BR102014003010A2 - coal separation unit for a gasification system, high ash content gasification system and method for reducing the ash content of a high ash feed stream in a gasification system - Google Patents

coal separation unit for a gasification system, high ash content gasification system and method for reducing the ash content of a high ash feed stream in a gasification system Download PDF

Info

Publication number
BR102014003010A2
BR102014003010A2 BR102014003010A BR102014003010A BR102014003010A2 BR 102014003010 A2 BR102014003010 A2 BR 102014003010A2 BR 102014003010 A BR102014003010 A BR 102014003010A BR 102014003010 A BR102014003010 A BR 102014003010A BR 102014003010 A2 BR102014003010 A2 BR 102014003010A2
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
coal
stream
ash
container
separation unit
Prior art date
Application number
BR102014003010A
Other languages
Portuguese (pt)
Inventor
Annavarapu Bharat Sastri
Sudharsanam Krishnamachari
Vijayalakshmi Shah
Original Assignee
Gen Electric
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gen Electric filed Critical Gen Electric
Publication of BR102014003010A2 publication Critical patent/BR102014003010A2/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00Solid fuels
    • C10L5/02Solid fuels such as briquettes consisting mainly of carbonaceous materials of mineral or non-mineral origin
    • C10L5/04Raw material of mineral origin to be used; Pretreatment thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/46Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/466Entrained flow processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10KPURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K1/00Purifying combustible gases containing carbon monoxide
    • C10K1/08Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors
    • C10K1/10Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors with aqueous liquids
    • C10K1/101Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors with aqueous liquids with water only
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L3/00Gaseous fuels; Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by subclass C10G, C10K; Liquefied petroleum gas
    • C10L3/06Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by C10G, C10K3/02 or C10K3/04
    • C10L3/10Working-up natural gas or synthetic natural gas
    • C10L3/101Removal of contaminants
    • C10L3/102Removal of contaminants of acid contaminants
    • C10L3/103Sulfur containing contaminants
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0903Feed preparation
    • C10J2300/0906Physical processes, e.g. shredding, comminuting, chopping, sorting
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0913Carbonaceous raw material
    • C10J2300/093Coal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/16Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
    • C10J2300/164Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with conversion of synthesis gas
    • C10J2300/1643Conversion of synthesis gas to energy
    • C10J2300/1653Conversion of synthesis gas to energy integrated in a gasification combined cycle [IGCC]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/16Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
    • C10J2300/1678Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with air separation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/16Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
    • C10J2300/169Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with water treatments
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2290/00Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/04Gasification
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2290/00Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/14Injection, e.g. in a reactor or a fuel stream during fuel production
    • C10L2290/145Injection, e.g. in a reactor or a fuel stream during fuel production of air
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2290/00Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/18Spraying or sprinkling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2290/00Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/28Cutting, disintegrating, shredding or grinding
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2290/00Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/54Specific separation steps for separating fractions, components or impurities during preparation or upgrading of a fuel
    • C10L2290/545Washing, scrubbing, stripping, scavenging for separating fractions, components or impurities during preparation or upgrading of a fuel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
    • Y02E20/18Integrated gasification combined cycle [IGCC], e.g. combined with carbon capture and storage [CCS]

Abstract

unidade de separação de carvão para um sistema de gaseificação, sistema de gaseificação para carvão com conteúdo de alto teor de cinzas e método para reduzir o conteúdo de cinzas de um fluxo de alimentação com alto teor de cinzas em um sistema de gaseificação. trata-se de uma unidade de separação de carvão para um sistema de gaseificação que inclui um recipiente que tem uma parte superior e uma parte de fundo, uma primeira entrada configurada para receber um fluxo de alimentação incluindo pelo menos carvão e cinzas a partir de uma unidade de moagem, uma segunda entrada configurada para receber um fluxo de fluido de lavagem, uma primeira saída configurada para transportar um fluxo de alimentação com baixo teor de cinzas, e uma segunda saída configurada para transportar um fluxo com alto teor de cinzas. em operação, o fluxo de alimentação é lavado com o fluxo de fluido de lavagem na unidade de separação para separar pelo menos uma parte das cinzas do carvão. as cinzas separadas decantam para a parte de fundo do recipiente e são transportadas através da segunda saída como o fluxo com alto teor de cinzas, o carvão separado flutua para a parte superior do recipiente e é transportado através da primeira saída para uma unidade de gaseificação como o fluxo de alimentação com baixo teor de cinzascoal separation unit for a gasification system, high ash content coal gasification system and method for reducing the ash content of a high ash feed stream in a gasification system. It is a coal separation unit for a gasification system that includes a container having an upper part and a bottom part, a first inlet configured to receive a feed stream including at least coal and ash from a milling unit, a second inlet configured to receive a flushing fluid stream, a first outlet configured to carry a low ash feed stream, and a second outlet configured to carry a high ash stream. In operation, the feed stream is flushed with the wash fluid stream in the separation unit to separate at least a portion of the coal ash. the separated ashes decant to the bottom of the container and are transported through the second outlet as the high ash stream, the separated coal floats to the top of the container and is transported through the first outlet to a gasification unit as low ash feed flow

Description

“UNIDADE DE SEPARAÇÃO DE CARVÃO PARA UM SISTEMA DE GASEIFICAÇÃO, SISTEMA DE GASEIFICAÇÃO PARA CARVÃO COM CONTEÚDO DE ALTO TEOR DE CINZAS E MÉTODO PAF1A REDUZIR O CONTEÚDO DE CINZAS DE UM FLUXO DE ALIMENTAÇÃO COM ALTO TEOR DE CINZAS EM UM SISTEMA DE GASEIFICAÇÃO” Fundamentos da Invenção O campo da invenção se refere geralmente a sistemas de gaseificação e, mais especificamente, a sistemas de gaseificação para combustíveis com alto tèor de conteúdo de cinzas.“CHARCOAL SEPARATION UNIT FOR A GASIFICATION SYSTEM, HIGH CONTENT COAL GASIFICATION SYSTEM AND PAF1A METHOD REDUCE THE HIGH CONTENT OF A GASIFICATION HIGH CONTENT GRAY FEED FLOW FEEDING SYSTEM” Invention The field of the invention generally relates to gasification systems and more specifically to gasification systems for high ash content fuels.

Matéria prima, tal como carvão, coque de petróleo, biomassa, materiais com base em madeira, resíduos agrícolas, alcatrões, gás de forno de coque e asfalto, e outros itens contendo carbono podem ser gaseificados para uso na produção de eletricidade, produtos químicos, combustíveis sintéticos, e para uma variedade de outras aplicações. A gaseificação eivolve reagir um combustível carbonoso e oxigênio em uma temperatura muito alta para produzir gás de síntese, um combustível contendo monóxido de carbono e hidrogênio. O gás de síntese tipicamente queima mais de forma mais eficiente e limpado que o combustível em seu estado original antes da gaseificação. O gás de síntese pode ser usado para geração de energia, produção química, e qualquer outra aplicação adequada. Algumas matérias primas contendo carbono têm um conteúdo de cinzas, entretanto, isto torna estas matérias primas inadequadas para uso em conexão com some alguns sistemas de gaseificação.Raw material, such as coal, petroleum coke, biomass, wood-based materials, agricultural waste, tar, coke oven gas and asphalt, and other carbon-containing items may be gasified for use in the production of electricity, chemicals, synthetic fuels, and for a variety of other applications. Gasification involves reacting a carbonaceous fuel and oxygen at a very high temperature to produce synthesis gas, a fuel containing carbon monoxide and hydrogen. Synthesis gas typically burns more efficiently and cleaner than the fuel in its original state prior to gasification. Synthesis gas can be used for power generation, chemical production, and any other suitable application. Some carbon-containing raw materials have an ash content, however, this makes these raw materials unsuitable for use in connection with some gasification systems.

