通過煤氣化制備天然氣的設(shè)備以及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種通過煤氣化制備天然氣的設(shè)備以及氣化方法。該設(shè)備包括：氣化爐，用于對原料煤進(jìn)行氣化處理以便獲得高溫?zé)煔?；旋風(fēng)除塵器，旋風(fēng)除塵器與氣化爐相連；水洗除塵器，水洗除塵器與旋風(fēng)除塵器相連；水汽變換反應(yīng)器，水汽變換反應(yīng)器與水洗除塵器相連；第一蓄熱裝置，第一蓄熱裝置分別與氣化爐旋風(fēng)除塵器相連；第二蓄熱裝置，第二蓄熱裝置與水汽變換反應(yīng)器相連；以及甲烷化反應(yīng)器，甲烷化反應(yīng)器與第二蓄熱裝置相連。由此，可以利用上述蓄熱裝置對煤氣化制備天然氣過程中的中間產(chǎn)物進(jìn)行蓄熱處理，進(jìn)而可以提高該設(shè)備的能源利用效率。
【專利說明】
通過煤氣化制備天然氣的設(shè)備以及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及化工領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明涉及通過煤氣化制備天然氣的設(shè)備以及通過煤氣化制備天然氣的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]煤炭是我國的主要能源，占我國各種燃料資源總儲量的95%以上。然而，氣體燃料比煤更容易完全燃燒且運(yùn)輸成本更低，并且預(yù)計(jì)到2020年，我國天然氣需求缺口達(dá)1500億立方米，對外依存度將達(dá)到50%。利用煤氣化制天然氣與其他煤化工技術(shù)相比，具有能量轉(zhuǎn)化效率高、水耗少、投資低等優(yōu)勢。此外，利用煤氣化制備天然氣還可以利用已有的天然氣管道，以較低的經(jīng)濟(jì)代價(jià)，有效緩解天然氣的供需矛盾。因此，利用煤氣化制備天然氣技術(shù)(又稱為煤氣化甲烷化技術(shù))來生產(chǎn)代用天然氣具有極大的市場潛力。與現(xiàn)有天然氣相比，合成甲烷以其成本低、原料煤來源豐富等特點(diǎn)引起人們越來越多的產(chǎn)業(yè)化關(guān)注。目前，煤制天然氣項(xiàng)目中，氣流床煤氣化技術(shù)具備碳轉(zhuǎn)換率高、煤氣中補(bǔ)焊焦油、煤種要求不高、全自動(dòng)化操控等諸多優(yōu)勢，非常適應(yīng)于大規(guī)模的煤氣化產(chǎn)業(yè)。
[0003]然而，目前煤氣化制備天然氣(甲烷化)的設(shè)備中，氣流床氣化爐出口煤氣溫度偏高，導(dǎo)致氣化爐冷煤氣效率偏低、煤氣顯熱得不到很好的利用，成為氣流床氣化爐推廣應(yīng)用的最大障礙。
[0004]因此，目前通過煤氣化制備天然氣的設(shè)備以及制備天然氣的方法仍有待改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在至少一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種通過煤氣化制備天然氣的設(shè)備，采用該設(shè)備制備天然氣可以利用煤氣化制備天然氣過程中的中間產(chǎn)物中的顯熱，進(jìn)而提高了該設(shè)備的能源利用效率。
[0006]在本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明提出了一種通過煤氣化制備天然氣的設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該設(shè)備包括:氣化爐，所述氣化爐用于對原料煤進(jìn)行氣化處理以便獲得高溫?zé)煔?旋風(fēng)除塵器，所述旋風(fēng)除塵器與所述氣化爐相連，用于對所述高溫?zé)煔膺M(jìn)行旋風(fēng)除塵處理;水洗除塵器，所述水洗除塵器與所述旋風(fēng)除塵器相連，用于對經(jīng)過所述旋風(fēng)除塵處理的高溫?zé)煔膺M(jìn)行水洗降溫除塵處理;水汽變換反應(yīng)器，所述水汽變換反應(yīng)器與所述水洗除塵器相連，用于對經(jīng)過所述水洗降溫除塵處理的高溫?zé)煔膺M(jìn)行水汽變換反應(yīng);第一蓄熱裝置，所述第一蓄熱裝置分別與所述氣化爐以及旋風(fēng)除塵器相連，用于在對所述高溫?zé)煔膺M(jìn)行所述旋風(fēng)除塵之前預(yù)先進(jìn)行第一蓄熱處理;第二蓄熱裝置，所述第二蓄熱裝置與所述水汽變換反應(yīng)器相連，用于對所述水汽變換反應(yīng)的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行第一預(yù)熱處理；以及甲烷化反應(yīng)器，所述甲烷化反應(yīng)器與所述第二蓄熱裝置相連，用于基于所述水汽變換反應(yīng)的反應(yīng)產(chǎn)物獲得甲烷化氣體。由此，可以利用上述蓄熱裝置對煤氣化制備天然氣過程中的中間產(chǎn)物進(jìn)行蓄熱處理，進(jìn)而可以提高該設(shè)備的物理能利用效率。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該設(shè)備還可以進(jìn)一步具有以下附加技術(shù)特征的至少之一:
[0008]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該設(shè)備進(jìn)一步包括:氣化劑輸送管路，所述氣化劑輸送管路分別與所述第一蓄熱裝置和所述氣化爐相連，用于在將所述氣化劑供給至所述氣化爐之前，預(yù)先將所述氣化劑供給至所述第一蓄熱裝置進(jìn)行預(yù)熱處理;任選地，余熱鍋爐，所述預(yù)熱鍋爐與所述甲烷化反應(yīng)器相連，用于使所述甲烷化氣體與水進(jìn)行換熱，以便獲得蒸汽和經(jīng)過冷卻的甲烷化氣體，其中，所述水為軟水或者脫鹽水；以及任選地，第三蓄熱裝置，所述第三蓄熱裝置分別與所述第二蓄熱裝置和所述甲烷化反應(yīng)器相連，分別用于:對所述經(jīng)過預(yù)熱處理的水汽變換反應(yīng)的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行二次預(yù)熱處理，并將經(jīng)過所述二次預(yù)熱處理的產(chǎn)物供給至所述甲烷化反應(yīng)器，以及對所述甲烷化氣體進(jìn)行蓄熱處理。