[發(fā)明專利]一種煤制合成氣的工藝及設備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410767882.4
• 申請日: 2014-12-11
• 公開（公告）號: CN104479747A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發(fā)明（設計）人: 張慶庚;王景超;楊偉;左永飛
• 申請（專利權）人: 賽鼎工程有限公司
• 主分類號: C10J3/20
• 分類號: C10J3/20;C10J3/30;C10J3/42;C10J3/84;C10J3/86
• 代理公司: 山西五維專利事務所(有限公司) 14105
• 代理人: 魏樹巍

1.一種煤制合成氣的工藝,其特征在于包括如下步驟：

(1)將5－50mm的碎煤經(jīng)過連通雙煤鎖進料裝置(1)進入氣化室頂部，通過雙通道靜態(tài)布煤器(2)均勻分布后，依靠重力作用緩慢下降并從上到下經(jīng)過干燥、干餾、甲烷化、氣化和殘?zhí)既紵鱾€床層，氣化劑經(jīng)氣化劑入口(12)進入氣化室底部，通過旋轉(zhuǎn)爐箅(4)，灰被冷卻到300-400℃，由灰渣排放口(13)排出氣化爐；預熱后的氣化劑向上通過燃燒層，在燃燒層里氧氣與殘余煤焦燃燒生成CO₂，隨著熱氣體沿氣化室上升經(jīng)過氣化層，大部分合成氣在此生成，合成氣繼續(xù)上升到甲烷化層，生成部分甲烷氣體，甲烷氣體和合成氣在甲烷化層通過氣化室中部引出粗煤氣裝置(3)時抽出5－60％，溫度400－700℃的粗煤氣，經(jīng)洗滌冷卻器Ⅰ(5)洗滌降溫到溫度為380－600℃，壓力為3.0－6.0MPa，粉塵含量小于1mg/L的粗煤氣進入廢熱鍋爐(8)回收余熱后溫度降到200－260℃；

(2)甲烷化層剩余40－95％的粗煤氣經(jīng)過干餾層時對下降的煤樣進行加熱，使煤樣分解出富碳的固體殘渣和含有氣體、蒸汽和焦油的富氫揮發(fā)分，隨著氣體進一步上升，來自干餾區(qū)的揮發(fā)分及合成氣在氣化爐上部得以進一步冷卻，而煤則得以預熱和干燥，最終通過氣化室上部雙通道靜態(tài)布煤器(2)上的煤氣通道引出溫度在480-700℃之間的粗煤氣經(jīng)洗滌冷卻器Ⅱ(6)后溫度降至200-210℃，然后與從廢熱鍋爐(8)回收余熱后溫度降到200－260℃的粗煤氣混合，經(jīng)氣液分離器(11)分離出冷凝液后的粗煤氣(18)送到下游工序，洗滌冷凝液送去煤氣水分離裝置(15)回收煤氣水；

(3)從洗滌冷卻器Ⅰ(5)洗滌下來的含塵的煤氣水進入廢熱鍋爐Ⅰ(8)的底部初步分離塵和水，大部分不含塵的煤氣水由煤氣洗滌循環(huán)水泵(7)加壓和補充煤氣洗滌水(14)混合后返回到洗滌冷卻器Ⅰ(5)循環(huán)使用，其余含塵的煤氣水送煤氣水分離裝置(15)回收煤氣水；從洗滌冷卻器Ⅱ(6)洗滌下來的含塵和油的煤氣水也送煤氣水分離裝置(15)回收煤氣水；煤氣水分離裝置(15)分離出塵和油后，分離得到的煤氣水由循環(huán)水泵(10)加壓返回到洗滌冷卻器Ⅱ(6)循環(huán)使用；

(4)廢熱鍋爐Ⅰ(8)所需鍋爐給水(17)是經(jīng)過鍋爐給水水泵(9)加壓到4.0MPa-6.0MPa后送入廢熱鍋爐Ⅰ(8)產(chǎn)生溫度為為200℃以上的中高壓蒸汽(16)。

2.如權利要求1所述的一種煤制合成氣的工藝使用的碎煤加壓干排灰氣化爐,其特征在于它包括連通雙煤鎖進料裝置(1)和爐體，在爐體之上有連通雙煤鎖進料裝置(1)，爐體上部有雙通道靜態(tài)布煤器(2)，爐體中部有氣化室中部引出粗煤氣裝置(3)，爐體下部有旋轉(zhuǎn)爐箅子(4)，在爐體底部有氣化劑入口(12)和灰渣排放口(13)，氣化劑入口(12)位于旋轉(zhuǎn)爐箅子(4)和灰渣排放口13之間，氣化劑入口(12)與旋轉(zhuǎn)爐箅子(4)中的氣體分布筒(412)連接。

3.如權利要求2所述的一種煤制合成氣的工藝使用的碎煤加壓干排灰氣化爐,其特征在于所述的連通雙煤鎖進料裝置(1)，它包括煤鎖(101)、煤鎖上閥(102)、、煤鎖下閥(103)，進煤口(114)、過渡倉(104)和出煤口(113)，煤鎖(101)有2個，每個煤鎖(101)頂部是進煤口(114)，進煤口(114)下方是煤鎖上閥(102)，煤鎖(101)底部與連接管(107)頂部相通，在連接管(107)頂部裝有煤鎖下閥(103)，連接管(107)底部與過渡倉(104)連接，過渡倉(104)的底部為出煤口(113)，2個煤鎖(101)之間通過至少1個煤鎖氣通道(105)相連。

4.如權利要求3所述的一種煤制合成氣的工藝使用的碎煤加壓干排灰氣化爐,其特征在于所述的煤鎖氣通道(105)是由兩端煤鎖氣通道擴大段(110)和中間煤鎖氣通道直段(111)組成，在煤鎖氣通道直段(111)內(nèi)裝有連接煤鎖通道閥門(106)，位于煤鎖氣通道擴大段110與煤鎖(1)壁連接口上設置帶有小孔(109)的擋板(108)，煤鎖氣通道擴大段(110)壁與煤鎖(101)壁的夾角α(112)為30－60°。

5.如權利要求4所述的一種煤制合成氣的工藝使用的碎煤加壓干排灰氣化爐,其特征在于所述的擋板(108)開孔率在45－65％之間，小孔(109)的孔徑為0.2－1.0毫米。