Breve Descrição Em um aspecto, é fornecida uma unidade de separação de carvão para um sistema de gaseificação que tem uma unidade de moagem e uma unidade de gaseificação. A unidade de separação inclui um recipiente que tem uma parte superior e uma parte de fundo, uma primeira entrada configurada para receber um fluxo de alimentação que inclui pelo menos carvão e cinzas a partir da unidade de moagem, e uma segunda entrada configurada para receber um fluxo de fluido de lavagem. A unidade de separação inclui adicionalmente uma primeira saída configurada para transportar um fluxo de alimentação com baixo teor de cinzas, e uma segunda saída configurada para transportar um fluxo com alto teor de cinzas. Em operação, o fluxo de alimentação é lavado com o fluxo de fluido de lavagem na unidade de separação para separar pelo menos uma parte das cinzas do carvão. As cinzas separadas decantam para a parte de fundo do recipiente e são transportadas através da segunda saída como o fluxo com alto teor de cinzas. O carvão separado flutua para a parte superior do recipiente e é transportado através da primeira saída para a unidade de gaseificação como o fluxo de alimentação com baixo teor de cinzas.Brief Description In one aspect, a coal separation unit is provided for a gasification system having a grinding unit and a gasification unit. The separation unit includes a container having an upper part and a bottom part, a first inlet configured to receive a feed stream including at least coal and ash from the grinding unit, and a second inlet configured to receive a flushing fluid flow. The separation unit further includes a first outlet configured to carry a low ash feed stream, and a second outlet configured to carry a high ash stream. In operation, the feed stream is flushed with the wash fluid stream in the separation unit to separate at least a portion of the coal ash. The separated ash settles to the bottom of the container and is transported through the second outlet as the high ash stream. The separated coal floats to the top of the container and is conveyed through the first outlet to the gasification unit as the low ash feed stream.

Em outro aspecto, é fornecido um sistema de gaseificação para carvão com conteúdo de alto teor de cinzas. O sistema inclui uma unidade de moagem configurada para reduzir o tamanho de partícula de um fluxo de alimentação com alto teor de cinzas que compreende pelo menos carvão e cinzas, uma unidade de gaseificação configurada para receber um fluxo de alimentação com baixo teor de cinzas e produzir um gás de síntese a partir do fluxo de alimentação com baixo teor de cinzas, e uma unidade de separação de carvão acoplada entre a unidade de moagem e a unidade de gaseificação. A unidade de separação inclui um recipiente que tem uma parte superior e uma parte de fundo, uma primeira entrada em comunicação de fluxo com a unidade de moagem e configurada para receber o fluxo de alimentação com alto teor de cinzas que tem tamanho reduzido de partícula, e uma segunda entrada configurada para receber um fluxo de fluido de lavagem. A unidade de separação inclui adicionalmente uma primeira saída acopladá em comunicação de fluxo com a unidade de gaseificação e configurada para transportar o fluxo de alimentação com baixo teor de cinzas para a mesma, e uma segunda saída configurada para transportar um fluxo com alto teor de cinzas. Em operação, o fluxo de alimentação com alto teor de cinzas é lavado com o fluxo de fluido de lavagem na unidade de separação para separar pelo menos uma parte das cinzas do carvão. As cinzas separadas decantam para a parte de fundo do recipiente e são transportadas através da segunda saída como o fluxo com alto teor de cinzas, e o carvão separado flutua pjara a parte superior do recipiente e i ! é transportado para a unidade de gaseificação através da primeira saída como o fluxo de alimentação com baixo teor de cinzas.In another aspect, a high ash content coal gasification system is provided. The system includes a grinding unit configured to reduce the particle size of a high ash feed stream comprising at least coal and ash, a gasification unit configured to receive a low ash feed stream and produce a synthesis gas from the low ash feed stream, and a coal separation unit coupled between the grinding unit and the gasification unit. The separation unit includes a container having an upper part and a bottom part, a first inlet in flow communication with the milling unit and configured to receive the high particle size high ash feed stream, and a second inlet configured to receive a flush fluid flow. The separation unit further includes a first outlet coupled in flow communication with the gasification unit and configured to carry the low ash feed stream to it, and a second outlet configured to carry a high ash flow. . In operation, the high ash feed stream is flushed with the washer fluid stream in the separation unit to separate at least a portion of the ash from the coal. The separated ashes decant to the bottom of the container and are transported through the second outlet as the high ash stream, and the separated coal floats to the upper part of the container. It is conveyed to the gasification unit through the first outlet as the low ash feed stream.

Em ainda outro aspecto, é fprnecido um método para reduzir i conteúdo de cinzas de um fluxo de alimentação com alto teor de cinzas em um sistema de gaseificação. O método inclui fornecer uma unidade de separação de carvão, a unidade de separação que inclui um recipiente que tem uma parte superior, uma parte de fundo, uma primeira e segunda entradas, e uma primeira e segunda saídas. O método inclui adicionalmente fornecer o fluxo de alimentação com alto teor de cinzas pára a primeira entrada, fluxo de alimentação com alto teor de cinzas que inclui pelo menos carvão e cinzas, i i fornecer um fluxo de fluido de lavagem ppra a segunda entrada, contatar o fluxo de alimentação com alto teor de cinzàs com o fluxo de fluido de lavagem dentro do recipiente, e separar pelo menos juma parte das cinzas do carvão. As cinzas separadas decantam para a parte ide fundo do recipiente e o carvão flutua para a parte superior do recipiente.In yet another aspect, a method is provided for reducing the ash content of a high ash feed stream in a gasification system. The method includes providing a coal separation unit, the separation unit including a container having an upper part, a bottom part, a first and second inlet, and a first and second outlet. The method further includes providing the high ash feed stream for the first inlet, the high ash feed stream that includes at least charcoal and ashes, ii providing a wash fluid stream for the second inlet, contacting the high ash feed stream with the wash fluid flow into the container, and separate at least a portion of the coal ash. The separated ashes decant to the bottom end of the container and the coal floats to the top of the container.