由此，可以利用第一蓄熱裝置對氣化劑進(jìn)行預(yù)熱，使高溫?zé)煔庵械娘@熱得到利用，并且可以通過余熱鍋爐以及第三蓄熱裝置進(jìn)一步提高該設(shè)備的能源利用效率。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在該設(shè)備中，所述第二蓄熱裝置進(jìn)一步分別與所述第一蓄熱裝置和所述旋風(fēng)除塵器相連，用于對經(jīng)過第一蓄熱處理的高溫?zé)煔膺M(jìn)行第二蓄熱處理，并將經(jīng)過所述第二蓄熱處理的高溫?zé)煔夤┙o至所述旋風(fēng)除塵器。由此，通過第二蓄熱裝置，可以對高溫?zé)煔獾娘@熱進(jìn)行進(jìn)一步利用，并降低進(jìn)入旋風(fēng)除塵器的高溫?zé)煔鉁囟?，從而提高該設(shè)備對能源的利用效率以及除塵效果。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述第二蓄熱裝置進(jìn)一步分別與所述旋風(fēng)除塵器和所述水洗除塵器相連，用于對經(jīng)過所述旋風(fēng)除塵處理的高溫?zé)煔膺M(jìn)行第二蓄熱處理，并將經(jīng)過所述第二蓄熱處理的高溫?zé)煔夤┙o至所述水洗除塵器。由此，可以對經(jīng)過旋風(fēng)除塵處理的高溫?zé)煔膺M(jìn)行蓄熱處理，進(jìn)一步對高溫?zé)煔庵械娘@熱進(jìn)行蓄熱利用，進(jìn)而提高該設(shè)備對能源的利用效率。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述第一蓄熱裝置與所述第二蓄熱裝置的至少之一包括兩個(gè)并聯(lián)的蓄熱器。由此，可以進(jìn)一步提高該設(shè)備對能源的利用效率
[0012]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述氣化爐為氣流床氣化爐。由此，可以通過氣流床氣化爐對原料煤進(jìn)行氣化，進(jìn)而可以提高該設(shè)備利用煤氣化制備天然氣的氣化效率。
[0013]在本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明提出了一種通過煤氣化制備天然氣的方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法包括:(I)利用氣化爐對原料煤進(jìn)行氣化處理以便獲得高溫?zé)煔猓?2)對所述高溫?zé)煔膺M(jìn)行旋風(fēng)除塵處理，其中，在對所述高溫?zé)煔膺M(jìn)行所述旋風(fēng)除塵之前預(yù)先利用第一蓄熱裝置進(jìn)行第一蓄熱處理；(3)對經(jīng)過所述旋風(fēng)除塵處理的高溫?zé)煔膺M(jìn)行水洗降溫除塵處理；(4)對經(jīng)過所述水洗降溫除塵處理的高溫?zé)煔膺M(jìn)行水汽變換反應(yīng)；以及(5)通過甲烷化反應(yīng)，基于所述水汽變換反應(yīng)的反應(yīng)產(chǎn)物獲得甲烷化氣體，其中，在所述甲烷化反應(yīng)之前，利用第二蓄熱裝置預(yù)先對所述水汽變換反應(yīng)的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行預(yù)熱處理，任選地，所述氣化爐為氣流床氣化爐，任選地，所述第一蓄熱裝置與所述第二蓄熱裝置的至少之一包括兩個(gè)并聯(lián)的蓄熱器。由此，可以對經(jīng)過氣化處理的高溫?zé)煔庵泻械娘@熱進(jìn)行充分蓄熱利用，進(jìn)而提高該方法通過煤氣化制備天然氣對能源的利用效率。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法進(jìn)一步包括:(6)采用第三蓄熱裝置，對所述甲烷化氣體進(jìn)行蓄熱處理，并且利用所述甲烷化氣體對所述經(jīng)過預(yù)熱處理的水汽變換反應(yīng)的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行二次預(yù)熱處理，并將經(jīng)過所述二次預(yù)熱處理的產(chǎn)物供給至所述甲烷化反應(yīng)器。由此，可以利用甲烷化處理后產(chǎn)物中的顯熱，進(jìn)而提高該方法通過煤氣化制備天然氣對能源的利用效率。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法進(jìn)一步包括:采用所述第二蓄熱裝置，對經(jīng)過第一蓄熱處理的高溫?zé)煔膺M(jìn)行第二蓄熱處理，并將經(jīng)過所述第二蓄熱處理的高溫?zé)煔膺M(jìn)行所述旋風(fēng)除塵處理;任選地，采用所述第二蓄熱裝置，對經(jīng)過所述旋風(fēng)除塵處理的高溫?zé)煔膺M(jìn)行第二蓄熱處理，并將經(jīng)過所述第二蓄熱處理的高溫?zé)煔膺M(jìn)行所述水洗降溫除塵處理;任選地，利用所述第一蓄熱裝置對氣化劑進(jìn)行預(yù)熱處理后，將所述氣化劑供給至所述氣化爐；以及任選地，利用余熱鍋爐，使所述甲烷化氣體與水進(jìn)行換熱，以便獲得蒸汽和經(jīng)過冷卻的甲烷化氣體，其中，所述水為軟水或者脫鹽水。由此，可以通過上述蓄熱處理利用經(jīng)過不同步驟處理的高溫?zé)煔庵械娘@熱，進(jìn)而提高該方法通過煤氣化制備天然氣對能源的利用效率。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在該方法中，所述氣化爐為氣流床氣化爐。由此，可以進(jìn)一步提高利用該方法進(jìn)行煤氣化制備天然氣的效率。
【附圖說明】
