[发明专利]一种耦合化学链制氧的煤合成气制备方法

权利要求书

1.一种耦合化学链制氧的煤合成气制备方法，实现该方法的装置包括：氧化反应器R1、分离器FS1、还原反应器R2、分离器FS2、冷凝器C1、混合器M、磨煤机CRU、筛筒SCR、裂解室R3、燃烧室R4；氧化反应器R1出口与分离器FS1进口相连接，分离器FS1固体出口与还原反应器R2进口相连接，还原反应器R2固体出口经分离器FS2、冷凝器C1与氧化反应器R1入口相连接，还原反应器R2气体出口与燃烧室R4相连接，混合器M出口与磨煤机CRU入口相连接，磨煤机CRU出口与筛筒SCR入口相连接，筛筒SCR出口与裂解室R3入口相连接，筛筒SCR循环出口与混合器M入口相连接，裂解室R3出口与燃烧室R4相连接；

具体制备方法包括以下步骤：

(1)载氧体与空气输入氧化反应器R1，得到的负氧载氧体经分离器FS1与还原反应器R2入口相连，处理后的空气经分离器FS1出口排空，载氧体经分离器FS2和冷凝器C1与氧化反应器R1入口连接；

(2)煤与水经混合器M、磨煤机CRU与筛筒入口连接，研磨不充分的水煤浆经筛筒出口与混合器M入口连接，水煤浆经筛筒与裂解室R3相连接；

(3)氧气经分离器FS2与燃烧室入口连接，水煤浆经裂解室R3与燃烧室入口相连接，R3燃烧室出口得到煤合成气；

氧化反应器R1反应温度797℃，操作压力20bar，空气进料温度20℃；还原反应器R2反应温度1200℃，操作压力20bar；冷凝器冷凝温度797℃；裂解室R3反应温度500℃，操作压力42.35bar，水煤浆进料温度20℃；燃烧室R4反应温度1300-1400℃，操作压力42.35bar；

该方法所用载氧体为CoO，用量为11500kg/h，所述水煤浆用量为1470.59kg/h，其中煤用量为999.99kg/h，水用量为470.6kg/h，还原反应器R2产生氧气的量为818.49kg/h，纯度高于99.99％；

合成气产生量为2144.24kg/h，其中主要产品的摩尔分数：CO为41.5％-42.2％，CO₂为10.0％-10.6％，H₂O为20.0％-20.6％，H₂为26.7％-27.3％，H₂S为0.3％，其他气体0.2％-0.3％。