Breve Descrição das Figuras A FIGURA 1 é uma vista j esquemática de um sistema de gaseificação exemplificativo; í I A FIGURA 2 é uma vista esquemática detalhada exemplificativa do sistema de gaseificação mostrado na FIGURA 1; e A FIGURA 3 é uma vista de Corte transversal de uma unidade de i separação de carvão exemplificativa para uso nos sistemas de gaseificação mostrados nas FIGURAS 1 e 2.Brief Description of the Figures FIGURE 1 is a schematic view of an exemplary gasification system; FIGURE 2 is an exemplary detailed schematic view of the gasification system shown in FIGURE 1; and FIGURE 3 is a cross-sectional view of an exemplary coal separation unit for use in the gasification systems shown in FIGURES 1 and 2.

Descrição Detalhada A FIGURA 1 é uma ilustração esquemática sirnplificada de um sistema de gaseificação exemplificativo 10 que inclui uma unidade de moagem 12, uma unidade de separação de carvão 14, uma unidade de gaseificação 16, uma unidade de manipulação de água negra 18, um unidade de manipulação de água cinza 20, e uma unidade de separação de ar (ASU) 22. Na realização exemplificativa, o carvão é descrito como a matéria prima para o sistema de gaseificação 10. Entretanto, qualquer outro tipo adequado de material pode ser usado como matéria prima para o sistema de gaseificação 10.Detailed Description FIGURE 1 is a simplified schematic illustration of an exemplary gasification system 10 including a grinding unit 12, a coal separation unit 14, a gasification unit 16, a black water handling unit 18, a gray water handling unit 20, and an air separation unit (ASU) 22. In the exemplary embodiment, coal is described as the raw material for gasification system 10. However, any other suitable type of material may be used as raw material for gasification system 10.

Como usado neste documento, os termos “alto teor de cinzas” e “baixo teor de cinzas” são usados em um sentido relativo, e alto teor de cinzas, significa um conteúdo de cinzas maior do que aproximadamente 20 %, e baixo teor de cinzas significa um conteúdo de cinzas menor do que aproximadamente 20 %.As used herein, the terms "high ash" and "low ash" are used in a relative sense, and high ash means a gray content greater than approximately 20%, and low ash means an ash content of less than approximately 20%.

Em a realização exemplificativa, a unidade de moagem 12 recebe uma matéria prima de carvão com conteúdo de alto teor de cinzas (ou seja, conteúdo de cinzas maior do que 20%) (não mostrado), reduz o carvão para um tamanho de partícula predeterminado, e transporta um fluxo de alimentação de carvão 24 para a unidade de separação 14. O carvão e as cinzas são separados na unidade de separação 14, como descrito adicionalmente neste documento, para produzir um fluxo com alto teor de cinzas 26 e um fluxo de alimentação com baixo teor de cinzas 28. A unidade de gaseificação 16 recebe um fluxo de fluido 30 a partir da ASU 22 e um fluxo de alimentação com baixo teor de cinzas 28 e produz um fluxo de gás de síntese 32. Pelo menos uma parte do fluxo de gás de síntese 32 é transportada para a unidade de manipulação de água negra 18 e unidade de manipulação de água cinza 20 para remoção de impurezas do fluxo de gás ide síntese. A FIGURA 2 é uma vista esqüemática detalhada de sistema do I gaseificação exemplificativo 10. Na realização exemplificativa, o sistema de gaseificação 10 inclui uma instalação de geração 100 que pode produzir e / ou queimar um gás sintético, ou seja, gás de síntese, para conversão em eletricidade e / ou para fazer produtos químicos. Por exemplo, deve ser entendido que embora a realização exemplificativa ilustre a produção de eletricidade com uma ilha de energia I 166, outras realizações podem opcionalmente não incluir a ilha de energia 166. Por exemplo, outras í realizações de instalação 100 podem incluir instalações químicas, instalações í de produção de gás de síntese, e qualquer òutra instalação industrial adequada j:. para a produção de produtos químicos e cómposições químicas baseadas em gás de síntese.In the exemplary embodiment, milling unit 12 receives a high ash content coal feedstock (i.e. ash content greater than 20%) (not shown), reduces the coal to a predetermined particle size , and conveys a coal feed stream 24 to the separation unit 14. The coal and ashes are separated into the separation unit 14, as further described herein, to produce a high ash flow 26 and a feed stream. low ash feed 28. Gasification unit 16 receives a fluid flow 30 from ASU 22 and a low ash feed flow 28 and produces a synthesis gas flow 32. At least a portion of the Synthesis gas stream 32 is conveyed to the black water handling unit 18 and gray water handling unit 20 for removal of impurities from the synthesis gas flow. FIGURE 2 is a detailed schematic system view of exemplary gasification 10. In the exemplary embodiment, gasification system 10 includes a generation facility 100 that can produce and / or burn a synthetic gas, ie synthesis gas, to conversion to electricity and / or to make chemicals. For example, it should be understood that while the exemplary embodiment illustrates electricity generation with a power island I 166, other embodiments may optionally not include power island 166. For example, other installation embodiments 100 may include chemical installations, synthesis gas production facilities, and any other suitable industrial installation. for the production of synthesis gas-based chemicals and chemical compositions.

Em a realização exemplificativa, uma matéria prima 102 (por exemplo, carvão com conteúdo de alto teor de cinzas) e um fluxante 104 são transportados para uma unidade de manipulação e armazenamento de matéria prima 106. O fluxante 104 pode ser adicionado à matéria prima 102 na unidade \ de manipulação e armazenamento de matéria prima 106 para ajustar o comportamento de fusão da matéria prima 102. O fluxante 104 pode incluir, por l· i exemplo, areia, rocha, calcário, bauxita, ;e minério de ferro. A unidade de í manipulação e armazenamento de matéijia prima 106 dirige a mistura de i - matéria prima 102 e fluxante 104 para uma unidade de moagem e preparação de pasta 108 que redimensiona ou reformata a mistura de matéria prima 102 e i fluxante 104 cortando, moendo, retalhando, pulverizando, briquetando, ou IIn the exemplary embodiment, a raw material 102 (e.g., high ash content coal) and a flux 104 are transported to a raw material handling and storage unit 106. The flux 104 may be added to the raw material 102 in the raw material handling and storage unit 106 to adjust the melting behavior of the raw material 102. The flux 104 may include, for example, sand, rock, limestone, bauxite, and iron ore. The raw material handling and storage unit 106 directs the raw material 102 and flux 104 mixture into a pulp milling and preparation unit 108 which resizes or reformats the flux raw material mixture 104 by cutting, grinding, shredding, spraying, briquetting, or I

I peletizando matéria prima 102 e fluxantie 104 para gerar combustível de gaseificação. Adicionalmente, uma alimentação de água 110 e / ou reagente ' 244, ou outros fluidos adequados pode ser adicionada à mistura de matéria prima 102 e fluxante 104 na unidade de moagem e preparação de pasta 108 para criar um combustível de pasta 112.It is pelleting raw material 102 and fluxantie 104 to generate gasification fuel. Additionally, a water feed 110 and / or reagent '244, or other suitable fluids may be added to the raw material 102 and flux mixture 104 in the pulp milling and preparation unit 108 to create a pulp fuel 112.

