[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

专利信息
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: 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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