[发明专利]一种水煤浆制合成气的方法

说明书

本发明公开一种水煤浆制合成气的方法，将低阶煤或者提质煤通过包括破碎和研磨步骤制备得到水煤浆，所述水煤浆在无氧或微氧条件下，加热至800‑1300℃，制备得到包含CO和H₂的合成气。本发明的方法，低阶煤通过包括破碎和研磨步骤制备得到水煤浆，然后在无氧或者微氧条件下气化还原，制备得到包含CO和H₂的合成气，所制备合成气中的杂质少，质量高，充分有效地利用了低阶煤中的煤物质，符合国家煤炭综合利用方向。

技术领域

本发明涉及煤物质清洁利用技术领域，尤其涉及一种水煤浆制合成气的方法。

背景技术

我国是一个富煤、贫油、少气的国家，煤炭消费量占一次能源消费量的60％以上，这决定了在相当长的一段时间内，以煤为主的能源结构难以改变。从已探明的煤矿品质看，我国煤炭中低阶煤所占比重非常大，因而合理而高效的利用中低阶煤生产高品质化工产品显得尤为重要。近些年来，煤气化、煤热解、煤气净化及煤气分离等技术的不断发展，使中低阶煤的清洁高效利用得到了越来越多的重视。

我国很多中低阶煤的品质差、灰分高、含水量高，低阶煤的利用通常是热解气化到粗制煤气和提质煤，一般热解是在有大量氧气(或空气)的条件下进行的，热解时一部分低阶煤将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，降低了粗制煤气中H₂和CO能量密度，使粗制煤气热值降低，除了回炉燃烧外，热解产出粗制煤气难有其它经济价值。而且由于现有的低阶煤和提质煤制合成气，是有氧热解，导致低阶煤和提质煤得到的合成气中碳氢比低，从而最终用合成气制得的化工成品的量少之又少，极大的浪费了低阶煤中的有效的煤资源，低阶煤的利用率低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供了一种水煤浆制合成气的方法，通过将通过包括破碎和研磨步骤制备得到水煤浆，然后在无氧或者微氧条件下气化还原，制备得到包含CO和H₂的合成气，所制备合成气中的杂质少，质量高，能耗低，充分有效地利用了低阶煤中的煤物质。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

一种水煤浆制合成气的方法，将低阶煤通过包括破碎和研磨步骤制备得到水煤浆，所述水煤浆在无氧或微氧条件下，加热至800-1300℃，制备得到包含CO和H₂的合成气。

本发明的原料低阶煤可以是粉煤也可以是块煤，当低阶煤采用块煤时，对过大块煤可以通过破碎、筛分处理以获得粒度较小的粉煤。通过烘干工艺烘干后的低阶煤进入至气化还原工艺进行反应，为了一进一优化工艺，在烘干后的低阶煤进入气化还原工艺前还可以增设气化进料工艺，以便将烘干后的低阶煤快速进入气化还原工艺，增大物料的表面积，有利于加快气化还原反应。

烘干工艺将低阶煤中大部分的水分去除，得到烘干后的低阶煤和废气，烘干后的低阶煤进入气化还原工艺发生反应得到高温的合成气和带有一定温度的提质煤。

其中，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。烘干后的低阶煤进入气化还原工艺，在烟气等加热介质的加热下，反应过程中无需加入添加剂等其他物质，温度一般为350℃-800℃，压力≤30Kpa下发生复杂化学反应的过程，得到固态的碳和高温的合成气，其中，固态的碳即为提质煤，提质煤中的挥发分8-15wt％。高温的合成气为包含CO、H₂、CO₂、烃类、煤焦油、萘、卤化物、灰尘和含硫化合物等的多杂质气体。优选地，所述水煤浆还含有提质煤，所述提质煤为低阶煤通过气化还原工艺制备得到。