17的成本高，产量小且不稳定，同时每次启动地上煤气化单元17制造荒煤气需要耗费大量的人力、物力、财力，因此地上煤气化单元17所制造的荒煤气不应作为荒煤气处理系统的原料主要来源，现有的技术无法频繁的启动煤气化单元17以应当气化单元13所造成的荒煤气产量和品质的波动。
[0029]但在本实施例中地上煤气化单元17可以集中的制造较大数量的荒煤气储存到燃空单元11内，这样充分利用了地上煤气化单元17所制造的荒煤气具有较高的可燃气体积百分比的优点，同时避免了多次启动地上煤气化单元17所产生的不必要的成本。地上煤气化单元17制作的荒煤气可以在燃空单元11的不同的燃空区内可以储存不同可燃气体积百分比的荒煤气以应对不同的情况。地上煤气化单元17制造的荒煤气可以经过加压单元15加压后再输送到燃空单元11内。地上煤气化单元17所气化的荒煤气的温度较高，通常可以达到200°C到300°C以上。燃空单元11内残留的煤在此温度下与荒煤气中的水、一氧化碳、二氧化碳将会合成一部分的甲烷，以提高荒煤气的能源清洁程度。
[0030]荒煤气处理系统20用于将荒煤气作为原料制造出新的产品，如使用荒煤气进行甲烷化制造天然气，荒煤气处理系统20对荒煤气的产量稳定，同时荒煤气中可燃气体积百分比需要满足预定值才能够产生经济效益。预定值为荒煤气处理系统20生产需求的可燃气体积百分比上下浮动2%。荒煤气处理系统20还可以用于对荒煤气进行净化、即去除荒煤气中的有害物质，如焦油、硫化物等，以提高荒煤气能源的清洁程度，防止荒煤气燃烧时对大气造成污染。本实施例中预定值为30%以上。当然预定值在其他实施例中根据荒煤气处理系统20的生产需求可以是其他的范围，如20%以上、40%以上、50%以上、60%以上、70% 以上；20%?70%、40%?70%。
[0031]此外在通常情况下预定值为40%。
[0032]本实施例的地下煤气化系统可以按照如下步骤对荒煤气进行控制制造荒煤气:
[0033]A、将前期地下煤层100气化为荒煤气，形成燃空单元11 ;
[0034]B、将地上气化单元17气化的高品质的荒煤气经加压单元15加压后储存到燃空单元11内作为备用气。
[0035]C、启动气化单元13生产荒煤气；
[0036]D、当气化单元13气化的荒煤气产量不足或荒煤气中可燃气体积百分比低于预定值时，将气化单元13气化的荒煤气与备用气混合后送至荒煤气处理系统；
[0037]E、当气化单元13气化的荒煤气产量过量时，将气化单元13气化的荒煤气经加压单元15加压后储存到第一燃空区111、第二燃空区112、第三燃空区113、第四燃空区114作为备用气。
[0038]F、需要注意的是第一气化炉131、第二气化炉132、第三气化炉133、第四气化炉134将后续地下煤层300气化后可以作为新的燃空单元用以储存荒煤气。
[0039]需要注意的是:当气化单元13气化的荒煤气产量过量时，气化单元13气化的荒煤气的可燃气百分比高于40%。
[0040]图2所示为本发明第二实施例的地下煤气化系统的示意图。请参见图2，本实施例的地下煤气化系统10与第一实施例的地下煤气化系统的结构和原理相似，二者的区别在于:
[0041]本实施例的地下煤气化系统10仅包括燃空单元11、气化单元13 ;燃空单元11与气化单元13连通。本实施例中预定值为40%以上。
[0042]本实施例的地下煤气化系统可以按照如下步骤对荒煤气进行控制制造荒煤气:
[0043]A’、将前期地下煤层100气化为荒煤气，形成燃空单元11 ;
[0044]B’、启动气化单元13生产荒煤气；
[0045]C’、将气化单元13生产的荒煤气加压后储存到第一燃空区111内作为备用气；
[0046]D’、当气化单元13气化的荒煤气可燃气体积百分比高于40%时，将气化单元13气化的荒煤气送至荒煤气处理系统；
[0047]E’、当气化单元13气化的荒煤气产量过量时，将气化单元13气化的荒煤气经加压单元15加压后储存到第一燃空区111内作为备用气。
[0048]F’、当气化单元13气化的荒煤气产量不足或荒煤气中可燃气体积百分比低于预定值时，将气化单元13气化的荒煤气与备用气混合后送至荒煤气处理系统；
[0049]需要注意的是步骤C’中备用气中可燃气体百分比可以与预定值不一致，如10%、20%、30%。
[0050]本实施例的其他部分与第一实施例的地下煤气化系统结构和原理相同，在此不再赘述。
[0051]在本发明的其他实施例中，备用气的可燃气体积百分比可以低于预定值，具体的当预定值为38%?42%时，若气化单元13所气化的荒煤气的可燃气体积百分比高于预定值时，将气化单元13所气化的荒煤气与备用气混合成具有与预定值一致的可燃气体积百分比的荒煤气后再输送至荒煤气处理系统20。这样荒煤气处理系统20所使用的荒煤气的可燃气体积百分比更加稳定。
[0052]综上所述，本发明的甲烷合成方法至少具有以下的优点:
