[发明专利]一种煤制合成气的调节系统及调节方法

说明书

本发明提供一种煤制合成气的调节系统及调节方法，所述煤制合成气的调节系统，包括：煤气化单元，用于将煤进行气化并获得一氧化碳和氢气；电解水单元，用于将水电解为氢气和氧气；所述电解水单元和煤气化单元之间连接有氧气输送管道，用于将电解水单元得到的氧气供应至煤气化单元；气体调节单元，用于接收来自煤气化单元的一氧化碳和氢气以及来自电解水单元的氢气，并调配氢气和一氧化碳的比例。利用本发明的系统和方法，可以提高煤气化过程中C含量的有效利用率，尽可能的将煤中的碳转化为可利用的CO，减少CO₂排放，在提高煤的利用效率的同时降低CO₂排放量。

技术领域

本发明涉及煤气化合成气的利用领域，特别涉及煤气化合成气高效利用的煤制合成气调节系统及调节方法。

背景技术

随着现代工业的发展，全球能源消费不断剧增，CO₂排放量由工业革命1860年前的0.4亿吨发展到1996年的60.4亿吨。世界各国已注意到非持续性能源生产与发展模式使全球环境所面临的危机。最主要的温室气体CO₂随着工业的发展而日益增多，加剧了人类生存环境的恶化；逐步削减温室气体的排放已经成为大多数科学家及政府机构的共识。因而，从能源、碳资源以及减轻CO₂对环境污染等诸方面考虑，控制CO₂的排放及加强CO₂的开发利用都是一项具有重大战略意义的课题。在煤化工技术中，煤气化技术生成CO和H₂，现有技术为通过一氧化碳变换技术调节H₂/CO的比例，从而生产下游装置所需要比例的混合气体。CO变换反应如下。

CO+H₂O＝H₂+CO₂

在反应的过程中，生成H₂的同时，产生等量的CO₂，此部分CO₂无法使用，最终排入大气，增加环境负担。经计算，若单台气化炉燃煤量为84吨/小时，则会产生36吨/的CO₂排放大气。

此外，由于C转化为CO₂排放，导致煤中有效碳含量没有充分利用，降低生产效率。

发明内容

本发明为解决现有技术中存在的问题，提供一种煤制合成气的调节系统及调节方法，利用本发明的系统和方法，可以提高煤气化过程中C含量的有效利用率，尽可能的将煤中的碳转化为可利用的CO，减少CO₂排放，在提高煤的利用效率的同时降低CO₂排放量。

本发明为达到其目的，采用的技术方案如下：

本发明第一方面提供一种煤制合成气的调节系统，包括：

煤气化单元，用于将煤进行气化并获得一氧化碳和氢气；

电解水单元，用于将水电解为氢气和氧气；所述电解水单元和煤气化单元之间连接有氧气输送管道，用于将电解水单元得到的氧气供应至煤气化单元；

气体调节单元，用于接收来自煤气化单元的一氧化碳和氢气以及来自电解水单元的氢气，并调配氢气和一氧化碳的比例。

优选的，所述煤气化单元包括煤粉制备装置、煤粉气化装置和合成气洗涤净化装置；

所述煤粉制备装置用于将原料煤碾磨成煤粉；

所述煤粉气化装置用于将煤粉制备装置得到的煤粉进行气化并得到含有一氧化碳和氢气的合成气；

所述合成气洗涤装置用于将煤粉气化装置得到的合成气进行洗涤净化以脱除其中的杂质气体和灰分，得到一氧化碳和氢气混合气。

优选的，所述电解水单元包括电解水装置、氢气压缩机、氧气压缩机；

所述电解水装置用于将水电解为氧气和氢气；