[0017]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0018]圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的通過煤氣化制備天然氣的設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的通過煤氣化制備天然氣的設(shè)備的部分結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的通過煤氣化制備天然氣的設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的通過煤氣化制備天然氣的設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖5顯示了根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的通過煤氣化制備天然氣的設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖6顯示了根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的通過煤氣化制備天然氣的設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖7顯示了根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的通過煤氣化制備天然氣的設(shè)備的部分結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖8顯示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的通過煤氣化制備天然氣的方法的流程示意圖；
[0026]圖9顯示了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的通過煤氣化制備天然氣的方法的流程示意圖；
[0027]圖10顯示了根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的通過煤氣化制備天然氣的方法的流程示意圖；
[0028]圖11顯示了根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的通過煤氣化制備天然氣的方法的流程示意圖；以及
[0029]圖12顯示了根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的通過煤氣化制備天然氣的方法的流程示意圖；
[0030]附圖標(biāo)記:
[0031]100:氣化爐
[0032]200:旋風(fēng)除塵器
[0033]300:水洗除塵器
[0034]400:水汽變換反應(yīng)器
[0035]500:甲烷化反應(yīng)器
[0036]600:第一蓄熱裝置
[0037]700:第二蓄熱裝置
[0038]800:余熱鍋爐
[0039]900:第三蓄熱裝置
[0040]60:氣化劑輸送管路
【具體實(shí)施方式】
[0041]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0042]本申請是基于發(fā)明人的下列發(fā)現(xiàn)而完成的:
[0043]氣流床氣化爐出口煤氣溫度偏高，導(dǎo)致氣化爐冷煤氣效率偏低、煤氣顯熱得不到很好的利用，成為氣流床氣化爐推廣應(yīng)用的最大障礙。氣化爐生產(chǎn)出的煤氣溫度很高，帶有大量熱能，由于長期以來化工生產(chǎn)更注重其高轉(zhuǎn)化率及高冷煤氣效率(即化學(xué)能的利用)，對化工系統(tǒng)中物理能的利用不夠重視，因此在利用煤氣化制備天然氣的系統(tǒng)或設(shè)備中，氣化爐高溫煤氣所帶的大量余熱沒有得到很好的利用。
[0044]有鑒于此，本發(fā)明提出了一種通過煤氣化制備天然氣(又稱為甲烷化氣體，或者甲烷氣)的設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，參考圖1，該設(shè)備包括:氣化爐100、旋風(fēng)除塵器200、水洗除塵器300、水汽變換反應(yīng)器400、第一蓄熱裝置600、第二蓄熱裝置700以及甲烷化反應(yīng)器500。具體地，氣化爐100用于對原料煤進(jìn)行氣化處理，以便獲得高溫?zé)煔?旋風(fēng)除塵器200與氣化爐100相連，以便對高溫?zé)煔膺M(jìn)行旋風(fēng)除塵處理；水洗除塵器300與旋風(fēng)除塵器200相連，用于對經(jīng)過旋風(fēng)除塵處理的高溫?zé)煔膺M(jìn)行水洗降溫除塵處理(又稱為水洗除塵處理)；水汽變換反應(yīng)器400與水洗除塵器300相連，用于對經(jīng)過水洗降溫除塵處理的高溫?zé)煔膺M(jìn)行水汽變換反應(yīng);第一蓄熱裝置600分別于氣化爐100以及旋風(fēng)除塵器200相連，以便在對高溫?zé)煔膺M(jìn)行旋風(fēng)除塵處理之前預(yù)先進(jìn)行第一蓄熱處理;第二蓄熱裝置700與水汽變換反應(yīng)器400相連，用于對經(jīng)過水洗降溫除塵處理的高溫?zé)煔膺M(jìn)行第一預(yù)熱處理，然后再進(jìn)行水汽變換反應(yīng)；甲烷化反應(yīng)器500與第二蓄熱裝置700相連，以便將經(jīng)過水汽變換反應(yīng)器400處理過的高溫?zé)煔忸A(yù)先進(jìn)行與熱處理，再供給至甲烷化反應(yīng)器500中進(jìn)行甲烷化處理，以便得到甲烷化氣體。由此，可以通過第一蓄熱裝置600以及第二蓄熱裝置700對通過煤氣化制備天然氣過程中產(chǎn)生的高溫?zé)煔膺M(jìn)行蓄熱處理以便對高溫?zé)煔庵泻械娘@熱進(jìn)行利用，以便提高該設(shè)備的能源利用效率。此外，還可以通過地第一蓄熱裝置600以及第二蓄熱裝置700在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的設(shè)備中的位置進(jìn)行設(shè)置，將第一蓄熱裝置600以及第二蓄熱裝置700設(shè)置在需要通過提高反應(yīng)溫度以便提高反應(yīng)效率的裝置之前，進(jìn)而可以利用第一蓄熱裝置600以及第二蓄熱裝置700中吸收的顯熱提高反應(yīng)溫度，從而提高上述裝置的反應(yīng)效率，進(jìn)而進(jìn)一步提高利用該設(shè)備制備天然氣的效率以及效果。