Em a realização exemplificada, o combustível de pasta 112 é transportado para a unidade de separação j14. A alimentação para a unidade de separação 14 pode incluir uma alimentarão de sólido, uma alimentação de líquido, e / ou uma alimentação de gás. A uijiidade de separação 14 inclui uma coluna de flotação do tipo de separação ^00 (mostrada na FIGURA 3) que I- separa o combustível de pasta 112 em um fluxo com alto teor de cinzas 114 e um fluxo de alimentação com baixo teor de cinzas 116, como descrito adicionalmente neste documento. O fluxo com alto teor de cinzas 114 é I transportado como um fluxo de resíduo, umifluxo de produto, ou é usado para outros processos adequados, e o fluxo dè alimentação com baixo teor de cinzas 116 é transportado para um gaseificador 118. Na realização exemplificativa, o gaseificador 118 é um gaseificador de fluxo de arraste configurado para receber o fluxo de alimentação 116 como uma pasta.In the exemplary embodiment, pulp fuel 112 is conveyed to separation unit j14. The feed to the separation unit 14 may include a solid feed, a liquid feed, and / or a gas feed. Separation upright 14 includes a separation type flotation column 00 (shown in FIGURE 3) which separates pulp fuel 112 into a high ash stream 114 and a low ash feed stream. 116, as further described herein. The high ash stream 114 is conveyed as a waste stream, a product stream, or is used for other suitable processes, and the low ash feed stream 116 is conveyed to a carbonator 118. In the exemplary embodiment , aerator 118 is a drag stream aerator configured to receive feed stream 116 as a paste.

Em a realização exemplificativa, o gaseificador 118 converte o fluxo de alimentação 116 em um gás j de síntese, por exemplo, uma j combinação de monóxido de carbono e hidjrogênio. Esta conversão pode ser j realizada sujeitando o combustível a uma quantidade controada de qualquer i moderador e oxigênio limitado em pressão elevada (por exemplo, entre aproximadamente 40 bar e 90 bar) e temjperaturas elevadas (por exemplo, entre aproximadamente 1200° C e 150j0° C), dependendo do tipo de combustível usado. O aquecimento de combustível durante um processo de pirólise pode gerar uma escória 120 e gases residuais (por exemplo, monóxido de carbono, hidrogênio, e nitrogênio).In the exemplary embodiment, aerator 118 converts feed stream 116 into a synthesis gas, for example, a combination of carbon monoxide and hydrogen. This conversion can be accomplished by subjecting the fuel to a controlled amount of any moderator and limited oxygen at high pressure (e.g., between about 40 bar and 90 bar) and elevated temperatures (for example, between about 1200 ° C and 150 ° C). C) depending on the type of fuel used. Heating of fuel during a pyrolysis process can generate slag 120 and waste gases (eg carbon monoxide, hydrogen, and nitrogen).

Em a realização exemplificativa, então pode ocorrer um processo de oxidação parcial (ou seja, gaseificação) rjio gaseificador 118. Para auxiliar o j processo de gaseificação, um fluxo de òxigênio 122 é fornecido para o i gaseificador 118 a partir da ASU 22, que opera para separar ar 124 em gases componentes. A ASU 22 separa ar 124 em oxigênio 122 e nitrogênio 126, e o oxigênio 122 é dirigido para o gaseificador 118 e o. nitrogênio 126 pode ser transportado para outros componentes ou processos em sistema 10. - .In the exemplary embodiment, then a partial oxidation (i.e. gasification) process on a gasifier 118 may occur. To aid the gasification process, an oxygen flow 122 is supplied to gasifier 118 from ASU 22, which operates to separate air 124 into component gases. ASU 22 separates air 124 into oxygen 122 and nitrogen 126, and oxygen 122 is directed to gasifier 118 and o. nitrogen 126 may be transported to other components or processes in system 10. -.

Em a realização exemplificativa, carvão e gases residuais podem reagir com oxigênio 122 para formar dióxido de carbono e monóxido de carbono, que fornecem calor para reações de gaseificação subsequentes. As temperaturas durante o processo de gaseificação podem variar de aproximadamente 1200° C a aproximadamente 1500° C. Adicionalmente, vapor (não mostrado) pode ser introduzido na gaseificador 118 para permitir► que alguma matéria prima seja queimada para produzir monóxido de carbono e energia, que pode acionar uma segunda reação que converte adicionalmente matéria prima em hidrogênio e dióxido de carbono adicional.In the exemplary embodiment, coal and waste gases may react with oxygen 122 to form carbon dioxide and carbon monoxide, which provide heat for subsequent gasification reactions. Temperatures during the gasification process may range from approximately 1200 ° C to approximately 1500 ° C. Additionally, steam (not shown) may be introduced into gasifier 118 to allow some raw material to be burned to produce carbon monoxide and energy, which can trigger a second reaction that additionally converts raw material into hydrogen and additional carbon dioxide.

Em a realização exemplificativa, um fluxo de gás de síntese 128 e escória 120 resultantes são produzidos pelo gaseificador 118. A escória 120 é transportada para um sistema de manipujação de escória grossa 130 que produz escória grossa 132 para ser vendidd como produto, e o fluxo de gás de síntese 128 é transportado para um depurajlor 134 para remover certa matéria de partículas e outros poluentes. Na realização exemplificativa, pode ser usada qualquer técnica de depuração adequada. Ffor exemplo, o depurador 134 pode utilizar um pulverizador de água abastecido com água a partir de um retorno de condensado 136 e um retorno de água cinza 138. O fluxo cie gás de síntese 128 pode contatar o pulverizador de água, jque condensa certos condensáveis tais como alcatrão e óleo. O fluxo de gásjde síntese 128 também pode ser resfriado para remoção de matéria de partícula. » Em a realização exemplificativa, o depurador 134 produz uma água 144 contendo matéria de partícula removida do fluxo de gás de síntese 128 durante o processo de depuração. A água 144 é dirigida para um sistema de expansão de água 146 para expandir á|gua 144 em um gás expandido de Na realização exemplificativa, uma alimentação de pasta ou de carvão com conteúdo de alto teor de cinzas 212 é alimentada a partir da unidade de moagem 12 para uma entrada da coluna 214 localizada em uma zona de coleta 208 que é orientada abaixo de uma zona de limpeza 210. A unidade de lavagem de fluido 202 fornece um fluido 216 (por exemplo, água) através de uma ou mais entradas 218 no topo da coluna para criar um fluxo geralmente descendente de fluido de lavagem 220 que contata a alimentação 212 que entra na coluna 200 através da entrada 214. O contato entre o fluido de lavagem 220 e a alimentação 212 facilita a separação de cinzas e carvão contidos na alimentação de carvão com conteúdo de alto teor de cinzas 212. As cinzas são tipicamente hidrofílicas, e as cinzas separadas 222 tenderão a se mover para baixo e se acomodar em um fundo 224 da coluna 200. Ao contrário, carvão é tipicamente hidrofóbico, e o carvão separado 226 tenderá a flutuar e se mover para cima para um topo 228 da coluna 200. As cinzas separadas 222 são removidas da coluna 200 através da sa'da 230 como um fluxo com alto teor de cinzas 232, e o carvão separado 226 é removido da coluna 200 através da saída 234 como um fluxo de alimentação com baixo teor de cinzas 236 que é transportado para a unidade de gaseificação 16.In the exemplary embodiment, a resulting synthesis gas stream 128 and slag 120 are produced by aerator 118. Slag 120 is conveyed to a coarse slag handling system 130 which produces coarse slag 132 to be sold as a product, and the flow Synthesis gas 128 is conveyed to a scrubber 134 to remove certain particulate matter and other pollutants. In the exemplary embodiment, any suitable debugging technique may be used. For example, the scrubber 134 may utilize a water-supplied water spray from a condensate return 136 and a gray water return 138. Synthesis gas flow 128 may contact the water spray as it condenses certain condensables such as like tar and oil. The synthesis gas stream 128 may also be cooled to remove particulate matter. In the exemplary embodiment, the scrubber 134 produces a water 144 containing particulate matter removed from the synthesis gas stream 128 during the scrubbing process. Water 144 is directed to a water expansion system 146 to expand water 144 into an expanded gas. In the exemplary embodiment, a high ash content pulp or coal feed 212 is fed from the milling 12 for a column inlet 214 located in a collection zone 208 that is oriented below a cleaning zone 210. Fluid flushing unit 202 supplies a fluid 216 (e.g., water) through one or more inlets 218 at the top of the column to create a generally downward stream of scrubbing fluid 220 that contacts feed 212 entering column 200 through inlet 214. Contact between scrubbing fluid 220 and feed 212 facilitates the separation of ash and charcoal contained in the high ash content coal feed 212. The ashes are typically hydrophilic, and the separate ashes 222 will tend to move downward and settle on a bottom 224 of the column. In contrast, coal is typically hydrophobic, and separate coal 226 will tend to float and move upward to a top 228 of column 200. Separate ashes 222 are removed from column 200 through outlet 230 as a stream. high ash content 232, and separate coal 226 is removed from column 200 through outlet 234 as a low ash feed stream 236 which is conveyed to gasification unit 16.

