[发明专利]一种合成气的制备方法和系统

说明书

一种合成气的制备方法和系统，低阶煤依次通过烘干工艺和气化还原工艺得到提质煤和油气混合物，所述油气混合物经净化工艺处理得到包含CO、H₂和烃类的混合气体，所述混合气体经分离工艺得到包含CO和H₂的合成气，所述气化还原工艺是在无氧或微氧条件下对烘干后的低阶煤进行加热的化学反应工艺。本发明中的方法和系统，通过在无氧或微氧条件下将低阶煤中的挥发分气化制备成混合气体，再将混合气体分离除掉杂质气体得到主要CO和H2的合成气，提高了混合气体热值，充分有效地利用了低阶煤中的挥发分；本发明的系统，操作简单可行，多为现有设备，运行成本较低，适合工业化生产。

技术领域

本发明涉及煤物质清洁利用技术领域，尤其涉及一种合成气的制备方法和系统。

背景技术

在我国已探明的煤炭储量中一半以上为低阶煤，其中蕴藏的挥发分相当于1000亿吨的油气资源。低阶煤主要具有高水分、高挥发性的物质特性，在燃烧时火焰较长且有烟，煤化程度较低，典型煤种为褐煤和长焰煤。我国富煤少油缺气，如何高效利用低阶煤成为当今清洁煤技术的重大课题。然而无论是燃烧发电，还是现代煤化工利用，都因为其高水、高灰和低热值的三大特性使其综合利用的效率极低。

目前低阶煤的利用方式主要是直接燃烧或气化。其中直接燃烧发电是其最常见的利用方式之一，据不完全统计，我国有90％以上的褐煤用于电站锅炉和各种工业锅炉。低阶煤直接燃烧或气化，直接燃烧不仅浪费了煤炭中蕴含的丰富油气资源，效率低而且污染环境，造成了酸雨、PM2.5，以及SOx和NOx等温室气体的排放。现有技术中将低阶煤气化制备CO和H₂，通常是将低阶煤热解后得到一部分粗制煤气，一般热解是在有氧气(或空气)的条件下进行的，热解时一部分煤于氧气反应用于供热并且产生了大量的CO₂。由于CO₂不能燃烧，属于无效气体，并且因为有氧燃烧，粗制煤气中含氮量过高，降低了粗制煤气的能量密度，使粗制煤气热值降低，不能作为化工合成所需的优质原料，除了回炉燃烧外，热解产出粗制煤气未有其它经济价值，煤炭原料的利用率低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种合成气的制备方法和系统，通过在无氧或微氧条件下将低阶煤制备成混合气体，再对混合气体进一步分离得到富含CO和H₂的合成气，提高了合成气的有效成分浓度，充分有效地利用了低阶煤中的有效资源。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

一种合成气的制备方法，低阶煤依次通过烘干工艺和气化还原工艺得到提质煤和油气混合物，所述油气混合物经净化工艺处理得到包含CO、H₂和烃类的混合气体，所述混合气体经分离工艺处理得到包含CO和H₂的合成气，所述气化还原工艺是在无氧或微氧条件下对烘干后的低阶煤进行加热的化学反应工艺。