[发明专利]基于煤气化与甲烷化的燃气－蒸汽联合循环系统及工艺

摘要

基于煤气化与甲烷化的燃气－蒸汽联合循环系统及工艺，包括由空气分离装置制得的氧气和煤粉或水煤浆进入煤气化设备，产生的粗气化煤气经显热回收后送入一氧化碳耐硫变换反应器调整氢碳比后，进入耐硫甲烷化反应器生成甲烷和二氧化碳，再送入脱硫脱碳设备回收单质硫并分离二氧化碳，得到含有高浓度甲烷的代用天然气，部分送入燃气蒸汽联合循环装置，部分送入城市燃气系统。其系统及工艺富集的CO₂浓度可达50～60％，为合理实现低能耗的减排CO₂提供了技术可能性；无须改造燃气轮机，各化工单元按照既定的额定工况运行而无须为电力调节改变负荷，增强了电厂运行的经济性；整个系统与现有技术相比，能源利用效率得到提高，实现了煤的高效清洁利用。

主权项

1.一种基于煤气化甲烷化的燃气-蒸汽联合循环系统，其特征在于该系统包括：a)一个燃气蒸汽联合循环装置(25)；b)一个产生氧气和氮气的空气分离装置(26)，该空气分离装置制得的氮气(17)通过管道与燃气蒸汽联合循环装置(25)连接；c)一个产生高压蒸汽和粗气化煤气的煤气化设备(21)，该煤气化设备通过管道与空气分离装置(26)制得的氧气(3)连接，产生的高压蒸汽(5)通过管道与燃气蒸汽联合循环装置(25)连接；d)一个一氧化碳耐硫变换反应器(22)，该一氧化碳耐硫变换反应器将煤气化设备(21)制得的粗气化煤气(4)调整为适合甲烷合成的变换气(6)；e)一个耐硫甲烷化反应器(23)，反应后生成甲烷和二氧化碳的混合气体(7)，通过变换气(6)的管道与所述的一氧化碳耐硫变换反应器(22)连接，产生的中压蒸汽(8)分别通过管道与脱硫脱碳设备(24)和燃气蒸汽联合循环装置(25)连接；f)一个脱硫脱碳设备(24)，该设备脱除从耐硫甲烷化反应器出来的甲烷和二氧化碳的混合气体(7)中的有机硫、无机硫和二氧化碳，通过管道与所述的耐硫甲烷化反应器(23)连接，将回收单质硫(11)和分离二氧化碳(10)，得到的代用天然气(12)通过管道分别与城市燃气系统(13)和燃气蒸汽联合循环装置(25)连接。