一种节能环保的煤气生产方法技术

本发明专利技术涉及一种节能环保的煤气生产方法，包括以下步骤：(1)将粉煤通过进料口送入循环流化床的内腔，将水蒸气和氧气从进气口送入循环流化床的内腔，粉煤与水蒸气、氧气反应，气化生成水煤气；(2)气化生成的水煤气依次经过旋风分离器和纳滤膜分离器依次进行两级气固分离，得到一部分成品煤气；(3)步骤(2)中纳滤膜分离器分离得到含细品半焦的高温细品气固混合物，高温细品气固混合物进入气流床内腔进行反应，得到另一部分成品煤气。本发明专利技术对粉煤的利用率得到了极大的提高，利用率达到99.5％以上，残渣含碳率不到0.5％，生产得到的煤气纯净度高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及煤气生产领域，具体涉及一种节能环保的煤气生产方法。
技术介绍
目前，国内外煤气化技术按气化方式主要分为：固定床块煤气化技术；循环循环流化床粉煤气化技术；气流床气化技术。固定床(移动床)煤气化技术，是块煤空气水蒸气造气。其优点：是技术成熟、设备投资少，尤其是间歇式固定床煤气化不需要纯氧，用水蒸气和空气造气就可得到不含氮气的合成气。其缺点：煤灰中残碳含量高(10％～30％)，煤种限制严，气化优质块煤，造成许多企业原料费用高，生产成本居高不下，其炉型主要有干法排灰的单段炉(GEGas、鲁奇、MERC等)、干法排灰的两段炉(ATC/Wellman、FW-stoic、鲁尔-100)、液态排渣固定床气化炉(BGG/Lurgi、GFETC)，产生酚水有污染。循环流化床粉煤气化技术，是用粉煤为原料，以氧气水蒸气为气化剂连续造气。其优点：直接用价格低廉的各种粉煤作原料、煤气生产能力适中、气化效率高、环境污染少、煤气生产成本低。其缺点：设备投资较高、飞灰量大且残碳含量高(20％～30％)、煤灰中残碳含量较高(5～15％)，即有上吐下泻难题。主要炉型有温克尔气化炉、高温温克尔气化炉、CO2接受体气化、U-Gas灰熔聚循环流化床、西屋循环流化床气化、中科院山西煤化所灰熔聚循环流化床等。气流床煤气化技术，是细粉煤为原料，以氧气水蒸气为气化剂连续造气，液态排渣。其优点是煤气生产能力高、气化效率高、环境污染少、煤灰中残碳含量较高(2～7％)、煤气生产成本低。其缺点是：设备投资高、煤粉细度要求高，粉碎能耗高；反应温度高(1400℃左右)时间短(几秒)但进料煤粉不能预热，氧气耗量大，能量利用不合理，尤其水煤浆进料氧气耗量高，碳有效利用率较低。炉型主要有K-T煤气化、德士古煤气化法，两段气流床气化法，国内尚在研究。这些煤气化方法根据用户不同的要求，采用不同的气化剂(如空气-水蒸气、氧气-水蒸汽、富氧-水蒸气)可生产不同热值和组分的煤气，作为燃料煤气、合成气和还原气以及氢气或联合循环发电。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种节能环保的煤气生产方法，对原料的利用率高、生产成本低。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种节能环保的煤气生产方法，包括以下步骤：(1)将粉煤通过进料口送入循环流化床的内腔，将水蒸气和氧气从进气口送入循环流化床的内腔，粉煤与水蒸气、氧气反应，气化生成水煤气；(2)气化生成的水煤气依次经过旋风分离器和纳滤膜分离器依次进行两级气固分离，得到一部分成品煤气；(3)步骤(2)中纳滤膜分离器分离得到含细品半焦的高温细品气固混合物，高温细品气固混合物进入气流床内腔进行反应，得到另一部分成品煤气。作为优选，步骤(2)中的旋风分离器分离得到含粗品半焦的高温粗品气固混合物，高温粗品气固混合物返回循环流化床继续与氧气和水蒸气反应。作为优选，所述进气口位于所述循环流化床的底部，水蒸气和氧气从进气口进入后在循环流化床的内腔螺旋上升。作为优选，所述气流床的顶部连通循环流化床，将气流床生产的高温气上升进入循环流化床，为循环流化床提供热量。作为优选，两部分成品煤气均通过管道输送至煤气存储系统，在管道通过设置冷却换热装置，对成品煤气进行冷却降温处理。作为优选，所述循环流化床内腔的温度为900～1050℃，所述气流床的内腔温度为1350～1450℃。本专利技术的有益效果是：本专利技术对粉煤的利用率得到了极大的提高，利用率达到99.5％以上，残渣含碳率不到0.5％，生产得到的煤气纯净度高。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1.