[发明专利]一种煤气化方法及系统

权利要求书

1.一种煤气化方法，其特征在于，包括：

将煤粉通入流化床气化炉的流化床反应区，在气化剂的流化作用下发生煤气化反应；

将煤气化反应产生的粗煤气通入甲烷提浓单元，在含催化剂的第一固体物料的存在下进行甲烷提浓处理，使得所述粗煤气发生甲烷化反应和焦油裂解反应，获得富甲烷粗煤气和第二固体物料；

将所述第二固体物料返炉，与通入流化床反应区中的煤粉混合换热，为所述通入流化床反应区中的煤粉进行煤气化反应提供热量，并与所述煤气化反应产生的灰渣一同排出，获得第三固体物料；

其中，所述第一固体物料包括含催化剂的灰渣和碳载体，所述碳载体为可与二氧化碳结合，促使甲烷化反应和焦油裂解反应正向进行的物质，且所述碳载体与所述二氧化碳结合为放热反应；

所述甲烷提浓单元的温度为800-1000℃来实现高温气固接触；

所述催化剂为碱金属催化剂；

所述煤气化反应的温度为700-800℃，压力为1-5MPa；

将所述第三固体物料通入空气进行煅烧，以降低所述第三固体物料中的碳含量，并将煅烧后的第三固体物料进行水淬，联产蒸汽的同时使所述煅烧后的第三固体物料中的碱金属催化剂溶解于水中得以回收;

所述粗煤气与所述第一固体物料的接触时间为40-120s，单位时间内所述粗煤气与所接触的所述第一固体物料的质量比为0.5-2;

将富甲烷粗煤气进行净化分离处理，并将净化分离所获得的飞灰返回所述流化床气化炉或所述甲烷提浓单元继续进行气化反应，将净化分离所获得的一氧化碳和氢气返回所述流化床反应区或所述甲烷提浓单元进行甲烷化反应。

2.根据权利要求1所述的煤气化方法，其特征在于，

所述碳载体选自碱土金属的氧化物和/或氢氧化物。

3.根据权利要求1所述的煤气化方法，其特征在于，

所述气化剂为450-600℃的过热蒸汽。

4.根据权利要求1所述的煤气化方法，其特征在于，

所述第二固体物料的温度为800-1000℃。

5.根据权利要求1所述的煤气化方法，其特征在于，

所述流化床反应区中的固相停留时间为1-1.5h。

6.一种煤气化系统，其特征在于，应用于如权利要求1-5任一项所述的煤气化方法，所述煤气化系统包括：

流化床气化炉和甲烷提浓装置；

其中，所述流化床气化炉包括气体分布板区以及设置在所述气体分布板区上方的流化床反应区，所述流化床气化炉的底部设有与所述流化床反应区连通的排渣口，所述气体分布板区用于向所述流化床反应区通入气化剂，所述流化床反应区用于通入煤粉，使煤粉在气化剂的流化作用下发生煤气化反应；

所述甲烷提浓装置的底部设有粗煤气入口，所述粗煤气入口的上方为甲烷提浓反应区，所述甲烷提浓装置的底部还设有与所述甲烷提浓反应区连通的固体物料出口，所述甲烷提浓装置对应所述甲烷提浓反应区的侧壁上设有固体物料进口，所述流化床气化炉的粗煤气出口与所述粗煤气入口连通，所述固体物料出口与所述流化床反应区连通；

所述固体物料进口用于通入含催化剂的第一固体物料，对通入所述甲烷提浓反应区的粗煤气进行甲烷提浓处理，使得所述粗煤气发生甲烷化反应和焦油裂解反应，获得富甲烷粗煤气和第二固体物料，所述第二固体物料经所述固体物料出口通入所述流化床反应区中，与通入流化床反应区中的煤粉混合换热，为通入流化床反应区中的煤粉进行煤气化反应提供热量，并与所述煤气化反应产生的灰渣一同经所述排渣口排出，获得第三固体物料；

所述甲烷提浓单元的温度为800-1000℃来实现高温气固接触；

所述催化剂为碱金属催化剂。

7.根据权利要求6所述的煤气化系统，其特征在于，

所述甲烷提浓装置采用低速流化床形式或移动床形式。