CN1062329C - 两阶段煤炭地下气化工艺 - Google Patents
两阶段煤炭地下气化工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1062329C CN1062329C CN95103446A CN95103446A CN1062329C CN 1062329 C CN1062329 C CN 1062329C CN 95103446 A CN95103446 A CN 95103446A CN 95103446 A CN95103446 A CN 95103446A CN 1062329 C CN1062329 C CN 1062329C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- stage
- coal
- air
- gasification
- underground
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000002309 gasification Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims abstract description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 239000003034 coal gas Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 abstract 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 10
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/16—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
- E21B43/24—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons using heat, e.g. steam injection
- E21B43/243—Combustion in situ
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Industrial Gases (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
一种两阶段煤炭地下气化工艺，最适于矿井报废煤炭资源的地下气化，在矿井煤层中建立长通道的大断面地下气化炉，向地下气化炉循环供给空气和水蒸，第一阶段鼓入空气，第二阶段鼓入水蒸汽，气化炉的进排气孔设在煤层底板，沿煤层打倾斜孔，将气化炉上的测温孔、蒸汽孔、进气孔、排气孔顺序连通，构成气化通道。能生产出两种热值不同的煤气，可作为工业燃料或发电用，也可作为城市民用和化工原料气，提高了气化效率，大大降低了煤气成本，具有广泛的实用性。
Description
本发明涉及两阶段煤炭地下气化工艺，尤其适用于利用矿井报废煤炭资源的地下气化。
长期以来，国内外都采用连续供给固定组份的气化剂来进行煤炭地下气化技术的研究和开发利用，这些气化剂大部分是空气或富氧空气及添加水蒸汽，而采用空气或低浓度的富氧空气作气化剂时，由于气化剂中N2含量高，使得出口煤气中也含有较大组份(50％以上)的N2，因此煤气中可燃组份的含量及发热量都较低，从而限制了产品煤气的使用；采用高浓度的富氧空气作气化剂时，由于受制氧技术水平的限制，其制氧成本较高，因而使煤气成本大幅度增加。美国专利US3,734,184公开了一种煤炭地下气化的方法，气化炉仅有进、排气井，气化通道用高压液体压裂形成渗流通道，其炉费用高、供风阻力大；由进气井鼓入空气，其炉内形成的高温区范围小，温度低，水蒸汽会在低温进气井凝结，其分解率低，建炉费用高，供风阻力大，故煤气成本很高。
鉴于已有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种使炉内形成高温区范围大、温度高，产品煤气使用范围扩大，降低煤气成本的两阶段煤炭地下气化工艺。
本发明的目的是这样完成的：在矿井煤层中建立长通道的大断面地下气化炉，向地下气化炉交替循环供给空气和水蒸汽，每个循环由两个阶段组成，第一阶段鼓入空气，第二阶段鼓入水蒸汽，气化炉的进排气孔设在煤层底板，沿煤层打倾斜孔，将气化炉上的测温孔、蒸汽孔、进气孔、排气孔顺序连通，构成气化通道。第一阶段鼓入空气是从进气孔和相邻一个或一个以上的辅助孔同时鼓入空气，为蓄热阶段，生产低热值鼓风煤气，当CO和CO2的百分比含量之和达到26％以上时，停止鼓风，改鼓水蒸汽，进入第二阶段。第二阶段鼓入水蒸汽是从蒸汽孔鼓入水蒸汽，为生产高热值地下水煤气阶段，当出口煤气中CO含量低于5％时，停止鼓入水蒸汽，由进气孔重新鼓入空气，实现一个循环。
本发明两阶段煤炭地下气化工艺，最适用于矿井报废煤炭资源的地下气化，将气化炉的进排气孔设在煤层底板，沿煤层打倾斜孔，将气化炉上的测温孔、蒸汽孔、进气孔、排气孔顺序连通，构成气化通道。与已有技术相比：第一阶段形成的高温区范围大、温度高，可生产热值在4.18MJ/m3左右的煤气，可作为工业燃料或发电；第二阶段水蒸汽分解率提高，不仅不会凝结，而且会进一步被加热，提高水蒸汽的温度，可生产热值在2.56MJ/m3以上的煤气，可燃组份的含量在80％以上，而且消除了N2对煤气热值的影响，N2含量低于4％，可作为城市民用或生产醇的原料气。由于能生产两种热值不同的煤气，可供区别或混合使用，即提高了气化效率，又能在第二阶段获得热值在10m3/Nm3以上的高热值煤气，使煤炭大幅度增值，降低了煤气成本，具有广泛的实用性。本发明两阶段煤炭地下气化工艺，在矿井煤层中建立长通道的大断面地下气化炉，向地下气化炉交替循环供给空气和水蒸汽，每个循环分两个阶段，第一阶段为鼓入空气蓄热阶段，生产低热值鼓风煤气；第二阶段为鼓入水蒸汽阶段，生产高热值地下水煤气。将气化炉的进排气孔设在煤层底板，沿煤层打倾斜孔，将气化炉上的测温孔、蒸汽孔、进气孔、排气孔顺序连通，构成气化通道。第一阶段鼓入空气是从进气孔和相邻一个或一个以上的辅助孔同时鼓入空气，随时观测煤气组份及热值，当CO和CO2的百分比含量之和达到26％以上时，则立即停止鼓风，改鼓水蒸汽，进入第二阶段。第二阶段从蒸汽孔鼓入水蒸汽，并随时测量出口煤气的组份及热值，当出口煤气中CO含量低于5％时，则停止鼓入水蒸汽，进气孔重新鼓入空气，实现一个循环。当第一阶段鼓风量为3600m3/h，第一阶段和第二阶段的时间比为1∶1，第二阶段高热值地下水煤气的组份及热值见附表。
