[實用新型]一種液體燃料或固體燃料或氣體燃料制備合成氣的氣化爐

有效

• 申請號: 201020607554.5
• 申請日: 2010-11-12
• 公開（公告）號: CN201842828U
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發明（設計）人: 方邦铻;李保有;趙柄國;鄒永勝
• 申請（專利權）人: 惠生工程(中國)有限公司
• 主分類號: C10J3/48
• 分類號: C10J3/48;C10J3/50;C01B3/36;C10J3/52;C10J3/80;C10J3/72;C10J3/84
• 代理公司: 上?？剖⒅R產權代理有限公司 31225
• 代理人: 林君如

技術領域

本實用新型涉及一種氣化爐，尤其是涉及一種液體燃料或固體燃料或氣體燃料制備合成氣的氣化爐。

背景技術

合成氣是一種重要的化工中間原料，是合成氨、合成甲醇、二甲醚、醋酸、煤制烯烴、煤制乙二醇、煤的直接液化、煤的間接液化、制氫等化工生產中不可或缺的原料氣，合成氣的制備原料主要來自天然氣、渣油、石油焦和煤，隨著近年來國際原油價格的高位運行以及天然氣價格的不斷上漲，煤制合成氣的經濟性日益突出，受到國家政策的大力扶持，近幾年來在國內蓬勃發展，與此同時，各種煤氣化技術在國內得到長足發展，其中具有代表性的是GE的單噴嘴頂置水煤漿氣化技術ZL94117093.4、Shell的多噴嘴粉煤氣化技術ZL02829258.8、華東理工的對置式多噴嘴水煤漿氣化技術ZL98110616.1和航天動力研究所的單噴嘴頂置粉煤氣化技術ZL200520005280.1。

GE單噴嘴頂置水煤漿氣化爐具有結構簡單、運行穩定可靠、氣化壓力高等優點，但是采用單噴嘴，反應物料噴出的射流集中，在射流與氣化室內壁之間的空間存在較大的氣流回轉區域，生成的高溫合成氣停留時間分布不均勻，返混現象嚴重，浪費寶貴的反應室空間。華東理工氣化技術的優點是采用側壁對置式多噴嘴對撞，在反應過程中強化了反應物流之間的傳熱傳質，反應混合物分散更加均勻，但是華東理工的氣化爐在生產中出現氣化爐頂超溫，爐頂高溫襯里壽命縮短等問題，此后雖經過增高氣化爐使部分問題得到一定程度的緩解，但是燒嘴以上至氣化爐頂的空間成了回轉氣流形成的一個死區，既浪費反應空間，又增加了氣化爐的設備投資。航天爐采用單噴嘴頂置，當負荷較低時，工藝燒嘴噴口容易出現粉煤掉落現象，氧化劑供應不足，粉煤來不及完全反應就落入激冷室，降低原料的轉化效率。Shell的粉煤氣化工藝采用四噴嘴粉煤進料，粗煤氣向上流動，在氣化室上部的出口處用循環壓縮后的凈化粗煤氣將高溫粗煤氣激冷到850-900℃，將氣體攜帶的細渣激冷成固體，降低了熱回收設備的材質要求，循環激冷氣與高溫粗煤氣的比約為0.8，反應生成的熔渣沿水冷壁向下流動，經排渣口進入下部水浴，連續排至氣化爐下方的鎖斗。Shell工藝的缺點在于采用循環粗煤氣激冷高溫粗煤氣，增加了循環氣壓縮工耗，降低了總的除塵效率。

發明內容

本實用新型的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種采用多噴嘴頂置，集成點火裝置，氣化室兩次注氣，高品位顯熱回收等優點為一體的以氣態烴或液態烴或可燃固體水淤漿或可燃固體粉體為原料制備合成氣的氣化爐。

本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種液體燃料或固體燃料或氣體燃料制備合成氣的氣化爐，其特征在于，包括有在氣化爐上部的反應室，在氣化爐下部的冷卻室，反應室與冷卻室同軸并且連通，在反應室頂部的聯合平臺，聯合平臺上部設有至少一個點火裝置和設有至少兩個原料噴嘴，在反應室中上部設有至少兩個一次氣噴嘴，在反應室中下部設有至少兩個二次氣噴嘴。

所述的聯合平臺位于反應室的球形頂部，通過法蘭與反應室連接。

所述的聯合平臺為同心變徑階梯型圓臺結構，在聯合平臺外部設有水冷盤管或水夾套保護結構。

所述的點火裝置設置在聯合平臺的中心，該點火裝置的中心線與反應室的軸向方向夾角為0°；有2～8個原料噴嘴以聯合平臺中心為圓心的圓形均勻排列，設置在聯合平臺上，原料噴嘴的中心線與反應室的軸向方向夾角為1°～45°。

所述的聯合平臺上的原料噴嘴設有至少兩個物料通道。

所述的反應室中上部設有2～6個一次氣噴嘴，一次氣噴嘴設置于反應室的反應室豎直筒體上，以反應室的中心線為圓心均勻排列，一次氣噴嘴的中心線與反應室的軸向方向夾角為60°～120°，一次氣噴嘴設有至少一個物料通道。

所述的反應室中下部設有2～6個二次氣噴嘴，二次氣噴嘴設置于反應室的反應室豎直筒體上，以反應室的中心線為圓心均勻排列，二次氣噴嘴的中心線與反應室的軸向方向夾角為60°～120°，二次氣噴嘴設有至少一個物料通道。

所述的反應室內部設有耐火襯里，耐火襯里結構為耐火磚或管式水冷壁。

所述的冷卻室內上部設有下降通道，下降通道與冷卻室同軸，下降通道與反應室連接并且連通。

所述的下降通道下方設有蒸汽發生器，蒸汽發生器與下降通道同軸連接。

所述的蒸汽發生器是采用10～200根直徑為20～200毫米的鋼管豎直焊接組成，蒸汽發生器上部與下部分別設有出水汽口與進水口。