[0045]具體地，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，氣化爐100利用氣化劑對原料煤進(jìn)行氣化處理。其中，原料煤可以為煙煤、長焰煤、褐煤、生物質(zhì)、焦炭等固體含碳材料，原料煤入爐粒徑小于90μπι。氣化劑為過熱蒸汽或飽和蒸汽與氧氣的混合氣體，或者為蒸汽與富氧空氣(空氣)的混合氣體。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，氧氣可以由空分系統(tǒng)提供，蒸汽可以來自公用工程蒸汽管網(wǎng)或者采用根據(jù)本法實(shí)施例的設(shè)備產(chǎn)生的蒸汽。氣化爐100可以為氣流床氣化爐，具體地，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，氣化爐100可以為水冷壁氣化爐。其中，水冷壁以水夾套的方式存在，冷卻介質(zhì)為軟化水或脫鹽水，軟化水或脫鹽水從水夾套下端進(jìn)上端出，上端所出的熱軟化水或熱脫鹽水進(jìn)入汽包進(jìn)行氣液分離，產(chǎn)生的中、低壓飽和蒸汽從汽包頂出并入公用工程或其他設(shè)備，分離出的飽和水通過循環(huán)水栗從水夾套下端送入，以便實(shí)現(xiàn)冷卻水循環(huán)利用。
[0046]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，旋風(fēng)除塵器200以及水洗除塵器300的具體類型不受特別限制，只要能夠通過旋風(fēng)除塵器200對高溫?zé)煔膺M(jìn)行旋風(fēng)除塵處理，以及通過水洗除塵器300對高溫?zé)煔膺M(jìn)行水洗降溫除塵處理即可。水汽變換反應(yīng)器400用于調(diào)節(jié)經(jīng)過旋風(fēng)除塵處理以及水洗降溫除塵處理的高溫?zé)煔庵械腍2以及CO的體積比，以便提高后續(xù)甲烷化處理的效率。經(jīng)過水汽變換反應(yīng)器400調(diào)整后，H2/3C0的體積比為0.9?1.8。甲烷化反應(yīng)器500用于對經(jīng)過水汽變換反應(yīng)器400處理后的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行甲烷化處理，利用水汽變換反應(yīng)產(chǎn)物中的氫氣與一氧化碳反應(yīng)生成甲烷氣體。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況選擇適當(dāng)?shù)乃闯龎m器300以及甲烷化反應(yīng)器500，只要能夠達(dá)到上述目的即可。
[0047]第一蓄熱裝置600以及第二蓄熱裝置700均采用蓄熱式旋轉(zhuǎn)換向加熱器。具體地，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，蓄熱式旋轉(zhuǎn)換向加熱器具有兩個(gè)對稱的容納部分，并且蓄熱式旋轉(zhuǎn)換向加熱器包括熱載體，熱載體由非金屬固體材料形成。利用旋轉(zhuǎn)換向加熱器的交替回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，將高溫?zé)煔庵械娘@熱交換到熱載體中，隨后通過含有顯熱的熱載體對需要進(jìn)行預(yù)熱的氣體進(jìn)行換熱，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高溫?zé)煔庵酗@熱的回收利用。
[0048]在本發(fā)明中，術(shù)語“高溫?zé)煔狻碧刂附?jīng)過氣化爐氣化處理而生成的具有一定溫度的煙氣，“高溫”為了表示該煙氣與原料煤的溫度以及氣化劑的溫度相比，高溫?zé)煔饩哂懈叩臏囟?。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，在本發(fā)明中，“高溫?zé)煔狻钡木唧w溫度不受特別限制。例如，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，高溫?zé)煔饪梢跃哂屑s1200?1700攝氏度的溫度。
[0049]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，經(jīng)過蓄熱處理的第一蓄熱裝置600以及第二蓄熱裝置700可以被加熱至150?250攝氏度左右，進(jìn)而用于對氣體進(jìn)行預(yù)熱處理。此外，甲烷化反應(yīng)器500生成的甲烷化氣體的溫度約為500?700攝氏度，經(jīng)過蓄熱處理回收甲烷化氣體中的顯熱后，可以直接并入現(xiàn)有的天然氣管網(wǎng)。
[0050]此外，為了進(jìn)一步提高利用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的設(shè)備進(jìn)行煤氣化制備天然氣的效率以及效果，該設(shè)備還可以進(jìn)一步包含以下裝置或部件:
[0051]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，參考圖2，該設(shè)備還可以進(jìn)一步具有氣化劑輸送管路60，該氣化劑輸送管路60分別與氣化爐100以及第一蓄熱裝置600相連。第一蓄熱裝置600首先對氣化爐100產(chǎn)生的高溫?zé)煔膺M(jìn)行了第一蓄熱處理(圖中未示出)，因此可以利用第一蓄熱裝置600中儲存的顯熱對進(jìn)入氣化爐100的氣化劑預(yù)先進(jìn)行預(yù)熱處理，以便提高氣化劑的溫度，進(jìn)而可以提高氣化爐100中對原料煤進(jìn)行氣化處理的效果。
[0052]此外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，參考圖3，該設(shè)備還可以進(jìn)一步具有余熱鍋爐800，余熱鍋爐800與甲烷化反應(yīng)器500相連，用于利用軟水或者脫鹽水對甲烷化反應(yīng)器500產(chǎn)生的甲烷化氣體進(jìn)行換熱，進(jìn)而對甲烷化氣體中含有的顯熱進(jìn)行利用，產(chǎn)生經(jīng)過冷卻的甲烷化氣體以及蒸汽。由此，可以進(jìn)一步提高根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的設(shè)備的能源利用效率。