同时具有循环流化床和气流床两部分，实现了粉煤的分级气化；2.气化强度大，设备体积小，钢材耗量低，固定投资大大降低；3.操作简单，开停车方便，生产负荷调节灵活，连续性好，煤种适应性强；4.通过两级气固分离，一级气固分离拦截混合半焦气体回到循环流化床内，使原料得到充分的利用；5.气流床中生成的高温气为循环流化床供热，残渣排出冷却回收，可以作为建筑材料的生产原料，消除了二次环境污染。具体实施方式以下对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。实施例一种节能环保的煤气生产方法，包括以下步骤：(1)将粒径小于2mm的粉煤通过进料口送入温度为900～1050℃的循环流化床的内腔，将水蒸气和氧气从进气口送入循环流化床的内腔，所述进气口位于所述循环流化床的底部，水蒸气和氧气从进气口进入后在循环流化床的内腔螺旋上升，粉煤与水蒸气、氧气反应，气化生成水煤气。(2)气化生成的水煤气依次经过旋风分离器和纳滤膜分离器依次进行两级气固分离，得到一部分成品煤气。本步骤中的旋风分离器分离得到含粗品半焦的高温粗品气固混合物，高温粗品气固混合物返回循环流化床继续与氧气和水蒸气反应。(3)步骤(2)中纳滤膜分离器分离得到含细品半焦的高温细品气固混合物，高温细品气固混合物进入温度为1350～1450℃的气流床的内腔进行反应，得到另一部分成品煤气。所述气流床的顶部连通循环流化床，将气流床生产的高温气上升进入循环流化床，为循环流化床提供热量。(4)步骤(2)和步骤(3)得到的两部分成品煤气均通过管道输送至煤气存储系统，在管道通过设置冷却换热装置，对成品煤气进行冷却降温处理。冷却换热装置可以将热量输送至其他需要热量的生产过程中进行使用，也可以为人们生活中提供热量需求，使能源得到了充分的利用，减少了能源的浪费，非常环保。旋风分离器的分离效率达97％，可以分离粒径大于等于10μm的固体颗粒，可以拦截大量的半焦颗粒。纳滤膜分离器的分离效率接近100％，几乎能够将生产过程中的所有固体物质拦截下来，使其分离得到的煤气的纯净度高。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1.同时具有循环流化床和气流床两部分，实现了粉煤的分级气化；2.气化强度大，设备体积小，钢材耗量低，固定投资大大降低；3.操作简单，开停车方便，生产负荷调节灵活，连续性好，煤种适应性强；4.通过两级气固分离，一级气固分离拦截混合半焦气体回到循环流化床内，使原料得到充分的利用；5.气流床中生成的高温气为循环流化床供热，残渣排出冷却回收，可以作为建筑材料的生产原料，消除了二次环境污染。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种节能环保的煤气生产方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将粉煤通过进料口送入循环流化床的内腔，将水蒸气和氧气从进气口送入循环流化床的内腔，粉煤与水蒸气、氧气反应，气化生成水煤气；(2)气化生成的水煤气依次经过旋风分离器和纳滤膜分离器依次进行两级气固分离，得到一部分成品煤气；(3)步骤(2)中纳滤膜分离器分离得到含细品半焦的高温细品气固混合物，高温细品气固混合物进入气流床内腔进行反应，得到另一部分成品煤气。

【技术特征摘要】
1.一种节能环保的煤气生产方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将粉煤通过进料口送入循环流化床的内腔，将水蒸气和氧气从进气口送入循环流化床的内腔，粉煤与水蒸气、氧气反应，气化生成水煤气；(2)气化生成的水煤气依次经过旋风分离器和纳滤膜分离器依次进行两级气固分离，得到一部分成品煤气；(3)步骤(2)中纳滤膜分离器分离得到含细品半焦的高温细品气固混合物，高温细品气固混合物进入气流床内腔进行反应，得到另一部分成品煤气。2.根据权利要求1所述的一种节能环保的煤气生产方法，其特征在于，步骤(2)中的旋风分离器分离得到含粗品半焦的高温粗品气固混合物，高温粗品气固混合物返回循环流化床继续与氧气和水蒸气反应。3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：王云荣，
申请(专利权)人：王云荣，
类型：发明
国别省市：广西;45