[發明專利]固定床煤氣發生爐增氧間歇氣化方法及工藝

有效

• 申請號: 200810030421.3
• 申請日: 2008-01-04
• 公開（公告）號: CN101215478A
• 公開（公告）日: 2008-07-09
• 發明（設計）人: 郭海峰;歐青;周立國;許新民
• 申請（專利權）人: 郭海峰
• 主分類號: C10J3/02
• 分類號: C10J3/02
• 代理公司: 長沙永星專利商標事務所
• 代理人: 周詠;米中業

技術領域

本發明涉及煤制氣領域，尤其涉及固定床煤氣發生爐間歇氣化方法及其工藝。

背景技術

傳統的固定床煤氣發生爐間歇氣化的方法是用空氣中的氧氣與碳發生燃燒反應來提高爐內的溫度，使通入的蒸汽在高溫下與碳發生反應產生煤氣。其工藝步驟是：a、吹凈(用鼓風機向爐內鼓入空氣)，回收爐子上部煤氣管道及設備內殘留的煤氣；b、吹風(繼續向爐內吹入空氣)，提高爐內溫度；c、回收氮氣至工業氣柜，以滿足合成氨工藝H₂/N₂的需要；d、向爐內上吹蒸汽，生成水煤氣；e、向爐內下吹蒸汽，在生成水煤氣同時，穩定氣化層的位置；f、向爐內上吹蒸汽，置換爐子底部的煤氣，為空氣進入爐子底部提供安全保障。由于空氣中含氧量少含氮量高，傳統的氣化方法和工藝采用空氣作為氣化劑，一方面吹風效率低，熱損失大，能耗高，另一方面當系統中氮含量已達到指標(合成氨的需要含氮量)時，爐內溫度還遠未達到氣化要求的最佳反應溫度，因此只有通過較長吹風放空時間來達到提溫蓄熱的要求，由此造成大量廢氣(二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳、甲烷等)的排放。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能有效節約能源，減少廢氣排放量，并且產出的煤氣氣質好的固定床煤氣發生爐增氧間歇氣化方法及工藝。

本發明提供的這種固定床煤氣發生爐增氧間歇氣化方法，包括間歇向煤氣發生爐內通入氣體，所述氣體是由空氣和氧氣混合而成的增氧空氣，該增氧空氣的含氧濃度為22％-53％。

用本發明方法生產煤氣的工藝，順次包括如下步驟：

a、用含氧濃度為22％-53％的增氧空氣從固定床煤氣發生爐下部通入該爐內進行吹凈，同時提溫、回收煤氣；

b、用蒸汽或者蒸汽與所述增氧空氣同時從固定床煤氣發生爐下部通入該爐內，產生煤氣；

c、用蒸汽從固定床煤氣發生爐上部通入煤氣發生爐內，產生水煤氣；

d、用蒸汽從固定床煤氣發生爐下部通入煤氣發生爐內，用蒸汽置換爐子底部的煤氣；

e、重復步驟a-d。

用本發明方法生產煤氣的設備，包括鼓風機，還包括用于混合氧氣和空氣的混合腔體及氧氣輸入管和空氣輸入管，混合腔體與鼓風機連通，氧氣輸入管和空氣輸入管均與混合腔體連接。

本發明采用氧氣濃度為22％-53％的增氧空氣作為氣化劑，增加了氧氣含量，能提高吹風效率，減少廢氣排放量，有效節約能源，當增氧空氣的氧氣濃度達到50％左右時由于吹風效率的提高，在系統中氮含量達到要求的情況下，爐內溫度能上升到最佳反應溫度，從而使氣質達到平衡，實現零排放。因此本發明能最大限度地利用能源，并且產出的煤氣氣質好。

附圖說明

圖1是用本發明設備的一種結構示意圖。

圖2是本發明設備的另一種結構示意圖。

具體實施方式

本發明固定床煤氣發生爐增氧間歇氣化方法包括間歇地向固定床煤氣發生爐內通入用于吹凈、提溫、回收氮氣的增氧空氣，該增氧空氣的含氧濃度為22％-53％。在這個含氧范圍內，我們可以根據現場條件采用任何一個含氧濃度值的增氧空氣。

用本發明方法生產煤氣，可以用圖1或圖2所示的設備。該設備仍然包括鼓風機1，空氣輸入管4、空氣閥8、氣壓調節閥9、安全閥10，還包括氧氣輸入管3、氧氣閥6、氧氣流量表7、用于對氧氣和空氣進行混合的混合腔體2、氧分析儀表11、增氧空氣總管5。氧氣輸入管3和空氣輸入管4均與混合腔體2連接，混合腔體2與鼓風機1連接，混合腔體2可以連在鼓風機1的進風端(見圖1)，也可以連接在鼓風機1的出風端(見圖2)，其它構件之間的連接見圖1或圖2。

用本上述設備生產煤氣的工藝，順序包括如下步驟：

a、打開空氣閥8和氧氣閥6和鼓風機1，使空氣和氧氣在混合腔體2內進行混合，調節空氣閥8和氧氣閥6，觀察氧流量計7和氧分析儀表11，使混合腔體2輸入的增氧空氣的含氧濃度為22％-53％。打開增氧空氣輸出管5，使含氧濃度為22％-53％的增氧空氣從固定床煤氣發生爐下部通入該爐內進行吹凈、同時提溫、回收煤氣；

b、用蒸汽或者蒸汽與所述增氧空氣同時從煤氣爐下部通入煤氣爐內(上吹蒸汽)，生產煤氣，此時煤氣把氣化層的溫度、熱量移向燃料層上部，提高爐面溫度；

c、用蒸汽從煤氣發生爐上部通入煤氣發生爐內(下吹蒸汽)，生產水煤氣，此時蒸汽從爐頂部進入，吸收了爐面的熱量，降低了爐面溫度，煤氣把氣化層的高溫熱量向下移，能減少氣體帶出的熱損失，穩定了氣化層的位置，有利于爐內熱量的積蓄。