一种固定床加压连续气化制水煤气的方法技术

本发明专利技术公开了一种固定床加压连续气化制水煤气的方法,包括以下步骤：原料由料仓进入气化炉；来自空分的氧气和来自管网及自产的蒸汽，进入混合罐中混合（即气化剂），温度控制到150～200℃进入炉底灰渣层，经过灰渣层换热后依次进入氧化层和还原层，温度降至450～550℃时由气化炉顶送出；灰渣经过气化剂吸收显热后温度降至200～250℃排入灰锁斗；气化后的煤气，经过双旋风分离器进行除尘，经过双旋风分离器后的水煤气进入显热回收器，温度降至150℃左右，同时副产低压蒸汽，150℃的水煤气经过空冷器和水冷器，温度降至40℃，再通过静电除尘器，除尘后含尘量低于20mg/Nm3的水煤气送往后续工段。本发明专利技术从根本上解决固定床间歇气化和常压固定床纯氧（富氧）连续气化的环保问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及一种水煤气的生产方法，具体设及一种固定床加压连续气化制水煤气 的方法。
技术介绍
随着我国经济的快速发展，环保问题尤其是大气污染物排放问题日益严峻，国家 和各部委W及地方政府对煤化工的环保要求都达到新的高度。固定床间歇气化已被列入 《产业结构调整指导目录》中限制类，不少企业开始对固定床间歇气化进行改造，W纯氧或 富氧作为气化剂实现连续气化。虽然解决了吹风气排放的问题，但是常压气化开停车和事 故放空因压力过低，只能无组织排放，气体排放问题没有根本解决。 传统的间歇气化炉炉体的高径比较低，气体在炉内的停留时间短，使得气化反应 不充分，灰渣中残炭含量高，气化效率低。同时吹风气带走的热量损失较大，冷煤气效率低。 传统的常压气化制水煤气工艺存在W下问题：（1)水煤气除尘和降溫采用水和气 直接接触的洗气塔，造成大量的造气循环水，耗电量大，且新鲜水耗量大；（2)常压气化生 产的水煤气压力低，后续需要升压作为化工产品原料气，压缩功相对较大；（3)常压气化强 度低，气化炉数量多，配套水煤气储气设施(气柜)、造气循环水处理和罗茨风机等，流程繁 琐、占地大。
技术实现思路
阳〇化]本专利技术的目的是为了解决传统固定床常压气化中的环保性能差、生产效率低、综 合能耗大、投资高、占地大等问题，提供一种环境友好、节能高效、节约占地的固定床加压连 续气化制水煤气的工艺。 为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为： ，包括W下步骤： A:原料由料仓进入气化炉内； B:来自空分的氧气和来自界外的蒸汽在混合罐中混合（即气化剂)，溫度控制到150~ 20(TC，气化剂进入炉底灰渣层，经过灰渣层换热后依次进入氧化层和还原层，进行氧化还 原反应产生水煤气，水煤气再依次向上经过干馈层和干燥层，溫度降至450~550°C时由气 化炉顶送出； 氧化层和还原层中主要化学反应有： c+〇2=c〇2+q 2C+02=2C0+Q C+C02=2C0-Q C+H20=C0+H2 -Q 2C0+02=2C02+Q co+H2〇=c〇2+H2+q C(H3&=CH4+H20+Q C:灰渣经过气化剂吸收显热后溫度降至200~250°C; D:气化后的煤气，经过双旋风分离器进行除尘，经过双旋风分离器后的水煤气进入显 热回收器，溫度降至150°C，同时副产低压蒸汽，150°C的水煤气经过空冷器和水冷器，溫度 降至40°C，再通过静电除尘器送出水煤气。优选地，所述步骤A中的原料为无烟块煤、焦炭或兰炭。[000引优选地，所述步骤A中原料由料仓进入自动加焦机，自动定时、定量加入气化炉顶 部煤锁，煤锁冲压至与气化炉压力相同时，打开煤锁下阀，煤通过重力进入气化炉内。 优选地，所述步骤B中气化剂为来自空分的氧气和来自管网及自产的蒸汽，经计 量和比例调节进入混合罐中混合。 优选地，所述步骤B中气化剂从气化炉底部由炉篇均匀布气进入炉底灰渣层。 优选地，所述步骤C中降溫后的灰渣由炉篇周期性排入灰锁斗。 优选地，所述步骤D中经静电除尘器送出水煤气的含尘量低于20mg/Nm3。 阳013]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为： (1)从根本上解决固定床间歇气化和常压固定床纯氧（富氧）连续气化的环保问题，对 环境友好。 (a)本专利技术为固定床加压连续气化，取消了固定床间歇气化过程中的吹风气，同时 解决了常压固定床纯氧或富氧连续气化开停工及事故状态无组织排放问题，从根本上解决 气体排放问题。 (b)气化溫度高，冷凝液除盐后可循环利用，无污水排放，环境友好。 (C)采用双旋风除尘器和静电除尘技术，采用显热回收器、复合空冷及间歇水冷煤 气冷却技术，取消常压气化的洗气塔及造气循环水处理装置，无造气污水排放。 (d)连续制气，正常生产时无连续运行的空气鼓风机，有效控制装置噪音。 (2)碳转化率高、气化效率高、有效降低电耗、水耗，节能高效。 (a)通过增加气化炉高径比和使用纯氧气化，使得煤气在炉膛中停留时间增加，反 应更加充分，灰渣中残炭含量低(残炭< 5%)，同时有效降低炉顶带出物，降低原料煤消耗。 (b)相对间歇气化，由于吹风气带走热量损失较大(包括吹风气的显热、潜热及煤 粉的潜热)，连续气化没有吹风气，冷煤气效率大大提高。 (C)加压气化，有效降低后续工段的压缩功，用电负荷大为降低。同时取消了空气 鼓风机、造气循环热水及冷水累产生的电耗。 (d)取消水洗塔，取消造气循环水平流池，有效降低水耗。 (e)综合能耗相对固定床间歇气化降低20~30%，相对常压固定床纯氧连续气化降 低 10~15〇/〇。(3)气化强度大，单炉发气量为间歇气化炉2. 5~3倍，为常压固定床纯氧连续气化 1. 3~1. 6倍，相同规模气化炉数量大为降低。(4)相同规模气化炉数量降低，同时取消常压气化配套水煤气储气设施(气柜)、造 气循环水处理和罗茨风机等，有效节约投资和占地。 (5)流程简洁，易于操作，全自动化控制，提高工作效率。【附图说明】 图1为本专利技术的工艺流程图。【具体实施方式】 为使对本专利技术的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用W较佳的 实施例及附图配合详细的说明，说明如下： 实施例1:W无烟煤为原料，制取50000Nm3/h水煤气。 无烟煤主要指标如下： (1)根据计算需要原料煤：23.5t/h ;原料氧气（99. 6v%):11500NmVh ;水蒸气： 29.5t/h〇 (2)气化压力：0.098MPaG。 (3)需要气化炉数量：4台，实取4开1备。 阳033] (4)原料煤由料仓进入自动加焦机，自动定时、定量加入气化炉顶部煤锁，煤锁冲 压至与气化炉压力相同时，打开煤锁下阀，煤通过重力进入气化炉内。 (5)来自空分的氧气和来自管网及自产的蒸汽，经计量和比例调节进入混合罐中 混合，溫度控制到150~200°C从气化炉底部由炉篇均匀布气进入炉底灰渣层，经过灰渣层 换热后依次进入氧化层和还原层，进行氧化还原反应产生水煤气，水煤气再依次向上经过 干馈层和干燥层，溫度降至450~550°C时由气化炉顶送出。 水煤气组成如下(干基）： (6)灰渣经过气化剂吸收显热后溫度降至200~250。由炉篇周期性排入灰锁 斗，炉渣量约为3.2t/h。 (7)气化后的煤气约50000^113/}1，经过双旋风分离器进行除尘，除尘效果可达95%。 经过双旋风分离器后的水煤气进入显热回收器，溫度降至150°C左右，同时副产0. 15MPaG 低压蒸汽供气化用。150°C的水煤气经过空冷器和间接水冷器，溫度降至40°C，再经过静电 除尘器，除尘后含尘量低于20mg/Nm3的水煤气送往后续工段。 (8)在实例1中，本专利技术相对常当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固定床加压连续气化制水煤气的方法,其特征在于：包括以下步骤：A:原料由料仓进入气化炉内；B: 来自空分的氧气和来自管网及自产的蒸汽在混合罐中混合（即气化剂），温度控制到150～200℃，气化剂进入炉底灰渣层，经过灰渣层换热后依次进入氧化层和还原层，进行氧化还原反应产生水煤气，水煤气再依次向上经过干馏层和干燥层，温度降至450～550℃时由气化炉顶送出；C: 灰渣经过气化剂吸收显热后温度降至200～250℃；D：气化后的煤气，经过双旋风分离器进行除尘，经过双旋风分离器后的水煤气进入显热回收器，温度降至150℃，同时副产低压蒸汽，150℃的水煤气经过空冷器和水冷器，温度降至40℃，再通过静电除尘器送出水煤气。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：袁峥嵘，李传玉，赵平，李仁贵，
申请(专利权)人：袁峥嵘，
类型：发明
国别省市：安徽;34