[0053]1.在本发明的地下煤气化方法中，本发明目的在于提供一种地下煤气化方法在气化单元生产的荒煤气中可燃气体积与预定值不一致或荒煤气产量不足时能够补入高品质的荒煤气以保证荒煤气处理系统产业化的需求。
[0054]2.在本发明的地下煤气化方法的一个实施例中，采用位于地面以上的加压单元对荒煤气进行压缩后储存到燃空单元内作为备用气，可以保证备用气具有一定的压力来防止处于地下的燃空区坍塌或收缩变形；备用气的压力最好略低于燃空单元附近的地下水的静水压力这样除防止备用气逸散外，备用气中具有的硫化氢、羟基硫、焦油等有毒有害物质还不会引起地下水污染。
[0055]3.在本发明的地下煤气化方法的一个实施例中，将早期地下煤层气化后形成的燃空区作为储存备用气的场所，充分利用了燃空区的大空间优势，此外由于荒煤气的温度通常可以达到200°C到300°C以上，燃空单元内残留的煤在此温度下与荒煤气中的水、一氧化碳、二氧化碳将会合成一部分的甲烷，以提高荒煤气的能源清洁程度。
[0056]4.在本发明的地下煤气化方法的一个实施例中，在燃空区内放入甲烷化反应的催化剂，如镍基催化剂、贵金属催化剂，这样可以使燃空单元内残留的煤尽可能多的与荒煤气中的水、一氧化碳、二氧化碳将会合成甲烷，以提高荒煤气的能源清洁程度，同时将部分燃空区内的残留煤气化。
[0057]5、在本发明的地下煤气化方法的一个实施例中，燃空单元可以设置更多的燃空区来储存不同品种的荒煤气为备用气，如分别储存可燃气体积百分比为40%、45%、55%、60%、65%、70%的荒煤气为备用气。这样当气化炉的产量或制造的荒煤气的可燃气体积百分比不同时可以选用不同的备用气与之混合，以充分的保证荒煤气处理系统的产业化需求。
[0058]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化和修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【主权项】
1.一种地下煤气化方法，其特征在于，在气化完毕的燃空单元(11)内存储备用气，在当前气化单元(13)产生的荒煤气产量不足或荒煤气中可燃气体积百分比与所述预定值不一致时，将当前气化单元(13)气化的荒煤气与所述备用气混合，用以持续的向荒煤气处理系统输送可燃气体积百分比符合所述预定值的荒煤气。
2.如权利要求1所述的地下煤气化方法，其特征在于，所述预定值为所述荒煤气处理系统生产需求的可燃气体积百分比上下浮动2%。
3.如权利要求1所述的地下煤气化方法，其特征在于，所述备用气来自气化完毕的气化单元、当前气化单元(13)、地上气化单元(17)中的任一或任意组合所生产的荒煤气。
4.如权利要求1所述的地下煤气化方法，其特征在于，所述备用气在所述燃空单元(11)中集中存储或者根据不同可燃气体积百分比分单元存储。
5.如权利要求1所述的地下煤气化方法，其特征在于，所述备用气的气体压力略低于所述燃空单元(11)处的地下水的静水压力。
6.如权利要求1所述的地下煤气化方法，其特征在于，所述燃空单元(11)内的备用气的温度为200°C以上。
7.如权利要求1所述的地下煤气化方法，其特征在于，所述可燃气包括氢气、一氧化碳及甲火元。
8.—种地下煤气化系统(10)，其用于气化后续地下煤层(300)为荒煤气，并将荒煤气供给荒煤气处理系统(20)，所述地下煤气化系统(10)包括气化单元(13)，其特征在于，所述地下煤气化系统(10)还包括与所述气化单元(13)连通的燃空单元(11)，所述燃空单元(11)内储存有备用气。
9.如权利要求8所述的地下煤气化系统(10)，其特征在于，所述气化单元(13)和所述燃空单元(11)之间设有用于增加所述备用气气压的加压单元(15)。
10.如权利要求8所述的地下煤气化系统(10)，其特征在于，所述燃空单元(11)包括多个用于储存不同可燃气体积百分比的备用气的燃空区(111，112，113，114)。
【专利摘要】本发明目的在于提供一种地下煤气化方法及一种地下煤气化系统。一种地下煤气化方法，在气化完毕的燃空单元内存储备用气，在当前气化单元产生的荒煤气产量不足或荒煤气中可燃气体积百分比与所述预定值不一致时，将当前气化单元气化的荒煤气与所述备用气混合，用以持续的向荒煤气处理系统输送可燃气体积百分比符合所述预定值的荒煤气。一种地下煤气化系统，其用于气化后续地下煤层为荒煤气，并将荒煤气供给荒煤气处理系统，所述地下煤气化系统包括气化单元，所述地下煤气化系统还包括与所述气化单元连通的燃空单元，所述燃空单元内储存有高于预定值的可燃气体积百分比的荒煤气作为备用气。
【IPC分类】E21B43-295
【公开号】CN104675376
【申请号】CN201510094964
【发明人】陈 峰, 姚凯
【申请人】新奥气化采煤有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年3月4日