[发明专利]一种催化重整高温焦炉煤气制取还原气的系统及方法

权利要求书

1.一种催化重整高温焦炉煤气制取还原气的系统，其特征在于，包括：

部分氧化装置，设有高温焦炉煤气入口、氧气入口和部分氧化煤气出口；

混合器，设有部分氧化煤气入口、蒸汽入口和混合气体出口，所述部分氧化煤气入口与所述部分氧化装置的部分氧化煤气出口相连；

催化重整反应器，设有混合气体入口、热空气入口、高温还原气入口、高温重整气出口、可燃废气出口，所述混合气体入口与所述混合器的混合气体出口相连；所述催化重整反应器的内部填充有含镍海绵铁；

脱硫装置，设有重整气入口和还原气出口，所述重整气入口与所述催化重整反应器的高温重整气出口相连。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括余热锅炉，所述余热锅炉设有冷水入口、高温重整气入口、蒸汽出口和低温重整气出口，所述高温重整气入口与所述催化重整反应器的高温重整气出口相连，所述蒸汽出口与所述混合器的蒸汽入口相连，所述低温重整气出口与所述脱硫装置的重整气入口相连。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括燃烧室，所述燃烧室设有可燃废气入口和废气出口，所述可燃废气入口与所述催化重整反应器的可燃废气出口相连。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述燃烧室还设有低温氧气入口和高温氧气出口，所述高温氧气出口与所述部分氧化装置的氧气入口相连。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述催化重整反应器为固定床式反应罐，所述含镍海绵铁的下方设有陶瓷球层，所述陶瓷球层的下方设有支撑所述含镍海绵铁的多孔格栅板。

6.一种利用权利要求1-5中任一所述系统催化重整高温焦炉煤气制取还原气的方法，其特征在于，包括如下步骤：

部分氧化：将高温焦炉煤气和氧气送入所述部分氧化装置中，所述高温焦炉煤气与所述氧气发生部分氧化反应，获得部分氧化煤气；

混合：将所述部分氧化煤气和蒸汽送入所述混合器中混合均匀，获得混合气体；

催化重整：将所述混合气体送入所述催化重整反应器中，在含镍海绵铁的作用下，所述混合气体中的焦油和水裂解生成还原气，获得重整气体；

脱硫：将所述重整气体送入所述脱硫装置中脱硫，获得还原气；

催化剂再生：所述含镍海绵铁失活后，将热空气送入所述催化重整反应器中，将所述含镍海绵铁的表面的低活性积碳和焦状物燃烧殆尽，并与催化过程中形成的硫化镍和硫化铁氧化脱硫反应，获得氧化镍、氧化铁；然后将高温还原气送入所述催化重整反应器中，将所述氧化镍、所述氧化铁还原为金属铁、金属镍。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，脱硫前，先将所述重整气体与冷水换热制备所述蒸汽。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述催化剂再生步骤还会产生可燃废气，将所述可燃废气燃烧后再排放。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，用所述可燃废气燃烧的热量预热所述氧气。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述含镍海绵铁中镍的质量百分含量为3％-5％、铁的质量百分含量为75％-80％，所述含镍海绵铁的粒径为6mm-10mm。