[0053]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，參考圖4，該設(shè)備還可以進(jìn)一步具有第三蓄熱裝置900。第三蓄熱裝置900分別與第二蓄熱裝置700以及甲烷化反應(yīng)器500相連。第三蓄熱裝置900可以用于對甲烷化反應(yīng)器500產(chǎn)生的甲烷化氣體進(jìn)行蓄熱處理，以便利用甲烷化氣體中的顯熱，進(jìn)而提高該設(shè)備的能源利用效率。此外，第三蓄熱裝置900對甲烷化氣體進(jìn)行蓄熱處理后，還可以用于對經(jīng)過水汽變換反應(yīng)器400處理的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行二次預(yù)熱處理，并將經(jīng)過二次與熱處理的產(chǎn)物供給至甲烷化反應(yīng)器500，在通過第二蓄熱裝置700進(jìn)行第一預(yù)熱處理后，進(jìn)一步進(jìn)行二次預(yù)熱處理，以便進(jìn)一步提高供給至甲烷化反應(yīng)器500的氣體溫度，從而可以進(jìn)一步提高甲烷化反應(yīng)器500的甲烷化反應(yīng)效率。
[0054]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，上述第一蓄熱裝置600以及第二蓄熱裝置700與根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的設(shè)備中的其他裝置還可以具有以下連接關(guān)系，以便實(shí)現(xiàn)相關(guān)蓄熱或預(yù)熱處理。
[0055]具體地，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，參考圖5，第二蓄熱裝置700可以與第一蓄熱裝置600以及旋風(fēng)除塵器200相連，以便對經(jīng)過第一蓄熱處理的高溫?zé)煔膺M(jìn)行第二蓄熱處理，進(jìn)一步降低高溫?zé)煔獾臏囟龋缓髮⒔?jīng)過第二蓄熱處理的高溫?zé)煔夤┙o至旋風(fēng)除塵器200。由此，可以進(jìn)一步對高溫?zé)煔庵械娘@熱進(jìn)行利用，以便進(jìn)一步提高根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的設(shè)備的能源利用效率。
[0056]此外，參考圖6，第二蓄熱裝置700還可以與旋風(fēng)除塵器200以及水洗除塵器300相連，用于對經(jīng)過旋風(fēng)除塵處理的高溫?zé)煔膺M(jìn)行第二蓄熱處理，并將經(jīng)過第二蓄熱處理的高溫?zé)煔夤┙o至水洗除塵器，以便進(jìn)一步對高溫?zé)煔庵械娘@熱進(jìn)行利用，進(jìn)而可以進(jìn)一步提高根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的設(shè)備的能源利用效率。
[0057]此外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，參考圖7，為了提高第一蓄熱裝置600以及第二蓄熱裝置700的蓄熱、預(yù)熱處理效果，第一蓄熱裝置600以及第二蓄熱裝置700的至少之一可以包括兩個(gè)并聯(lián)的蓄熱器。
[0058]綜上所述，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的通過煤氣化制備天然氣的設(shè)備，利用氣流床對原料煤進(jìn)行氣化，并且經(jīng)過一系列除塵處理、水汽變換反應(yīng)以及甲烷化反應(yīng)后，生成的甲烷氣體可以直接并入現(xiàn)有的天然氣管網(wǎng)進(jìn)行利用，并且根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的設(shè)備具有以下特征以及優(yōu)點(diǎn):
[0059](I)本發(fā)明采用蓄熱裝置回收氣體中的顯熱，進(jìn)而提高了能源利用率，并且減少了氣化反應(yīng)過程中產(chǎn)生的難處理的廢水，降低了設(shè)備投資和操作費(fèi)用；
[0060](2)本發(fā)明通過蓄熱裝置，利用回收的顯熱對進(jìn)入氣化爐的氣化劑進(jìn)行預(yù)熱，極大程度地提高了轉(zhuǎn)化率以及能源利用率，并降低了能耗；
[0061](3)本發(fā)明的裝置可采用的原料可以為煙煤、長焰煤、褐煤、生物質(zhì)、焦炭等固體含碳材料，適應(yīng)范圍廣泛；
[0062](4)本發(fā)明的氣化爐采用水冷壁氣化爐，在制備合成甲烷化氣體的同時(shí)產(chǎn)生中低壓飽和蒸汽，可以自用、發(fā)電或并入公用工程，進(jìn)而提高了能源利用率。
[0063]在本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明提出了一種通過煤氣化制備天然氣的方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，參考圖8，該方法包括下列步驟:
[0064]SlOO:煤氣化處理
[0065]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在該步驟中，通過氣化爐，利用氣化劑對原料煤進(jìn)行氣化處理，并獲得高溫?zé)煔?。其中，氣化爐可以為氣流床氣化爐;原料煤可以為煙煤、長焰煤、褐煤、生物質(zhì)、焦炭等固體含碳材料，原料煤入爐粒徑小于90μπι;氣化劑為過熱蒸汽或飽和蒸汽與氧氣的混合氣體，或者為蒸汽與富氧空氣(空氣)的混合氣體。其中，“高溫?zé)煔狻碧刂附?jīng)過氣化爐氣化處理而生成的具有一定溫度的煙氣，例如，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，高溫?zé)煔饪梢跃哂屑s1200?1700攝氏度的溫度。由此，可以對原料煤進(jìn)行氣化處理，獲得含有二氧化碳、一氧化碳、氫氣等成分的高溫?zé)煔狻?br>[0066]此外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，參考圖10，可以利用經(jīng)過蓄熱的第一蓄熱裝置，預(yù)先對煤氣化過程中的氣化劑預(yù)先進(jìn)行預(yù)熱，再將經(jīng)過預(yù)熱的氣化劑供給至氣化爐中。由此，可以提高氣化劑的溫度，進(jìn)而提高煤氣化處理的處理效果，并將第一蓄熱裝置中存儲的顯熱進(jìn)行利用，進(jìn)而提高該方法的能源利用效率。
[0067]S200:旋風(fēng)除塵處理
