[发明专利]一种基于化学链制氢技术提高煤合成气中氢碳比的方法在审
申请号: | 201811600752.6 | 申请日: | 2018-12-26 |
公开(公告)号: | CN109455666A | 公开(公告)日: | 2019-03-12 |
发明(设计)人: | 朱兆友;于萌潇;李国选;王英龙;崔培哲 | 申请(专利权)人: | 青岛科技大学 |
主分类号: | C01B3/06 | 分类号: | C01B3/06 |
代理公司: | 青岛中天汇智知识产权代理有限公司 37241 | 代理人: | 郝团代 |
地址: | 266000 山*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | 本发明提供了一种基于化学链制氢技术提高煤合成气中氢碳比的方法。本方法以Fe2O3作为反应物,分别与甲烷、水蒸汽、氧气反应的化学链循环技术制取氢气,根据煤化工产品生产的不同需求,提高水煤浆反应生成的煤制合成气中的氢碳比。与传统水煤气变换方法相比,该方法制得的氢气纯度高,合成气产品的氢碳比易于控制,避免了水煤气变换的污染和大量的水消耗,同时固体反应物Fe2O3可循环利用,保证系统的连续运行。 | ||
搜索关键词: | 氢碳比 化学链 水煤气变换 合成气 制氢 固体反应物 合成气产品 煤化工产品 煤制合成气 保证系统 氢气纯度 循环技术 氧气反应 氢气 反应物 可循环 水煤浆 水消耗 水蒸汽 甲烷 制取 污染 生产 | ||
【主权项】:
1.一种基于化学链制氢技术提高煤合成气中氢碳比的方法,实现该方法的装置包括:燃料反应器R1、分离器FS1、蒸汽反应器R2、分离器FS2、气体反应器R3、冷凝器C1、水煤混合器M1、磨煤机CRU、筛筒SCR、裂解室R4、燃烧室R5、气体混合器M2;燃料反应器R1出口与分离器FS1进口相连接,分离器FS1固体出口与蒸汽反应器R2进口相连接,蒸汽反应器R2固体出口经分离器FS2与气体反应器R3进口相连接,蒸汽反应器R2气体出口与气体混合器M2进口相连接,气体反应器R3经冷凝器C1与燃料反应器R1入口相连接,水煤混合器M1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R4入口相连接,筛筒SCR循环出口与水煤混合器M1入口相连接,裂解室R4出口与燃烧室R5入口相连接,燃烧室R5出口与气体混合器M2进口相连接;一种基于化学链制氢技术提高煤合成气中氢碳比的方法,包括以下步骤:(1)Fe2O3与燃料输入燃料反应器R1,得到的FeO固体经分离器FS1与蒸汽反应器R2入口相连,产生的气体经分离器FS1出口排空,蒸汽反应器R2产生的Fe3O4固体经分离器FS2与气体反应器R3入口连接,气体反应器R3得到的Fe2O3经冷凝器C1与燃料反应器R1入口相连接;(2)煤与水经水煤混合器M1、磨煤机CRU与筛筒SCR入口连接,研磨不充分的水煤浆经筛筒SCR出口与水煤混合器M1入口连接,水煤浆经筛筒SCR与裂解室R4相连接,裂解室R4出口与燃烧室R5入口相连接;(3)蒸汽反应器R2产生的氢气经分离器FS2与气体混合器M2入口连接,燃烧室R5出口与气体混合器M2入口相连接,气体混合器M2出口得到提高氢碳比后的煤合成气;燃料反应器R1反应温度731℃,操作压力18bar;蒸汽反应器R2反应温度735℃,操作压力20bar,蒸汽进料温度100℃;气体反应器R3反应温度835℃,操作压力15.4bar;冷凝器冷凝温度731℃;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℃,操作压力42.35bar;提高氢碳比后的煤合成气产品中H2含量为32.0%‑41.6%,CO含量为32.6%‑38.0%(摩尔分数)。
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