[發明專利]一種焦末制取合成氣的方法

有效

• 申請號: 201310413516.4
• 申請日: 2013-09-11
• 公開（公告）號: CN103497786A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 李大鵬;王寧波
• 申請（專利權）人: 李大鵬;王寧波
• 主分類號: C10J3/54
• 分類號: C10J3/54;C10J3/46;C10J3/84;C10J3/72
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

技術領域

本發明涉及一種含碳物料生產合成氣的方法，具體涉及一種焦末制取合成氣的方法。

背景技術

目前國內已投入工業化運行的煤氣化技術主要有固定床、流化床以及氣流床三種。其中固定床氣化技術已有100多年的歷史，為煤化工事業的發展做出了巨大貢獻。但由于其技術本身的局限性，如需無煙塊煤、環境污染嚴重等，屬于面臨淘汰的煤氣化技術。

流化床工業化氣化技術主要有溫克勒（Winkler）煤氣化技術、高溫溫克勒（HTW）氣化技術、恩德技術以及灰融聚氣化技術。目前流化床氣化技術在國內的應用正在起步階段，主要有恩德爐技術、中科院山西煤化所的灰熔聚技術、美國SES公司的U-gas技術、美國的KBR氣化技術以及灰融聚技術等。流化床氣化技術的主要技術特點是工藝流程短，投資少。原料煤（焦）粒度范圍為0～6㎜，備煤系統簡單，沒有龐大復雜的水處理系統。

氣流床煤氣化技術主要有干法進料和濕法進料兩種。國內干法進料應用較廣的代表技術主要有Shell和GSP技術，兩段爐以及航天爐。濕發進料技術主要有西北化工研究院的多元料漿氣化技術、GE水煤漿氣化技術以及多噴嘴對置式水煤漿氣化技術等。作為干法進料的氣流床氣化技術來說，原煤處理設備投資、能耗及整體投資相對較高；氣流床濕法進料技術因原料漿中含有大量水分，氣化效率相對較低，且受粉焦浸潤性限制，原料制漿階段難度較大。

我國陜北、內蒙地區煤炭低溫熱解產業規模巨大，產生的焦末（俗稱蘭碳粉）數量很大，由于其活性較低、粒度較小、當前煤焦油提取技術由于焦末利用率較低，制約了煤焦油和粉煤分質利用技術的發展。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供一種利用焦末作為原材料、提高焦末利用率的一種焦末制取合成氣的方法。

本發明提供的方法，包括以下步驟：

1）采用干燥設備將焦末的水份含量的質量分數降至1～7%；

2）通過篩分設備將焦末篩分后進行破碎，得到粒度范圍為200目～18目的焦末；

3）將步驟2）所得焦末加入氣化反應器中，并通入氣化劑，在850～1250℃、小于6.5MPa的條件下進行反應，得到高溫含塵煤氣；

4）將步驟3）所得高溫含塵煤氣進行除塵、降溫處理后得到含塵量為10～50mg/Nm³的含塵煤氣；

5）將步驟4）所得含塵煤氣進行洗滌處理，得到含塵量為1～10mg/Nm³的合成氣。

步驟3）所述氣化反應器為循環流化床反應器。

步驟3）所述氣化劑為過熱蒸汽與空氣的混合物、過熱蒸汽與富氧的混合物或過熱蒸汽與純氧的混合物。

所述的過熱蒸汽溫度不低于450℃；

所述富氧的含氧量不低于25vol%；

所述純氧的含氧量不低于99.6vol%。

步驟4）所述除塵、降溫處理具體操作為：將步驟3）所得高溫含塵煤氣首先送入循環流化床反應器后的高溫除塵系統，捕集下來的粉塵經顆粒循環系統返回循環流化床氣化反應器再次進行反應，經高溫除塵系統除塵后的煤氣含塵量為3～30g/Nm³，送入廢熱回收系統；

進入廢熱回收系統的含塵煤氣被回收顯熱并產生蒸汽，溫度降低至350～400℃，然后送入中溫除塵系統；

經中溫除塵系統除塵后，煤氣含塵量為300～500mg/Nm³，送入深度除塵系統；

經深度除塵系統除塵后，煤氣含塵量為10～50mg/Nm³。

所述的蒸汽為飽和蒸汽或過熱蒸汽，溫度為169～500℃，壓力為0.8～5.4MPa。

按本發明的方法所制取的合成氣，其特征在：所述的合成氣產品的主要組份及含量為：H₂：11～40vol%；CO：20～45vol%；CO₂：6～25vol%；CH₄：0.5～10vol%；N₂：1～55vol%。