Em a realização exemplificativa, a separação de cinzas e carvão contidos no carvão com conteúdo de alto teor de cinzas a alimentação 212 é facilitada adicionalmente pela unidade de ar 204 e unidade de reagente 206. A unidade de ar 204 fornece uma alimentação de ar 238 para a entrada 240 localizada no fundo da coluna 224. Como tal, a alimentação de ar 238 gera bolhas de ar 242 que criam fluxo turbulento dentro do fluido de lavagem 220 para facilitar a separação da alimentação de carvão de conteúdo de alto teor de cinzas 212 e para aumentar o fluxo ascendente do carvão separado 226. Na realização exemplificativa, a unidade de reagente 206 fornece uma alimentação de reagente 244 para a alimentação de carvão 212. Como tal, a alimentação de reagente 244 aumenta a hidrofobicidade do carvão na alimentação de carvão 212 para facilitar o fluxo ascendente do carvão separado 226. Na realização exemplificativa, a alimentação de reagente 244 é diesel e / ou uma composição contendo glicol. Alternativamente, a alimentação de reagente 244 é qualquer composição que habilite o sistema 14 a funcionar como descrito neste | documento.In the exemplary embodiment, the separation of ash and coal contained in the high ash content coal 212 is further facilitated by air unit 204 and reagent unit 206. Air unit 204 provides an air supply 238 for inlet 240 located at the bottom of column 224. As such, air supply 238 generates air bubbles 242 that create turbulent flow within the scrubbing fluid 220 to facilitate separation of the high ash content coal feed 212 and to increase the upstream of the separated coal 226. In the exemplary embodiment, reagent unit 206 provides a reagent feed 244 for coal feed 212. As such, reagent feed 244 increases the hydrophobicity of coal in coal feed 212 to facilitate upward flow of separate coal 226. In the exemplary embodiment, reagent feed 244 is diesel and / or a a glycol-containing composition. Alternatively, reagent feed 244 is any composition that enables system 14 to function as described herein | document.

Em operação, a unidade de moagem 12 fornece a alimentação de carvão com conteúdo de alto teor de cinzas 212 através da entrada 214 na coluna de separação 200. A unidade de lavagem de fluido 202 fornece fluxo descendente de fluido de lavagem 220 através da(s) entrada(s) da coluna(s) 218 para contatar a alimentação 212 e para sujeitar a alimentação 212 a um processo de flotação de espuma para separar as cinzas e carvão da alimentação 212. Como tal, as cinzas separadas 222 decantam para o fundo da coluna 224, e o carvão separado 226 flutua para o topo da coluna 228. A alimentação 212 é separada adicionalmente injetando a alimentação de ar 238 através da entrada da coluna 240 para gerar bolhas de ar de fluxo ascendente 242 e injetando a alimentação de reagente 244 através da entrada da coluna 246 para aumentar a hidrofobicidade do carvão. As cinzas separadas 222 coletadas no fundo da coluna 224 são removidas da coluna 200 através da saída 230, e o carvão separado 226 é removido da coluna 200 através da saída 234 como fluxo de baixo teor de cinzas 236. Na realização exemplificativa, o processo de flotação de espuma da unidade de separação 14 produz fluxo de baixo teor de cinzas 236 com um conteúdo de cinzas de menos do que 20%, e o fluxo 236 pode ser subsequentemente tratado em um sistema de engrossamento / afinamento de pasta 248 para produzir uma pasta de carvão de baixo teor de cinzas 250 com um conteúdo sólido de pelo menos 40% (por peso), que então é transportado para a unidade de gaseificação 16 para produção de gás de síntese. Em uma realização alternativa, a unidade de separação 14 produz fluxo de baixo teor dé cinzas 236 com um conteúdo de r- » ‘ cinzas de menos do que 10%. i Como descrito neste documento, são fornecidos sistemas e i métodos para reduzir o conteúdo de cinzas de combustíveis de conteúdo de alto teor de cinzas tal como carvão com cpnteúdo de alto teor de cinzas. O combustível de conteúdo de alto teor de cinzas é sujeito à flotação de espuma para separar cinzas do combustível para produzir uma pasta de baixo teor de j cinzas. Tipicamente, gaseificação de fluxo de arraste não é um método eficiente para gaseificar combustível contendo alto teor de cinzas. Os sistemas e métodos descritos neste documento habjilitam sistemas de gaseificação de fluxo de arraste a utilizar combustíveis de alto teor de cirzas, deste modo I permitindo o acesso para fontes de carvão óu combustível que de outras forma ί seriam inutilizáveis. Adicionalmente, estesj sistemas e métodos reduzem ou eliminam o custo associado com beneficiamento de carvão, que é um processo para reduzir conteúdo não combustível do combustível e para melhorar a qualidade do combustível. Como tal, os sistemas e métodos descritos neste documento habilitam os sistemas de gaseificação a utilizar combustíveis a partir de mercados tais como índia e América do Sul, que têjn vastas reservas de carvão com conteúdo de alto teor de cinzas de baixo custo.In operation, the milling unit 12 supplies the high ash content coal feed 212 through the inlet 214 in the separating column 200. The fluid flushing unit 202 provides downflow of flushing fluid 220 through (s) ) inlet (s) from column (s) 218 to contact feed 212 and subject feed 212 to a foam flotation process to separate the ash and coal from feed 212. As such, the separated ashes 222 decant to the bottom. from column 224, and separate carbon 226 floats to the top of column 228. Feed 212 is further separated by injecting air supply 238 through column inlet 240 to generate upstream air bubbles 242 and injecting reagent feed 244 through column inlet 246 to increase the hydrophobicity of coal. Separate ash 222 collected at the bottom of column 224 is removed from column 200 through outlet 230, and separate coal 226 is removed from column 200 through outlet 234 as low ash flow 236. In the exemplary embodiment, the process of Foam flotation of the separation unit 14 produces low ash flow 236 with an ash content of less than 20%, and flow 236 can be subsequently treated in a pulp thickening / thinning system 248 to produce a pulp. low ash coal 250 with a solid content of at least 40% (by weight), which is then transported to gasification unit 16 for synthesis gas production. In an alternative embodiment, the separation unit 14 produces low ash flux 236 with an ash content of less than 10%. As described herein, systems and methods are provided for reducing the ash content of high ash content fuels such as high ash content coal. High ash content fuel is foamed to separate ash from the fuel to produce a low ash paste. Typically, drag stream gasification is not an efficient method for gasifying high ash containing fuel. The systems and methods described herein enable drag stream gasification systems to use high-content fuels, thereby allowing access to otherwise unusable coal or fuel sources. Additionally, these systems and methods reduce or eliminate the cost associated with coal beneficiation, which is a process for reducing non-combustible fuel content and improving fuel quality. As such, the systems and methods described herein enable gasification systems to use fuels from markets such as India and South America, which have vast reserves of low cost high ash content.