表2新河二号井煤炭地下气化半工业性试验两阶段气化工艺试验结果
1994年(第二阶段)
Claims (3)
1．一种两阶段煤炭地下气化工艺，在矿井煤层中建立长通道的大断面地下气化炉，向地下气化炉循环供给空气和水蒸汽，每个循环由两个由阶段组成，第一阶段鼓入空气，第二分阶段鼓入水蒸汽，其特征在于：气化炉的进排气孔设在煤层底板，沿煤层打倾斜孔，将气化炉上的测温孔、蒸汽孔、进气孔、排气孔顺序连通，构成气化通道。
2．根据权利要求1所述的一种两阶段煤炭地下气化工艺，其特征在于：所述的第一阶段鼓入空气是从进气孔和相邻一个或一个以上的辅助孔同时鼓入空气，当CO和CO2的百分比含量之和达到26％以上时，停止鼓风，改鼓水蒸汽，进入第二阶段。
3．根据权利要求1或2所述的一种两阶段煤炭地下气化工艺，其特征在于：所述的第二阶段鼓入水蒸汽是从蒸汽孔鼓入水蒸汽，当出口煤气中CO含量低于5％时，停止鼓入水蒸汽，改供空气，完成一个循环。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN95103446A CN1062329C (zh) | 1995-03-14 | 1995-03-14 | 两阶段煤炭地下气化工艺 |
| AU27314/95A AU2731495A (en) | 1995-03-14 | 1995-06-14 | A two-stage of method for gasificating undergrounds coal in situ |
| PCT/CN1995/000050 WO1996028637A1 (fr) | 1995-03-14 | 1995-06-14 | Procede a deux etapes pour la gazeification in situ du charbon souterrain |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN95103446A CN1062329C (zh) | 1995-03-14 | 1995-03-14 | 两阶段煤炭地下气化工艺 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1183507A CN1183507A (zh) | 1998-06-03 |
| CN1062329C true CN1062329C (zh) | 2001-02-21 |
Family
ID=5074724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN95103446A Expired - Fee Related CN1062329C (zh) | 1995-03-14 | 1995-03-14 | 两阶段煤炭地下气化工艺 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1062329C (zh) |
| AU (1) | AU2731495A (zh) |
| WO (1) | WO1996028637A1 (zh) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101382065B (zh) * | 2008-09-04 | 2012-05-02 | 乌兰察布新奥气化采煤技术有限公司 | 无井式地下气化工艺 |
| US9435184B2 (en) | 2012-06-28 | 2016-09-06 | Carbon Energy Limited | Sacrificial liner linkages for auto-shortening an injection pipe for underground coal gasification |
| US9428978B2 (en) | 2012-06-28 | 2016-08-30 | Carbon Energy Limited | Method for shortening an injection pipe for underground coal gasification |
| US11473777B2 (en) * | 2016-06-03 | 2022-10-18 | Wildfire Energy Pty Ltd | Methods of producing a gas from a combustible material |
| CN109252842B (zh) * | 2018-10-29 | 2024-04-12 | 邓晓亮 | 超临界煤炭地下气化产出混合气体三联供发电系统 |
| CN111101942B (zh) * | 2018-10-29 | 2021-08-06 | 西安科技大学 | 倾斜特厚煤层放顶煤开采下盘残留煤炭回收方法及系统 |
| CN110749522B (zh) * | 2019-11-13 | 2020-09-22 | 扎鲁特旗扎哈淖尔煤业有限公司 | 一种粉碎式煤品质鉴别装置 |
| CN114856525B (zh) * | 2021-02-04 | 2024-03-01 | 中国石油天然气集团有限公司 | 模拟煤炭地下气化产出粗煤气集输的实验系统及方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US426357A (en) * | 1890-04-22 | Attachment for saw-mills | ||
| US3734184A (en) * | 1971-06-18 | 1973-05-22 | Cities Service Oil Co | Method of in situ coal gasification |
| US4269809A (en) * | 1979-12-19 | 1981-05-26 | Uop Inc. | Recovery in titanium metal values by solvent extraction |
| US4299285A (en) * | 1980-07-21 | 1981-11-10 | Gulf Research & Development Company | Underground gasification of bituminous coal |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US429285A (en) * | 1890-06-03 | Artificial tooth | ||
