煤催化氣化系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及煤氣化技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種煤催化氣化系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]煤催化氣化技術(shù)是煤在相對較低的溫度下與氣化劑在催化劑的催化作用下發(fā)生反應(yīng)生成有效氣含量更高的氣化過程。煤催化氣化技術(shù)與其它煤氣化技術(shù)相比，具有氣化速率高、氣化低(氣化溫度降低200°C ~300°C)、煤氣容易凈化等優(yōu)點，因此煤催化氣化技術(shù)是煤潔凈高效利用的重要方式，是發(fā)展現(xiàn)代煤化工最重要和應(yīng)用最廣泛的關(guān)鍵技術(shù)之一。傳統(tǒng)的煤氣化過程反應(yīng)溫度高、生成氣凈化困難、能耗大、對設(shè)備要求高，與此相比，煤的催化氣化技術(shù)顯著提高了氣化反應(yīng)速率的同時，也使氣化溫度顯著降低，使煤的溫和氣化得以實現(xiàn)；再者，煤催化氣化技術(shù)不僅降低了氣化過程的能耗以及對氣化爐設(shè)備材料的要求，而且利于氣化過程的脫硫、除塵，因此，煤的催化氣化技術(shù)越來越受到國內(nèi)外研究者的重視。
[0003]目前，實用性最強的單體催化劑是堿金屬的氫氧化物或者碳酸鹽(通常是K2CO3),此催化劑的優(yōu)點是制備方法簡單、廉價、可耐硫中毒、可耐高溫下燒結(jié)和催化劑降解；而缺點是氣化過程中該種催化劑用量較大，高催化劑添加量帶來的問題是高昂的催化劑成本和大量的堿性灰渣污染和排放問題，因此催化劑的回收利用成為了煤催化氣化大規(guī)模推廣的制約因素，當前催化劑回收的研究還處于實驗室階段，未有工業(yè)化方面的報道。
[0004]極少的煤催化氣化系統(tǒng)中，回收催化劑通常是對氣化產(chǎn)生的渣灰進行水洗和消解獲得催化劑稀溶液，采用多效蒸發(fā)將稀溶液濃縮后再與原料煤混合，采用上述催化劑的回收方式涉及的設(shè)備比較多，常利用煤催化氣化流程中常用的蒸汽生產(chǎn)和催化劑溶液濃縮相關(guān)的設(shè)備，如鍋爐配套多效蒸發(fā)器等，上述生產(chǎn)蒸汽和回收催化劑需要的設(shè)備多，能耗高，不利于推廣應(yīng)用。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]為此，本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中催化劑回收涉及的設(shè)備多，能耗高等問題從而提供一種可以簡化設(shè)備，而且降低整體能量消耗的煤催化氣化系統(tǒng)。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所述的一種煤催化氣化系統(tǒng)，包括用于將原料煤與催化劑溶液混合的混料單元、與所述混料單元連接的干燥單元、與所述干燥單元連接的氣化單元以及與所述氣化單元連接的渣灰處理單元，所述渣灰處理單元與鹽水鍋爐連接，且所述鹽水鍋爐的濃鹽水出口通過管道與所述混料單元連接。
[0007]在本實用新型的一個實施例中，所述鹽水鍋爐凈段通過管道與所述氣化單元的蒸汽入口連接。
[0008]在本實用新型的一個實施例中，所述鹽水鍋爐凈段通過管道與所述干燥單元的蒸汽入口連接。
[0009]在本實用新型的一個實施例中，所述渣灰處理單元包括與所述氣化單元通過管道連接的水洗罐、與所述水洗罐連接的水洗過濾器、與所述水洗過濾器連接的稀溶液貯槽、與所述稀溶液貯槽連接的脫硅塔、與所述脫硅塔連接的硅渣過濾器以及與所述硅渣過濾器連接的脫硅液貯槽。
[0010]在本實用新型的一個實施例中，所述脫硅液貯槽連接離子交換樹脂罐。
[0011 ] 在本實用新型的一個實施例中，所述水洗過濾器還通過管道依次連接消解反應(yīng)器和消解過濾器，所述消解過濾器通過管道連接所述稀溶液貯槽。
[0012]在本實用新型的一個實施例中，所述水洗過濾器通過輸送機與所述消解反應(yīng)器連接。
