• 一种基于化学链燃烧的煤炭分级气化方法与装置

    • 摘要:

      本发明提供了一种基于化学链燃烧的煤炭分级气化方法,包括:S1、采用第一热量加热煤炭生成焦炭与焦炉煤气;S2、采用第二热量加热焦炭与第一部分二氧化碳,以使焦炭与第一部分二氧化碳反应生成一氧化碳;S3、将部分一氧化碳与氧化态金属氧载体反应生成第二部分二氧化碳和还原态金属氧载体;S4、将还原态金属氧载体与热空气反应生成氧化态金属氧载体以及高温烟气;S5、将另一部分一氧化碳与水蒸汽反应生成氢气与第三部分二氧化碳;其中,第一部分二氧化碳至少包括第二部分二氧化碳和第三部分二氧化碳.另一方面还提供了一种基于化学链燃烧的煤炭分级气化装置.

    • 专利类型:

      发明专利

    • 申请/专利号:

      CN201911262455.X

    • 申请日期:

      2019.12.10

    • 公开/公告号:

      CN110923010A

    • 公开/公告日:

      2020-03-27

    • 发明人:

      高林 金红光 洪慧 李振山 何松 李胜

    • 申请人:

      中国科学院工程热物理研究所

    • 主分类号:

      C10J3/20(2006.01),C,C10,C10J,C10J3

    • 分类号:

      C10J3/20(2006.01),C10J3/72(2006.01),C,C10,C10J,C10J3,C10J3/20,C10J3/72

    • 主权项:

      1.一种基于化学链燃烧的煤炭分级气化方法,包括: S1、采用第一热量加热煤炭生成焦炭与焦炉煤气; S2、采用第二热量加热所述焦炭与第一部分二氧化碳,以使所述焦炭与所述第一部分二氧化碳反应生成一氧化碳; S3、将部分所述一氧化碳与氧化态金属氧载体反应生成第二部分二氧化碳和还原态金属氧载体; S4、将所述还原态金属氧载体与热空气反应生成所述氧化态金属氧载体以及高温烟气; S5、将另一部分所述一氧化碳与水蒸汽反应生成氢气与第三部分二氧化碳; 其中,所述第一部分二氧化碳至少包括所述第二部分二氧化碳和第三部分二氧化碳. 2.根据权利要求1所述的煤炭分级气化方法,所述高温烟气释放所述第一热量和第二热量. 3.根据权利要求2所述的煤炭分级气化方法,所述高温烟气释放所述第一热量和第二热量后加热空气生成所述热空气. 4.根据权利要求1所述的煤炭分级气化方法,所述步骤S3中部分所述一氧化碳与氧化态金属氧载体反应的反应温度为1200~1700℃. 5.根据权利要求1所述的煤炭分级气化方法,所述步骤S4中所述还原态金属氧载体与热空气反应的反应温度为1100~1500℃. 6.一种基于化学链燃烧的煤炭分级气化装置,包括: 碳化单元(1),用于采用第一热量加热煤炭(10)生成焦炭(13)与焦炉煤气(12); 焦炭气化单元(2),用于采用第二热量加热所述焦炭(13)与第一部分二氧化碳,以使所述焦炭(13)与所述第一部分二氧化碳反应生成一氧化碳; 燃料反应单元(5),用于将部分所述一氧化碳(17)与氧化态金属氧载体(19)反应生成第二部分二氧化碳(16)和还原态金属氧载体(18); 空气反应单元(4),用于将所述还原态金属氧载体(18)与热空气(21)反应生成所述氧化态金属氧载体(19)以及高温烟气(20); 变换产氢单元(3),用于将另一部分所述一氧化碳(14)与水蒸汽(25)反应生成氢气(24)与第三部分二氧化碳(15); 其中,所述第一部分二氧化碳至少包括所述第二部分二氧化碳(16)和第三部分二氧化碳(15). 7.根据权利要求6所述的煤炭分级气化装置,还包括传热单元,用于所述高温烟气(20)释放所述第一热量和第二热量. 8.根据权利要求7所述的煤炭分级气化装置,还包括空气预热单元(6),用于高温烟气(20)释放所述第一热量和第二热量后加热空气(23)生成所述热空气(21). 9.根据权利要求6所述的煤炭分级气化装置,所述碳化单元(1)的反应温度为700~1100℃. 10.根据权利要求6所述的煤炭分级气化装置,所述变换产氢单元(3)的反应温度为200~400℃.