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公开(公告)号：CN119352943A
公开(公告)日：2025-01-24
申请号：CN202411632275.7
申请日：2024-11-15
Applicant: 华能伊敏煤电有限责任公司 , 西安交通大学
IPC: E21B43/241 , E21B43/295 , E21B43/26 , E21B43/30
Abstract: 本发明公开了一种超临界CO2原位热解宽深度范围富油煤的系统及方法，分别在浅层富油煤和深层富油煤中开设注入井、第一水平井、第二水平井和生产井，并辅以温度监测器，通过注入超临界CO2来实现富油煤的原位热解，对热解产物进行分级处理，同时联合运行不同地块，将上一地块余热用于下一地块的热解反应，CO2是载热介质，再将部分CO2封存于上一地块中。整个过程实现了不同埋藏深度和厚度范围内富油煤层的原位热解，对热解过程的热量进行了充分利用，避免了热量浪费，超临界CO2对传热传质的促进作用则提高了富油煤的开采利用率；同时实现了CO2减排，有助于促进碳中和的战略目标。
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公开(公告)号：CN115678588B
公开(公告)日：2024-08-16
申请号：CN202211281175.5
申请日：2022-10-19
Applicant: 西安交通大学 , 华能集团技术创新中心有限公司
Abstract: 本发明公开了一种富油煤原位复合加热及热能利用系统及方法，包括超临界二氧化碳锅炉、吸收式制冷装置、中高温换热器、离心机、压缩机、涡轮机以及电加热棒等部件。本发明采用超临界作为注热介质，并在地下煤层中预置了电加热棒，通过电加热棒的精准，智能调控实现了富油煤层中的精准，均匀温度场分布。热解完成后的二氧化碳被循环利用，热解后产物回收了热能并实现油、气以及二氧化碳的多相分离的过程。该系统着重于两种加热方式的耦合，用更加精简的系统结构实现了更加节能的煤层原位加热方式，完成了快捷并且节能的提取油气过程，有利于缓解了我国的油气资源短缺的现状，推动能源利用向高质量目标转型。
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公开(公告)号：CN117738633A
公开(公告)日：2024-03-22
申请号：CN202311822640.6
申请日：2023-12-27
Applicant: 陕西省煤田地质集团有限公司 , 西安交通大学
IPC: E21B43/24 , E21B43/285 , E21B43/295
Abstract: 本发明公开了一种采用油蒸气相变加热地下富油煤的系统及方法，该系统包括地下煤层、注热井、生产井、水蒸气发生炉、油蒸气发生炉以及分馏炉等部件。本发明采用了油蒸气作为载热介质，通过油蒸气的注入，并在地下煤层中冷凝相变释放大量热能，从而实现了煤层的快速升温加热，进而提取油气的过程。该方法着重于载热介质与煤层之间的相变换热方法，利用了冷凝过程中释放的大量汽化潜热，强化了换热，完成了快捷并且节能的提取油气过程，缩小系统中部件的体积，有利于大规模高效开发富油煤资源，推动能源利用向碳中和的高质量目标转型。
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公开(公告)号：CN115095307B
公开(公告)日：2023-06-13
申请号：CN202210785034.0
申请日：2022-07-05
Applicant: 陕西省煤田地质集团有限公司 , 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种富油煤地下直接热解提油系统，包括吸波介质添加器、换热器、CO2捕集装置、新能源发电系统和超级电容器储能系统。针对传统的富油煤开采利用方式具有较低的煤炭利用率、造成严重的环境污染，同时热传导和热对流的原位加热方式会产生明显的温度梯度，本发明采用微波加热，联合新能源发电系统和超级电容器发电系统对微波加热井供能，且在热解通道中通入携带强吸波介质的N2，获得目标产物焦油后，剩余的合成气充分利用解气体产物和初始地块的余热并将其携带至下一地块继续参与反应。最后，将反应生成的CO2封存至初始地块中，降低碳排放。该系统在富油煤原位微波热解过程中，充分利用了余热，提高了煤炭的出油率和资源利用率。
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公开(公告)号：CN115405276A
公开(公告)日：2022-11-29
申请号：CN202211122730.X
申请日：2022-09-15
Applicant: 西安交通大学 , 华能集团技术创新中心有限公司
IPC: E21B43/24 , E21B43/26 , E21B43/285 , E21B43/34 , E21B47/00
Abstract: 本发明公开了一种富油煤温和氧化自生热与水蒸气加热耦合的原位热解系统，包括气液分离装置和CO2捕集装置等。本发明耦合煤层自生热和高温水蒸气对流加热，将当前地块燃烧发电后的烟气作为下一地块缓慢氧化反应气氛，促进煤层氧化放热，在周围煤层达到自燃点后辅以高温水蒸气对流加热；热解反应结束后，将CO2封存于上一地块的半焦层中，实现CO2零排放。本发明在自生热与水蒸气加热耦合运行过程中，将目标产物焦油收集起来，同时，将热解气燃烧发电后的烟气和上一地块余热继续用于下一地块的缓慢氧化反应，从而实现了热解产物的分级利用和系统热量的有效回收，提高了富油煤的油气转化效率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115405285B
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202211165569.4