[0068]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在該步驟中，對高溫?zé)煔膺M(jìn)行旋風(fēng)除塵處理，以便除去高溫?zé)煔庵械臒焿m。具體地，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在進(jìn)行旋風(fēng)除塵處理之前，預(yù)先利用第一蓄熱裝置對高溫?zé)煔膺M(jìn)行第一蓄熱處理。由此，可以對高溫?zé)煔庵泻械娘@熱進(jìn)行蓄熱并利用，進(jìn)而可以提高該方法的能源利用效率。
[0069]此外，根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，參考圖10，為了進(jìn)一步對高溫?zé)煔庵械娘@熱進(jìn)行回收利用，還可以在進(jìn)行旋風(fēng)除塵處理之前，利用第二蓄熱裝置對經(jīng)過第一蓄熱裝置處理的高溫?zé)煔膺M(jìn)一步進(jìn)行第二蓄熱處理。由此，可以對高溫?zé)煔庵泻械娘@熱進(jìn)行蓄熱并利用，進(jìn)而可以提高該方法的能源利用效率。
[0070]其中，第一蓄熱裝置具有前面描述的根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的設(shè)備中第一蓄熱裝置的全部特征以及優(yōu)點(diǎn)，在此不再贅述。
[0071]S300:水洗除塵處理
[0072]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在該步驟中，對經(jīng)過旋風(fēng)除塵處理的高溫?zé)煔膺M(jìn)行水洗降溫除塵處理，進(jìn)而可以進(jìn)一步對高溫?zé)煔膺M(jìn)行降溫，同時(shí)除去高溫?zé)煔庵泻械臒焿m。
[0073]此外，根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，參考圖10，為了進(jìn)一步對高溫?zé)煔庵械娘@熱進(jìn)行回收利用，還可以在進(jìn)行水洗降溫除塵處理之前，利用第二蓄熱裝置對經(jīng)過旋風(fēng)除塵處理的高溫?zé)煔膺M(jìn)行第二蓄熱處理。由此，可以對高溫?zé)煔庵泻械娘@熱進(jìn)行蓄熱并利用，進(jìn)而可以提高該方法的能源利用效率。
[0074]其中，第二蓄熱裝置具有前面描述的根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的設(shè)備中第二蓄熱裝置的全部特征以及優(yōu)點(diǎn)，在此不再贅述。
[0075]S400:水汽變換反應(yīng)
[0076]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在該步驟中，對經(jīng)過水洗降溫除塵處理的高溫氣體進(jìn)行水汽變換反應(yīng)。具體地，在該步驟中，通過氧化還原反應(yīng)，調(diào)節(jié)高溫?zé)煔庵械腍2以及CO的體積比，以便提高后續(xù)甲烷化處理的效率。經(jīng)過水汽變換反應(yīng)調(diào)整后，水汽變換反應(yīng)的反應(yīng)產(chǎn)物H2/3C0的體積比為0.9?1.8。由此，可以提高后續(xù)甲烷化的處理效果，進(jìn)而提高利用該方法制備天然氣的效果。
[0077]S500:甲烷化反應(yīng)
[0078]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在該步驟中，對水汽變換反應(yīng)的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行甲烷化反應(yīng)，利用水汽變換反應(yīng)產(chǎn)物中的氫氣與一氧化碳反應(yīng)生成甲烷化氣體。生成的甲烷化氣體的溫度約為500?700攝氏度。其中，在進(jìn)行甲烷化反應(yīng)之前，預(yù)先利用第二蓄熱裝置對水汽變換反應(yīng)的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行預(yù)熱處理，再對經(jīng)過預(yù)熱處理的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行甲烷化反應(yīng)，由此，可以進(jìn)一步提高甲烷化的效率，并使第二蓄熱裝置中儲存的顯熱得以利用，進(jìn)而提高該方法的能源利用效率。
[0079]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，參考圖9，該方法還可以進(jìn)一步包括:
[0080]S600:第三蓄熱處理
[0081]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在該步驟中，采用第三蓄熱裝置，對甲烷化氣體進(jìn)行蓄熱處理，以便對甲烷化氣體中的顯熱進(jìn)行回收利用。其中，第三蓄熱裝置具有前面描述的根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的設(shè)備中第三蓄熱裝置的全部特征以及優(yōu)點(diǎn)，在此不再贅述。第三蓄熱裝置蓄熱完成后，例如，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，三級蓄熱裝置的溫度可以達(dá)到150?250攝氏度，利用第三蓄熱裝置中回收的甲烷化氣體的顯熱，對經(jīng)過第二蓄熱裝置預(yù)熱處理的水汽變換產(chǎn)物進(jìn)行二次預(yù)熱處理，并將經(jīng)過二次預(yù)熱處理的產(chǎn)物供給至甲烷化反應(yīng)器進(jìn)行甲烷化反應(yīng)。由此，可以進(jìn)一步提高進(jìn)行甲烷化處理的氣體溫度，進(jìn)而可以進(jìn)一步提高甲烷化的效率，并使第三蓄熱裝置中儲存的顯熱得以利用，進(jìn)而提高該方法的能源利用效率。
[0082]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，參考圖10，該方法還可以包括:
[0083]S700:回收余熱
[0084]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在該步驟中，利用余熱鍋爐，使甲烷化氣體與軟水或者脫鹽水進(jìn)行換熱，以便對甲烷化氣體中含有的顯熱進(jìn)行回收利用，進(jìn)而獲得冷卻的甲烷化氣體以及蒸汽。其中，未經(jīng)余熱鍋爐回收余熱的甲烷化氣體的溫度約為500?700攝氏度。由此，可以進(jìn)一步提高該方法的能源利用效率。