Esta descrição escrita utiliza exemplos para revelar a invenção, que incluem o melhor modo, e também para habilitar qualquer indivíduo versado na técnica a praticar a invenção! que inclui fazer e usar quaisquer i dispositivos ou sistemas e realizar quaisquer métodos incorporados. O escopo patenteável da invenção é definido por aas reivindicações, e pode incluir outros exemplos que ocorram para os indivíduos Versados a técnica. É entendido que estes outros exemplos estão dentro do escopo das reivindicações se os j mesmos tiverem elementos estruturais qúe não diferem da linguagem literal das reivindicações, ou se os mesmos incluírem elementos estruturais t equivalentes com diferenças pouco significativas da lingijagem literal das reivindicações.This written description uses examples to disclose the invention, including the best mode, and also to enable any person skilled in the art to practice the invention! which includes making and using any devices or systems and performing any incorporated methods. The patentable scope of the invention is defined by the claims, and may include other examples that occur to those skilled in the art. It is understood that these other examples are within the scope of the claims if they themselves have structural elements that do not differ from the literal language of the claims, or if they include equivalent structural elements with minor differences from the literal language of the claims.

Claims (20)

1. UNIDADE DE SEPARAÇÃO DE CARVÃO PARA UM SISTEMA DE GASEIFICAÇÃO, que tem uma unidade de moagem e uma unidade de gaseificação, sendo que a dita unidade de separação de carvão compreende: um recipiente que tem uma parte superior e uma parte de fundo; uma primeira entrada configurada para receber um fluxo de alimentação que compreende pelo menos ^arvão e cinzas a partir da unidade de moagem; uma segunda entrada configurada para receber um fluxo de fluido de lavagem; uma primeira saída configurada para transportar um fluxo de alimentação com baixo teor de cinzas; e uma segunda saída configurada para transpojtar um fluxo com alto teor de cinzas, em que em operação, o fluxo cie alimentação é lavado com o fluxo de fluido de lavagem na dita unidade de jseparação de carvão para separar pelo menos uma parte das cinzas do carvão, em que as cinzas separadas decantam para a dita parte de fundo do dito recipiente e são transportadas através da dita segunda saída como o fluxo com alto teor de cinzas, e o carvão separado flutua para a dita parte superior! do dito recipiente e é transportado através da dita primeira saída para a unidade de gaseificação como o fluxo de alimentação com baixo teor de cinzas.1. COAL SEPARATION UNIT FOR A GASIFICATION SYSTEM, which has a grinding unit and a gasification unit, said coal separation unit comprising: a container having an upper part and a bottom part; a first inlet configured to receive a feed stream comprising at least coal and ash from the grinding unit; a second inlet configured to receive a flush fluid flow; a first outlet configured to carry a low ash feed stream; and a second outlet configured to transpose a high ash stream, wherein in operation, the feed stream is flushed with the wash fluid stream in said coal separation unit to separate at least a portion of the coal ash. wherein the separated ashes decant to said bottom part of said container and are transported through said second outlet as the high ash stream, and the separated coal floats to said upper part! of said container and is conveyed through said first outlet to the gasification unit as the low ash feed stream. 2. UNIDADE DE SEPARAÇÃO DE CARVÃO, de acordo com a reivindicação 1, sendo que a dita únidade de separação de carvão compreende adicionalmente uma terceira entrada configurada para receber um fluxo de ar para facilitar a separação do carvão e das cinzas do fluxo de alimentação e / ou fluxo do carvão para a dita parte superior do recipiente.The charcoal separation unit of claim 1, wherein said coal separation unit further comprises a third inlet configured to receive an air flow to facilitate the separation of coal and ash from the feed stream and / or flow of coal to said upper part of the container. 3. UNIDADE DE SEPARAÇÃO DE CARVÃO, de acordo com a reivindicação 1, sendo que a dita unidade de separação de carvão é configurada para receber um fluxo de reagente para aumentar a hidrofobicidade do carvão, e em que o fluxo de reagente é misturado com o fluxo de alimentação com alto teor de cinzas antes da dita primeira entrada.The COAL SEPARATION UNIT according to claim 1, wherein said carbon separation unit is configured to receive a reactant stream to increase the hydrophobicity of the coal, and wherein the reactant stream is mixed with the reactant. high ash feed flow before said first inlet. 4. UNIDADE DE SEPARAÇÃO DE CARVÃO, de acordo com a reivindicação 3, sendo que a dita unidade de separação de carvão compreende que o fluxo de reagente compreenda pelo menos um de diesel e composição baseada em glicol.The COAL SEPARATION UNIT according to claim 3, wherein said coal separation unit comprises that the reactant stream comprises at least one of diesel and glycol based composition. 5. UNIDADE DE SEPARAÇÃO DE CARVÃO, de acordo com a reivindicação 2, sendo que a dita unidade de separação de carvão compreende que a dita terceira entrada seja localizada na d ta parte de fundo do dito recipiente.The COAL SEPARATION UNIT according to claim 2, wherein said coal separation unit comprises said third inlet being located at the bottom of said container. 6. UNIDADE DE SEPARAÇÃO DE CARVÃO, de acordo com a reivindicação 1, sendo que a dita unidade de separação de carvão compreende que a dita segunda entrada seja localizada na c ita parte superior do dito recipiente.The COAL SEPARATION UNIT according to claim 1, wherein said coal separation unit comprises said second inlet being located in the upper part of said container. 7. UNIDADE DE SEPARAÇÃO DE CARVÃO, de acordo com a reivindicação 1, sendo que a dita unidade de separação de carvão compreende que a dita primeira saída seja localizada na dita parte superior do dito recipiente e a dita segunda saída seja localizada na dita parte de fundo do dito recipiente.The COAL SEPARATION UNIT according to claim 1, wherein said coal separation unit comprises said first outlet being located in said upper part of said container and said second outlet being located in said part of said container. bottom of said container. 8. SISTEMA DE GASEIFICAÇÃO PARA CARVÃO COM CONTEÚDO DE ALTO TEOR DE CINZAS, sendo que o dito sistema compreende: uma unidade de moagem configurada para reduzir o tamanho de partícula de um fluxo de alimentação com alto teor de cinzas que compreende pelo menos carvão e cinzas; uma unidade de gaseificação configurada para receber um fluxo de alimentação com baixo teor de cinzas e produzir um gás de síntese a partir do fluxo de alimentação com baixo teor de cinzas; e uma unidade de separação de carvão acoplada entre a dita unidade de moagem e a dita unidade de gaseificação, em que a dita unidade de separação de carvão compreende: um recipiente que tem uma parte superior e uma parte de fundo; uma primeira entrada em comunicação de fluxo com a dita unidade de moagem e configurada para receber o fluxo de alimentação com alto teor de cinzas que tem tamanho de partícula reduzido; uma segunda entrada configurada para receber um fluxo de fluido de lavagem; uma primeira saída acoplada em comunicação de fluxo com a dita unidade de gaseificação e configurada para transportar o fluxo de alimentação com baixo teor de cinzas para a mesma; e uma segunda saída configurada para transportar um fluxo com alto teor de cinzas, em que em operação, o fluxo de alimentação com alto teor de cinzas é lavado com o fluxo de fluido de lavagem na dita unidade de separação de carvão para separar pelo menos uma parte das cinzas o carvão, as cinzas separadas decantam para a dita parte de fundo do dito recipiente e são transportadas através da dita segunda saída como o fluxo com alto teor de cinzas, e o carvão separado flutua para a dita parte superior do dito recipiente e é transportado para a dita unidade de gaseificação através da dita primeira saída como o fluxo de alimentação com baixo teor de cinzas.8. HIGH GRAY CONTENT COAL GASIFICATION SYSTEM, said system comprising: a grinding unit configured to reduce the particle size of a high ash feed stream comprising at least coal and ash ; a gasification unit configured to receive a low ash feed stream and produce a synthesis gas from the low ash feed stream; and a carbon separation unit coupled between said milling unit and said gasification unit, wherein said carbon separation unit comprises: a container having an upper part and a bottom part; a first input in flow communication with said milling unit and configured to receive the high ash feed stream having reduced particle size; a second inlet configured to receive a flush fluid flow; a first outlet coupled in flow communication with said gasification unit and configured to carry the low ash feed stream thereon; and a second outlet configured to carry a high ash stream, wherein in operation, the high ash feed stream is flushed with the wash fluid stream in said coal separation unit to separate at least one part of the ashes the coal, the separated ashes decant to said bottom part of said container and are carried through said second outlet as the high ash stream, and the separated coal floats to said upper part of said container and is conveyed to said gasification unit through said first outlet as the low ash feed stream. 9. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 8, sendo que o dito sistema compreende que a dita unidade de separação de carvão compreenda adicionalmente uma terceira entrada configurada para receber um fluxo de ar para facilitar a separação do icarvão e das cinzas do fluxo de alimentação e / ou do fluxo do carvão para a dita parte superior do recipiente.A system according to claim 8, wherein said system comprises that said carbon separation unit further comprises a third inlet configured to receive an air flow to facilitate separation of charcoal and ash from the feed stream. and / or the flow of coal to said upper part of the container. 10. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 8, sendo que o dito sistema compreende que a dita unidade de separação de carvão seja configurada para receber um fluxo de reagente para aumentar a hidrofobicidade do carvão, e em que o fluxo de reagente é misturado ao fluxo de alimentação com alto teor de cinzas antes da dita primeira entrada.A system according to claim 8, wherein said system comprises said carbon separation unit being configured to receive a reagent stream to increase the hydrophobicity of the coal, and wherein the reactant stream is mixed with the reactant stream. high ash feed flow before said first inlet. 11. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 10, sendo que o dito sistema compreende que o fluxo de reagente compreenda pelo menos um de diesel e composição baseada em glicol.A system according to claim 10, wherein said system comprises that the reactant flow comprises at least one of diesel and glycol based composition. 12. SISTEMA, de acordo còm a reivindicação 9, sendo que o dito sistema compreende que a dita unidade de separação de carvão seja configurada para receber o fluxo de alimentação com alto teor de cinzas com um conteúdo de cinzas maior do que 20%, e para produzir o fluxo de alimentação com baixo teor de cinzas corti um conteúdo de cinzas menor do que 20%. {A system according to claim 9, wherein said system comprises said coal separation unit being configured to receive the high ash feed stream with an ash content greater than 20%, and To produce the low ash feed stream I cut an ash content of less than 20%. { 13. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 8, sendo que o dito sistema compreende que a dita segurjida entrada seja localizada na dita parte superior do dito recipiente. jA system according to claim 8, wherein said system comprises said secure inlet being located in said upper part of said container. j 14. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 8, sendo que o dito sistema compreende que a dita primeira saída seja localizada na dita parte superior do dito recipiente e a dita segunda saída seja localizada na dita parte de fundo do dito recipiente.A system according to claim 8, wherein said system comprises said first outlet being located in said upper part of said container and said second outlet being located in said bottom part of said container. 15. MÉTODO PARA REDUZIR O CONTEÚDO DE CINZAS DE UM FLUXO DE ALIMENTAÇÃO COM ÃLTO TEOR DE CINZAS EM UM SISTEMA DE GASEIFICAÇÃO, sendo que jo dito método compreende: fornecer uma unidade de sepáração de carvão, em que a unidade de separação de carvão inclui um recipiente que tem uma parte superior, uma parte de fundo, uma primeira e segunda entradas, e uma primeira e segunda saídas; fornecer o fluxo de alimentação com alto teor de cinzas para a primeira entrada, o fluxo de alimentação com alto teor de cinzas incluindo pelo menos carvão e cinzas; fornecer um fluxo de fluido de lavagem para a segunda entrada; contatar o fluxo de alimentação com alto teor de cinzas com o fluxo de fluido de lavagem no recipiente; e separar pelo menos uma parte das cinzas do carvão, em que as cinzas separadas decantam para a parte de fundo do recipiente e o carvão flutua para a parte superior do recipiente.15. METHOD FOR REDUCING THE GRAY CONTENT OF A HIGH GRAY FEED FEED FLOW IN A GASIFICATION SYSTEM. container having an upper part, a bottom part, a first and second inlet, and a first and second outlet; provide the high ash feed stream for the first inlet, the high ash feed stream including at least coal and ash; providing a flow of flushing fluid to the second inlet; contacting the high ash feed stream with the wash fluid stream in the container; and separating at least a portion of the coal ashes, wherein the separated ashes decant to the bottom of the container and the coal floats to the top of the container. 16. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 15, sendo que o dito método compreende adicionalmente acoplar uma unidade de moagem à unidade de separação de carvão e produzir o fluxo de alimentação com alto teor de cinzas na unidade de moagem.The method of claim 15, wherein said method further comprises coupling a grinding unit to the coal separation unit and producing the high ash feed stream in the grinding unit. 17. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 15, sendo que o dito método compreende adicionalmente extrair um fluxo de alimentação com baixo teor de cinzas a partir da primeira saída e extrair um f uxo com alto teor de cinzas a partir da segunda saída.The method of claim 15, wherein said method further comprises extracting a low ash feed stream from the first outlet and extracting a high ash stream from the second outlet. 18. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 17, sendo que o dito método compreende adicionalmente transportar o fluxo de alimentação com baixo teor de cinzas para um gaseificador.The method of claim 17, wherein said method further comprises conveying the low ash feed stream to a gasifier. 19. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 15, sendo que o dito método compreende adicionalmente fornecer uma terceira entrada no recipiente e fornecer um fluxo de ar para a terceira entrada para facilitar a separação das cinzas do carvão do fluxo de alimentação com alto teor de cinzas e / ou do fluxo do carvão para a parte superior do recipiente.The method of claim 15, wherein said method further comprises providing a third inlet in the container and providing an air flow to the third inlet to facilitate separation of the coal ash from the high feed content stream. ashes and / or the flow of coal to the top of the container. 20. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 15, sendo que o dito método compreende adicionalmente fornecer um fluxo de reagente para o fluxo de alimentação com alto teor de cinzas antes da primeira entrada, em que o fluxo de reagente aumenta a hidrofobicidade do can/ão do fluxo de alimentação com alto teor de cinzas.The method of claim 15, wherein said method further comprises providing a reactant stream to the high ash feed stream prior to the first inlet, wherein the reactant stream increases the hydrophobicity of the can /. high ash feed flow.
BR102014003010A 2013-02-11 2014-02-07 coal separation unit for a gasification system, high ash content gasification system and method for reducing the ash content of a high ash feed stream in a gasification system BR102014003010A2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/764,763 US20140224636A1 (en) 2013-02-11 2013-02-11 Gasification system and method for high ash content feedstock

