1.一種高鐵煤的催化氣化方法,其特征在于,包括:
步驟1)將高鐵煤進(jìn)行催化劑負(fù)載;
步驟2)使催化劑負(fù)載后的高鐵煤進(jìn)行催化氣化反應(yīng),獲得富含低價鐵氧化物和催化劑的灰渣;
步驟3)將所獲得的富含低價鐵氧化物和催化劑的灰渣進(jìn)行氧化反應(yīng),獲得富含高價鐵氧化物和催化劑的灰渣;
步驟4)將所獲得的富含高價鐵氧化物和催化劑的灰渣作為氧、熱和催化劑的載體循環(huán)參與煤催化氣化反應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化氣化方法,其特征在于,
所述將所獲得的富含高價鐵氧化物和催化劑的灰渣作為氧、熱和催化劑的載體循環(huán)參與煤催化氣化反應(yīng)具體包括:
將所獲得的富含高價鐵氧化物和催化劑的灰渣作為氧、熱和催化劑的載體在通有還原性氣化劑的氣化爐中為煤粉進(jìn)行催化氣化反應(yīng)提供氧、熱和催化劑,自身被還原獲得含低價鐵氧化物和催化劑的灰渣;
通過對所獲得的含低價鐵氧化物和催化劑的灰渣進(jìn)行氧化反應(yīng),重新獲得富含高價氧化物和催化劑的灰渣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化氣化方法,其特征在于,
所述高鐵煤的煤灰中赤鐵礦含量不小于50%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化氣化方法,其特征在于,
所述低價鐵氧化物包括氧化亞鐵和四氧化三鐵。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化氣化方法,其特征在于,
所述高價鐵氧化物為三氧化二鐵。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的催化氣化方法,其特征在于,
所述還原性氣化劑選自過熱蒸汽、氫氣、一氧化碳和二氧化碳中的一種或者幾種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的催化氣化方法,其特征在于,
所述催化氣化反應(yīng)的溫度為650-750℃,壓力為0.2-4MPa。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的催化氣化方法,其特征在于,
所述氧化反應(yīng)的溫度為800-900℃,壓力為0.1-4MPa。
9.一種高鐵煤的催化氣化系統(tǒng),其特征在于,包括:
氣化爐;所述氣化爐包括氣化劑進(jìn)口、煤料入口以及第一排渣口;
燃燒爐,所述燃燒爐包括物料進(jìn)口、空氣進(jìn)口以及第二排渣口;
所述第一排渣口與所述物料進(jìn)口連通,所述第二排渣口與所述煤料入口連通;
所述氣化爐用于使所述催化劑負(fù)載后的高鐵煤進(jìn)行催化氣化反應(yīng),所述高鐵煤催化氣化反應(yīng)產(chǎn)生的灰渣可通過所述物料進(jìn)口進(jìn)入所述燃燒爐;所述燃燒爐用于使高鐵煤催化氣化后產(chǎn)生的灰渣與空氣進(jìn)行氧化反應(yīng),氧化反應(yīng)后獲得的所述富含高價鐵氧化物和催化劑的灰渣作為氧、熱和催化劑的載體循環(huán)參與煤催化氣化反應(yīng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的催化氣化系統(tǒng),其特征在于,
所述燃燒爐選自固定床、移動床、流化床和氣流床中的任意一種。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的催化氣化系統(tǒng),其特征在于,
所述系統(tǒng)還包括:鍋爐,所述鍋爐包括過熱蒸汽出口,所述過熱蒸汽出口與所述氣化劑進(jìn)口連通。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的催化氣化系統(tǒng),其特征在于,
所述鍋爐和所述氣化劑進(jìn)口之間還設(shè)置有第一換熱器,所述第一換熱器包括第一過熱蒸汽流道,以及用于對過熱蒸汽進(jìn)行換熱的第一熱源通道,所述第一過熱蒸汽流道包括進(jìn)口和出口,所述第一熱源通道包括進(jìn)口和出口;
所述氣化爐還包括產(chǎn)品氣出口,所述產(chǎn)品氣出口與所述第一熱源通道的進(jìn)口連通,所述第一過熱蒸汽流道的進(jìn)口與所述過熱蒸汽出口連通,所述第一過熱蒸汽流道的出口與所述氣化劑進(jìn)口連通。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的催化氣化系統(tǒng),其特征在于,
所述系統(tǒng)還包括第二換熱器,所述第二換熱器包括第二過熱蒸汽流道,以及用于對過熱蒸汽進(jìn)行換熱的第二熱源通道,所述第二過熱蒸汽流道包括進(jìn)口和出口,所述第二熱源通道包括進(jìn)口和出口;
所述燃燒爐還包括出氣口,所述出氣口與所述第二熱源通道的進(jìn)口連通,所述第二過熱蒸汽流道的進(jìn)口與所述過熱蒸汽出口連通,所述第二過熱蒸汽流道的出口與所述氣化劑進(jìn)口連通。