[0085]此外，為了提高第一蓄熱裝置以及第二蓄熱裝置的蓄熱、預(yù)熱處理效果，第一蓄熱裝置以及第二蓄熱裝置的至少之一可以包括兩個(gè)并聯(lián)的蓄熱器。
[0086]需要說明的是，上述針對通過煤氣化制備天然氣的設(shè)備所描述的特征和優(yōu)點(diǎn)同樣適于與該通過煤氣化制備天然氣的方法，此處不再贅述。
[0087]綜上所述，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的通過煤氣化制備天然氣的方法，利用氣流床對原料煤進(jìn)行氣化，并且經(jīng)過一系列除塵處理、水汽變換反應(yīng)以及甲烷化反應(yīng)后，生成的甲烷氣體經(jīng)過蓄熱處理可以直接并入現(xiàn)有的天然氣管網(wǎng)進(jìn)行利用，并且根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法具有以下特征以及優(yōu)點(diǎn):
[0088](I)本發(fā)明采用蓄熱裝置回收氣體中的顯熱，進(jìn)而提高了能源利用率，并且減少了氣化反應(yīng)過程中產(chǎn)生的難處理的廢水，降低了設(shè)備投資和操作費(fèi)用；
[0089](2)本發(fā)明通過蓄熱裝置，利用回收的顯熱對進(jìn)入氣化爐的氣化劑進(jìn)行預(yù)熱，極大程度地提高了轉(zhuǎn)化率以及能源利用率，并降低了能耗；
[0090](3)本發(fā)明的裝置可采用的原料可以為煙煤、長焰煤、褐煤、生物質(zhì)、焦炭等固體含碳材料，適應(yīng)范圍廣泛。
[0091]下面通過具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行說明，需要說明的是，下面的具體實(shí)施例僅僅是用于說明的目的，而不以任何方式限制本發(fā)明的范圍，另外，如無特殊說明，則未具體記載條件或者步驟的方法均為常規(guī)方法，所采用的試劑和材料均可從商業(yè)途徑獲得。
[0092]實(shí)施例1:
[0093]參考圖11，采用氣流床氣化方式，原料和氣化劑通過燒嘴由氣化爐頂部進(jìn)入，在氣化爐內(nèi)充分混合發(fā)生氣化反應(yīng)，所生成的高溫煤氣從氣化爐底端側(cè)面排出，灰渣由氣化爐底部排入渣鎖斗，用水充分冷卻后排出。
[0094]由氣化爐出來的高溫煤氣經(jīng)過一級蓄熱器回收余熱后，經(jīng)旋風(fēng)分離器除塵，進(jìn)入二級蓄熱器回收剩余余熱，然后經(jīng)水洗除塵得到潔凈煤氣。上述潔凈煤氣進(jìn)入水汽變換工序，調(diào)整H2/3C0比值至0.9?1.3。水汽變換反應(yīng)的產(chǎn)物經(jīng)已經(jīng)蓄熱飽和的二級蓄熱器以及三級蓄熱器預(yù)熱至180?230攝氏度左右，進(jìn)入甲烷化反應(yīng)器進(jìn)行甲烷化反應(yīng)。從甲烷化反應(yīng)器出來的粗天然氣經(jīng)三級蓄熱器回收余熱，得到替代天然氣。
[0095]其中，氣化劑經(jīng)一級蓄熱器充分預(yù)熱后進(jìn)入氣化爐內(nèi)參加反應(yīng)，提高氣化反應(yīng)的氣化效率。
[0096]經(jīng)過調(diào)整比例的H2/3⑶合成氣在甲烷化反應(yīng)發(fā)生前，在三級蓄熱器未蓄熱時(shí)，不經(jīng)3級蓄熱器直接進(jìn)入甲烷化反應(yīng)器進(jìn)行甲烷化反應(yīng)，反應(yīng)正常進(jìn)行且三級蓄熱器蓄熱后，合成氣再行經(jīng)三級蓄熱器預(yù)熱后進(jìn)入甲烷化反應(yīng)器。
[0097]實(shí)施例2:
[0098]參考圖12，采用氣流床氣化方式，原料和氣化劑通過燒嘴由氣化爐頂部進(jìn)入，在氣化爐內(nèi)充分混合發(fā)生氣化反應(yīng)，所生成的高溫煤氣從氣化爐底端側(cè)面排出，灰渣由氣化爐底部排入渣鎖斗，用水充分冷卻后排出。
[0099]由氣化爐排出的高溫煤氣一級蓄熱器和二級蓄熱器充分回收余熱后，經(jīng)過旋風(fēng)除塵并進(jìn)入水洗塔進(jìn)行水洗除塵后得到潔凈的煤氣。潔凈的煤氣進(jìn)入水汽變換工序，調(diào)整H2/3C0比值至0.9?1.3。水汽變換產(chǎn)物經(jīng)已經(jīng)蓄熱飽和的二級蓄熱器預(yù)熱至180?230°C左右，進(jìn)入甲烷化反應(yīng)器進(jìn)行甲烷化反應(yīng)。從甲烷化反應(yīng)器出來的粗天然氣經(jīng)廢鍋回收余熱，制備中低壓飽和蒸汽，自用或并入公用工程蒸汽管網(wǎng)或用作發(fā)電。
[0100]氣化劑經(jīng)一級蓄熱器充分預(yù)熱后進(jìn)入氣化爐內(nèi)參加反應(yīng)，提高氣化反應(yīng)的氣化效率。
[0101 ]在本發(fā)明中，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè)，例如兩個(gè)，三個(gè)等，除非另有明確具體的限定。
[0102]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體;可以是直接相連，也可以通過中間裝置或部件間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0103]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。