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BR102014003010A2 true BR102014003010A2 (en) 2015-11-03

Family

ID=51270181

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BR102014003010A BR102014003010A2 (en) 2013-02-11 2014-02-07 coal separation unit for a gasification system, high ash content gasification system and method for reducing the ash content of a high ash feed stream in a gasification system

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20140224636A1 (en)
CN (1) CN103977871A (en)
BR (1) BR102014003010A2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013215120A1 (en) * 2013-08-01 2015-02-05 Siemens Aktiengesellschaft Dust separation from the raw gas of an entrainment gasification
CN106867592A (en) * 2017-03-16 2017-06-20 广东正鹏生物质能源科技有限公司 A kind of device and method of utilization gasifier slag purifying smoke
CN111348712A (en) * 2020-03-17 2020-06-30 安徽晋煤中能化工股份有限公司 Fuel gas recovery device
CN112442383B (en) * 2020-11-13 2022-03-04 新奥科技发展有限公司 Coal pretreatment method

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4099382A (en) * 1976-06-21 1978-07-11 Texaco Inc. By-product superheated steam from the partial oxidation process
US4199327A (en) * 1978-10-30 1980-04-22 Kaiser Engineers, Inc. Process for gasification of coal to maximize coal utilization and minimize quantity and ecological impact of waste products
US4408999A (en) * 1981-05-11 1983-10-11 Exxon Research And Engineering Co. Coal and oil shale beneficiation process
USRE32778E (en) * 1984-06-04 1988-11-08 The Dow Chemical Company Frothers demonstrating enhanced recovery of coarse particles in froth floatation
US4954246A (en) * 1988-03-31 1990-09-04 Institute Of Gas Technology Slurry-phase gasification of carbonaceous materials using ultrasound in an aqueous media
US5116487A (en) * 1990-07-27 1992-05-26 University Of Kentucky Research Foundation Froth flotation method for recovery of ultra-fine constituent
DE19957696C1 (en) * 1999-11-30 2001-05-03 Krc Umwelttechnik Gmbh Apparatus for gasifying carbon-containing fuels, residual materials and waste comprises a fly stream reactor with cooling channels formed by bars which are in contact with a refractory protective layer and a pressure shell
CN101693847B (en) * 2009-11-02 2012-12-05 中节环(北京)能源技术有限公司 Dry slagging high-temperature entrained flow gasification method

Also Published As

Publication number Publication date
US20140224636A1 (en) 2014-08-14
CN103977871A (en) 2014-08-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101711181B1 (en) Solid fuel staged gasification-combustion dual-bed polygeneration system and method
Heidenreich et al. New concepts in biomass gasification
US8048178B2 (en) Process for producing a purified synthesis gas stream
US20080103220A1 (en) Synthetic fuel production using coal and nuclear energy
US20090206007A1 (en) Process and apparatus for upgrading coal using supercritical water
US20100228062A1 (en) Process and system for thermochemical conversion of biomass
US20080098654A1 (en) Synthetic fuel production methods and apparatuses
US20090074656A1 (en) Process for production of hydrogen from coal and other fossil fuels
JP5088535B2 (en) Fuel gasification equipment
US20230135142A1 (en) Gasification process
CN104059705B (en) Overall steam gasification and entrained flow gasification system and method for inferior fuel
BR102014003010A2 (en) coal separation unit for a gasification system, high ash content gasification system and method for reducing the ash content of a high ash feed stream in a gasification system
ES2869853T3 (en) Production of low methane syngas from a two-stage gasifier
US20150005399A1 (en) Method and device for producing synthetic gas and method and device for synthesizing liquid fuel
US20090077888A1 (en) Process and device for gasification of crude glycerol
JP3231040B2 (en) Method for converting carbonaceous material into granular carbon and methanol
US20150159126A1 (en) System for hydrogen production and carbon sequestration
Kan et al. Gasification of biomass
KR20210097189A (en) Production of hydrogen and FT products by steam/CO2 reforming
US9149739B2 (en) Production of higher alcohols with minimum methanol content from the gasification of carbonaceous materials
KR102184265B1 (en) Gasification process with two-stage gasifier and feedstock flexibility
CN103820156A (en) Micro reaction device for lignite gasification
US10106753B1 (en) Coal gasification process with conversion of CO2 to oxygen gasifier feed producing carbon by-product
CN103484181A (en) System and process for manufacturing substitute natural gas by utilizing coal
RU2413749C2 (en) Procedure for complex coal processing and installation for its implementation

Legal Events

Date Code Title Description
B03A Publication of a patent application or of a certificate of addition of invention [chapter 3.1 patent gazette]
B11A Dismissal acc. art.33 of ipl - examination not requested within 36 months of filing
B11Y Definitive dismissal - extension of time limit for request of examination expired [chapter 11.1.1 patent gazette]