[發明專利]操作固定床干底氣體發生器的方法

無效

• 申請號: 200680003819.7
• 申請日: 2006-01-26
• 公開（公告）號: CN101111590A
• 公開（公告）日: 2008-01-23
• 發明（設計）人: J·C·范·戴克;M·科爾茲恩
• 申請（專利權）人: 塞索魯奇科技（特許）有限公司
• 主分類號: C10J3/06
• 分類號: C10J3/06
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司
• 代理人: 鐘守期;唐鐵軍

本發明涉及一種操作固定床干底氣體發生器(fixed?bed?dry bottom?gasifier)的方法。

眾所周知，向在成渣的氣體發生器(slagging?gasifier)中氣化的 含碳物質中加入添加劑例如鈣化合物，以降低灰熔溫度。但對于固定床 干底氣體發生器例如Sasol-Lurgi固定床干底氣體發生器，則不希望灰 分形成爐渣，因為其會導致氣體發生器的操作不穩定或不能操作。因此 必須在一定的溫度范圍內操作固定床干底氣體發生器，以使最高氣化溫 度低于進行氣化的含碳物質的灰熔溫度。一般通過減少通入氣體發生器 中的氧氣或通過使用過量的蒸汽作為氣化劑或緩和劑來操作氣體發生 器而達到這個目的。減少通入氣體發生器中的氧氣是不利的，因為會導 致合成氣產量的直接下降。使用過量的蒸汽來操作氣體發生器也是不理 想的，因為產生過量蒸汽所需的更多能量會降低氣化過程的熱效率。

固定床干底氣體發生器例如Sasol-Lurgi固定床干底氣體發生器 也稱為移動床干灰氣體發生器(moving?bed?dry?ash?gasifier)。

本發明提供一種操作固定床干底氣體發生器的方法，所述方法包 括：

向氣體發生器的氣化室中裝入平均顆粒大小至少為1mm的粗粒含 碳物質和一種灰熔溫度提高劑，以形成含碳物質床層；

向氣化室中加入一種氣化劑；

在氣化室中將粗粒含碳物質氣化，生成合成氣和灰分，灰分收集在 含碳物質下方的一個灰分床層中；以及

從氣化室中排出合成氣和灰分。

一般，粗粒物質和灰熔溫度提高劑通過一個位于含碳物質床層上方 的閘門(lock)即煤閘門裝入氣化室。

一般，灰分通過一個灰分閘門以干燥粗粒狀形式采出，所述灰分閘 門通過一個位于氣化室底部的灰分排出口與氣化室相通。

氣體發生器一般包括一個粗粒含碳物質分布器，所述分布器也界定 一個氣體收集區，合成氣即從所述氣體收集區采出。

含碳物質床層優選為包括粗粒含碳物質和灰熔溫度提高劑的均勻 混合的床層。

粗粒含碳物質優選具有至少3mm的平均顆粒大小，優選為至少4mm 或更粗的顆粒。

顆粒含碳物質優選為煤。

灰熔溫度提高劑可為一種固體物質或一種溶液，但申請人認為優選 為固體物質。在這種情況下，顆粒含碳物質和固體灰熔溫度提高劑一般 為簡單混合物的形式，即不發生粒化或類似變化，而是作為單個不均勻 固體顆粒的混合物。

即使在灰熔溫度提高劑的水平相對較低時，也可獲得所需的灰熔溫 度的提高。因此可將灰熔溫度提高劑以小于5質量％、優選小于4質量％、 更優選小于3質量％、典型地為約1質量％至約2質量％的量加入，所述 百分比以氣化室中形成的灰分計。

灰熔溫度提高劑可為一種能夠與鈣、鎂、鐵、鉀、硅或鈉的一種或 多種化合物在提高的溫度下反應生成下列產物的物質：所述產物與在粗 粒含碳物質中存在的那些元素的化合物相比在更高溫度下熔融。因此， 灰熔溫度提高劑可為酸性試劑，并且特別可為高嶺石(Al₂Si₂O₅(OH)₄)、 氧化鋁(Al₂O₃)、二氧化硅(SiO₂)或TiO₂，更優選氧化鋁(Al₂O₃)。

當粗粒含碳物質為煤顆粒時，煤可在高于該煤的灰熔溫度的溫度下 氣化。氣化溫度可至少為1330℃，更優選為至少1345℃，再更優選為 至少1360℃，最優選為至少1375℃，或者甚至為1400℃，但低于該煤 顆粒與灰熔溫度提高劑的混合物的灰熔溫度。

當顆粒含碳物質為煤顆粒時，合成氣的H₂/CO摩爾比可小于1.65， 優選小于1.60，更優選小于1.50。

現通過實施例并參照附圖對本發明進行說明。

在附圖中，

圖1顯示了固定床干底氣體發生器的示意圖；

圖2顯示了典型的灰熔預測曲線圖；

圖3顯示了使用不同的酸性灰熔溫度提高劑進行的灰熔溫度實驗 檢測結果圖；