[0104]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種通過煤氣化制備天然氣的設(shè)備，其特征在于，包括: 氣化爐，所述氣化爐用于對原料煤進(jìn)行氣化處理以便獲得高溫?zé)煔猓?旋風(fēng)除塵器，所述旋風(fēng)除塵器與所述氣化爐相連，用于對所述高溫?zé)煔膺M(jìn)行旋風(fēng)除塵處理； 水洗除塵器，所述水洗除塵器與所述旋風(fēng)除塵器相連，用于對經(jīng)過所述旋風(fēng)除塵處理的高溫?zé)煔膺M(jìn)行水洗降溫除塵處理； 水汽變換反應(yīng)器，所述水汽變換反應(yīng)器與所述水洗除塵器相連，用于對經(jīng)過所述水洗降溫除塵處理的高溫?zé)煔膺M(jìn)行水汽變換反應(yīng)； 第一蓄熱裝置，所述第一蓄熱裝置分別與所述氣化爐和所述旋風(fēng)除塵器相連，用于在對所述高溫?zé)煔膺M(jìn)行所述旋風(fēng)除塵之前預(yù)先進(jìn)行第一蓄熱處理； 第二蓄熱裝置，所述第二蓄熱裝置與所述水汽變換反應(yīng)器相連，用于對所述水汽變換反應(yīng)的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行第一預(yù)熱處理；以及 甲烷化反應(yīng)器，所述甲烷化反應(yīng)器與所述第二蓄熱裝置相連，用于基于所述水汽變換反應(yīng)的反應(yīng)產(chǎn)物獲得甲烷化氣體。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過煤氣化制備天然氣的設(shè)備，其特征在于，進(jìn)一步包括: 氣化劑輸送管路，所述氣化劑輸送管路分別與所述第一蓄熱裝置和所述氣化爐相連，用于在將所述氣化劑供給至所述氣化爐之前，預(yù)先將所述氣化劑供給至所述第一蓄熱裝置進(jìn)行預(yù)熱處理； 任選地，余熱鍋爐，所述余熱鍋爐與所述甲烷化反應(yīng)器相連，用于使所述甲烷化氣體與水進(jìn)行換熱，以便獲得蒸汽和經(jīng)過冷卻的甲烷化氣體，其中，所述水為軟水或者脫鹽水；以及 任選地，第三蓄熱裝置，所述第三蓄熱裝置分別與所述第二蓄熱裝置和所述甲烷化反應(yīng)器相連，分別用于: 對所述經(jīng)過預(yù)熱處理的水汽變換反應(yīng)的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行二次預(yù)熱處理，并將經(jīng)過所述二次預(yù)熱處理的產(chǎn)物供給至所述甲烷化反應(yīng)器，以及 對所述甲烷化氣體進(jìn)行蓄熱處理。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過煤氣化制備天然氣的設(shè)備，其特征在于，所述第二蓄熱裝置進(jìn)一步分別與所述第一蓄熱裝置和所述旋風(fēng)除塵器相連，用于對經(jīng)過第一蓄熱處理的高溫?zé)煔膺M(jìn)行第二蓄熱處理，并將經(jīng)過所述第二蓄熱處理的高溫?zé)煔夤┙o至所述旋風(fēng)除塵器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過煤氣化制備天然氣的設(shè)備，其特征在于，所述第二蓄熱裝置進(jìn)一步分別與所述旋風(fēng)除塵器和所述水洗除塵器相連，用于對經(jīng)過所述旋風(fēng)除塵處理的高溫?zé)煔膺M(jìn)行第二蓄熱處理，并將經(jīng)過所述第二蓄熱處理的高溫?zé)煔夤┙o至所述水洗除塵器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過煤氣化制備天然氣的設(shè)備，其特征在于，所述第一蓄熱裝置與所述第二蓄熱裝置的至少之一包括兩個(gè)并聯(lián)的蓄熱器。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過煤氣化制備天然氣的設(shè)備，其特征在于，所述氣化爐為氣流床氣化爐。7.一種通過煤氣化制備天然氣的方法，其特征在于，包括: (1)利用氣化爐對原料煤進(jìn)行氣化處理以便獲得高溫?zé)煔猓?(2)對所述高溫?zé)煔膺M(jìn)行旋風(fēng)除塵處理，其中，在對所述高溫?zé)煔膺M(jìn)行所述旋風(fēng)除塵之前預(yù)先利用第一蓄熱裝置進(jìn)行第一蓄熱處理； (3)對經(jīng)過所述旋風(fēng)除塵處理的高溫?zé)煔膺M(jìn)行水洗降溫除塵處理； (4)對經(jīng)過所述水洗降溫除塵處理的高溫?zé)煔膺M(jìn)行水汽變換反應(yīng)；以及 (5)通過甲烷化反應(yīng)，基于所述水汽變換反應(yīng)的反應(yīng)產(chǎn)物獲得甲烷化氣體，其中，在所述甲烷化反應(yīng)之前，利用第二蓄熱裝置預(yù)先對所述水汽變換反應(yīng)的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行預(yù)熱處理， 任選地，所述氣化爐為氣流床氣化爐， 任選地，所述第一蓄熱裝置與所述第二蓄熱裝置的至少之一包括兩個(gè)并聯(lián)的蓄熱器。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括: (6)采用第三蓄熱裝置，對所述甲烷化氣體進(jìn)行蓄熱處理，并且利用所述甲烷化氣體對所述經(jīng)過預(yù)熱處理的水汽變換反應(yīng)的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行二次預(yù)熱處理，并將經(jīng)過所述二次預(yù)熱處理的產(chǎn)物供給至所述甲烷化反應(yīng)器。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括: 采用所述第二蓄熱裝置，對經(jīng)過第一蓄熱處理的高溫?zé)煔膺M(jìn)行第二蓄熱處理，并將經(jīng)過所述第二蓄熱處理的高溫?zé)煔膺M(jìn)行所述旋風(fēng)除塵處理； 任選地，采用所述第二蓄熱裝置，對經(jīng)過所述旋風(fēng)除塵處理的高溫?zé)煔膺M(jìn)行第二蓄熱處理，并將經(jīng)過所述第二蓄熱處理的高溫?zé)煔膺M(jìn)行所述水洗降溫除塵處理； 任選地，利用所述第一蓄熱裝置對氣化劑進(jìn)行預(yù)熱處理后，將所述氣化劑供給至所述氣化爐；以及 任選地，利用余熱鍋爐，使所述甲烷化氣體與水進(jìn)行換熱，以便獲得蒸汽和經(jīng)過冷卻的甲烷化氣體，其中，所述水為軟水或者脫鹽水。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述氣化爐為氣流床氣化爐。
【文檔編號】C10J3/46GK106047428SQ201610576922
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月20日
【發(fā)明人】宋敏潔, 韓希強(qiáng), 王東方, 郭科宏, 吳道洪
【申請人】北京神霧環(huán)境能源科技集團(tuán)股份有限公司