申请日：2022-09-23
Applicant: 西安交通大学
IPC: E21B43/34 , E21B43/40 , B03C3/017 , B01D45/12 , B01D45/16 , C10G5/06 , B01D53/00 , C10C1/02 , C10G33/06 , C10G33/04
Abstract: 本发明公开了一种富油煤原位热解多相产物分离系统，包括加热炉、高温多管式旋流分离器、静电除尘器、换热器、冷却塔、离心机、气体分离设备等。本发明首先将热解产物加热，然后通过气固分离设备除去其中的固体颗粒，高温气体经换热器初步冷却后，在冷却塔内由循环焦油进一步冷却，焦油冷凝后送入离心机进行油水分离，最终得到纯净焦油，得到的气体由气体分离设备分离出热解气和氮气，热解气送入加热炉燃烧，氮气用于加热地下煤层。本发明避免了难度较大的液固分离工序，可以高效地分离出富油煤原位热解产物中的焦油，而且焦油在分离系统内的循环可以不断提高其纯度，同时本发明可以实现氮气的循环利用以及热解气的无害化、资源化处理。
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公开(公告)号：CN115405285A
公开(公告)日：2022-11-29
申请号：CN202211165569.4
申请日：2022-09-23
Applicant: 西安交通大学
IPC: E21B43/34 , E21B43/40 , B03C3/017 , B01D45/12 , B01D45/16 , C10G5/06 , B01D53/00 , C10C1/02 , C10G33/06 , C10G33/04
Abstract: 本发明公开了一种富油煤原位热解多相产物分离系统，包括加热炉、高温多管式旋流分离器、静电除尘器、换热器、冷却塔、离心机、气体分离设备等。本发明首先将热解产物加热，然后通过气固分离设备除去其中的固体颗粒，高温气体经换热器初步冷却后，在冷却塔内由循环焦油进一步冷却，焦油冷凝后送入离心机进行油水分离，最终得到纯净焦油，得到的气体由气体分离设备分离出热解气和氮气，热解气送入加热炉燃烧，氮气用于加热地下煤层。本发明避免了难度较大的液固分离工序，可以高效地分离出富油煤原位热解产物中的焦油，而且焦油在分离系统内的循环可以不断提高其纯度，同时本发明可以实现氮气的循环利用以及热解气的无害化、资源化处理。
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公开(公告)号：CN119752491A
公开(公告)日：2025-04-04
申请号：CN202411864972.5
申请日：2024-12-18
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开一种富油煤原位热解‑半焦气化的地层分级分质利用系统及方法，分级分质利用系统包括空气分离装置、第一热交换器、第二热交换器、燃烧发电装置；在富油煤地块开挖热解注入井和热解输出井，富油煤地块原位热解提油后形成半焦地块，热解注入井和热解输出井分别作为气化注入井和气化输出井，将半焦地块的地层余热和气化反应热用于下一富油煤地块的热解反应，依次启动不同地块的原位热解反应，整个过程通过热解半焦地块与富油煤地块的联合运行，先后提取出富油煤中的油气资源和反应热，实现了原位开采过程的资源分级分质利用；采用热交换器依次对热解产物进行分级换热，实现了热能的梯级利用，避免煤炭浪费，降低生产成本。
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公开(公告)号：CN115405276B
公开(公告)日：2023-06-20
申请号：CN202211122730.X
申请日：2022-09-15
Applicant: 西安交通大学 , 华能集团技术创新中心有限公司
IPC: E21B43/24 , E21B43/26 , E21B43/285 , E21B43/34 , E21B47/00
Abstract: 本发明公开了一种富油煤温和氧化自生热与水蒸气加热耦合的原位热解系统，包括气液分离装置和CO2捕集装置等。本发明耦合煤层自生热和高温水蒸气对流加热，将当前地块燃烧发电后的烟气作为下一地块缓慢氧化反应气氛，促进煤层氧化放热，在周围煤层达到自燃点后辅以高温水蒸气对流加热；热解反应结束后，将CO2封存于上一地块的半焦层中，实现CO2零排放。本发明在自生热与水蒸气加热耦合运行过程中，将目标产物焦油收集起来，同时，将热解气燃烧发电后的烟气和上一地块余热继续用于下一地块的缓慢氧化反应，从而实现了热解产物的分级利用和系统热量的有效回收，提高了富油煤的油气转化效率。
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公开(公告)号：CN115518485A
公开(公告)日：2022-12-27
申请号：CN202211167164.4
申请日：2022-09-23
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种耦合富氧燃烧的煤炭地下直接热解产物分离系统，包括空分设备、热解产物分离相关的设备、碳捕集相关的设备、富氧燃烧锅炉以及锅炉内部的加热器等。空分设备分别为煤炭地下直接热解和富氧燃烧提供氮气和氧气，富氧燃烧锅炉可以加热氮气，为地下煤层的热解提供热源，也可以加热热解产物，从而通过气固分离而非液固分离方法除去其中的固体颗粒，降低产物分离难度；分离得到的热解气可以用于还原富氧燃烧时产生的氮氧化物。本发明利用富氧燃烧产生的热量高效地分离出煤炭地下直接热解产物中的焦油，并通过煤炭地下直接热解产物分离与富氧燃烧的耦合，提高系统的经济效益，并减少富氧燃烧过程中的氮氧化物排放。
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