[0013]在本實用新型的一個實施例中，所述水洗罐通過管道依次連接所述水洗過濾器、所述稀溶液貯槽、所述脫硅塔、所述硅渣過濾器以及所述脫硅液貯槽。
[0014]在本實用新型的一個實施例中，所述鹽水鍋爐與所述混料單元之間連接催化劑配制槽。
[0015]本本實用新型的一個實施例中，所述渣灰處理單元出口通過管道和栗與所述鹽水鍋爐的鍋筒連接。
[0016]本實用新型的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點:
[0017]本實用新型所述煤催化氣化系統(tǒng)，采用鹽水鍋爐直接對回收的催化劑稀溶液進行蒸發(fā)濃縮，獲得蒸汽的同時回收催化劑，不僅可以簡化設(shè)備，而且降低了整體的能量消耗。
【附圖說明】
[0018]為了使本實用新型的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本實用新型的具體實施例并結(jié)合附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明，其中
[0019]圖1是本實用新型實施例一所述煤催化氣化系統(tǒng)的連接示意圖；
[0020]圖2是本實用新型所述渣灰處理單元的連接示意圖；
[0021]圖3是本實用新型實施例二所述煤催化氣化系統(tǒng)的連接示意圖；
[0022]圖4是本實用新型實施例三所述煤催化氣化系統(tǒng)的連接示意圖；
[0023]圖5是用新型實施例四所述煤催化氣化系統(tǒng)的連接示意圖。
【具體實施方式】
[0024]實施例一
[0025]如圖1所示，本實施例提供了一種煤催化氣化系統(tǒng)，包括用于將原料煤與催化劑溶液混合的混料單元11、與所述混料單元11連接的干燥單元12、與所述干燥單元12連接的氣化單元13以及與所述氣化單元13連接的渣灰處理單元14，所述渣灰處理單元14與鹽水鍋爐15連接，且所述鹽水鍋爐15的濃鹽水出口通過管道與所述混料單元11連接。
[0026]本實用新型所述煤催化氣化系統(tǒng)，包括用于將原料煤與催化劑溶液混合的混料單元11、與所述混料單元連接的干燥單元12、與所述干燥單元12連接的氣化單元13以及與所述氣化單元13連接的渣灰處理單元14，其中，所述原料煤與催化劑溶液在所述混料單元11內(nèi)混合均勻后輸送到所述干燥單元12進行烘干，再輸送到所述氣化單元13在高溫下與氣化劑發(fā)生氣化反應(yīng)，從所述氣化單元13排出的渣灰包括未氣化的煤殘渣和催化劑，其中，大部分催化劑以水溶性化合物的形式存在，剩余小部分為非水溶性，所述渣灰通過管道流入所述渣灰處理單元14，經(jīng)過所述渣灰處理單元的處理后，獲得催化劑稀溶液，所述渣灰處理單元14與鹽水鍋爐15連接，且所述鹽水鍋爐15的濃鹽水出口通過管道與所述混料單元11連接，所述催化劑稀溶液通過管道輸送至所述鹽水鍋爐15的鍋筒內(nèi)進行蒸發(fā)濃縮形成催化劑濃縮液，所述催化劑濃縮液通過所述鹽水鍋爐15的濃鹽水排出口排出，且通過管道返回到所述混料單元11中與原料煤混合，從而使催化劑得已回收，實現(xiàn)了催化劑的循環(huán)利用，大幅度的節(jié)約了能源；再者，通過所述鹽水鍋爐15將催化劑稀溶液直接蒸發(fā)濃縮成催化劑濃縮液，因而簡化了整個系統(tǒng)的設(shè)備、降低了能量消耗。
[0027]本實施例中，所述鹽水鍋爐15的鍋筒分為位于中部的凈段和位于兩端的鹽段，其中所述鹽水鍋爐15的凈段通過管道與所述氣化單元13的蒸汽入口相連，所述鹽水鍋爐15凈段產(chǎn)生的蒸汽通過管道輸送至所述氣化單元13中從而使蒸汽得以回收，實現(xiàn)了蒸汽的循環(huán)利用，有利于節(jié)約能源。
[0028]如圖2所示，所述渣灰處理單元14包括與所述氣化單元13通過管道連接的水洗罐141、與所述水洗罐141連接的水洗過濾器142、與所述水洗過濾器142連接的稀溶液貯槽143、與所述稀溶液貯槽143連接的脫硅塔144、與所述脫硅塔144連接的硅渣過濾器145以及與所述硅渣過濾器145連接的脫硅液貯槽146。所述渣灰在所述渣灰處理單元14的處理過程如下:渣灰在所述水洗罐141中進行強制水洗，使其中的水溶性催化劑進入水中，之后水洗渣水通過管道輸送至所述水洗過濾器142，通過所述水洗過濾器14