| US4026357A (en) * | 1974-06-26 | 1977-05-31 | Texaco Exploration Canada Ltd. | In situ gasification of solid hydrocarbon materials in a subterranean formation |
| US4296809A (en) * | 1980-07-21 | 1981-10-27 | Gulf Research & Development Company | In situ gasification of bituminous coal |
| SU1726739A1 (ru) * | 1989-02-13 | 1992-04-15 | Ташкентский Политехнический Институт Им.А.Р.Бируни | Способ подземной газификации углей |
-
1995
- 1995-03-14 CN CN95103446A patent/CN1062329C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1995-06-14 WO PCT/CN1995/000050 patent/WO1996028637A1/zh active Application Filing
- 1995-06-14 AU AU27314/95A patent/AU2731495A/en not_active Abandoned
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US426357A (en) * | 1890-04-22 | Attachment for saw-mills | ||
| US3734184A (en) * | 1971-06-18 | 1973-05-22 | Cities Service Oil Co | Method of in situ coal gasification |
| US4269809A (en) * | 1979-12-19 | 1981-05-26 | Uop Inc. | Recovery in titanium metal values by solvent extraction |
| US4299285A (en) * | 1980-07-21 | 1981-11-10 | Gulf Research & Development Company | Underground gasification of bituminous coal |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU2731495A (en) | 1996-10-02 |
| WO1996028637A1 (fr) | 1996-09-19 |
| CN1183507A (zh) | 1998-06-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7229483B2 (en) | Generation of an ultra-superheated steam composition and gasification therewith | |
| US4085578A (en) | Production of water gas as a load leveling approach for coal gasification power plants | |
| Hongtao et al. | Method of oxygen-enriched two-stage underground coal gasification | |
| US4476927A (en) | Method for controlling H2 /CO ratio of in-situ coal gasification product gas | |
| US3738103A (en) | Power plant process | |
| CN102260537B (zh) | 一种等离子热解及富氧助燃物料制取可燃气的装置 | |
| US3765167A (en) | Power plant process | |
| CN1062329C (zh) | 两阶段煤炭地下气化工艺 | |
| CN1057365C (zh) | 矿井长通道大断面煤炭地下气化工艺 | |
| CN114058408A (zh) | 一种超临界水制氢装置 | |
| CN102964884A (zh) | 尾气联产热裂法炭黑制备工艺 | |
| US2546606A (en) | Synthesis gas preparation | |
| CN1303910A (zh) | Co2还原制co气化工艺 | |
| CN2506879Y (zh) | 天然气气化烧嘴 | |
| CN108181121B (zh) | 一种内热式低温干馏热态模拟检测装置及方法 | |
| US4368182A (en) | Carbon black production | |
| CN214654500U (zh) | 全封闭多窑串联氧气烧制石灰并副产co2的装置 | |
| US4005986A (en) | Device for making high temperature reformed gas | |
| US2552866A (en) | Manufacture of water gas | |
| CN1186897A (zh) | 煤炭地下气化工艺 | |
| SU1726739A1 (ru) | Способ подземной газификации углей | |
| WO2013078185A1 (en) | Method of making carbon dioxide | |
| CN107781828A (zh) | 黄磷尾气综合利用系统 | |
| CN101538041B (zh) | CO燃烧复用式SiC冶炼炉 | |
| RU2099517C1 (ru) | Способ подземной газификации угольного пласта |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |