[發(fā)明專利]生物質(zhì)/煤干餾氣化生產(chǎn)高熱值合成氣裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610139550.0
• 申請(qǐng)日: 2016-03-11
• 公開（公告）號(hào): CN105602628B
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蓋希坤;楊瑞芹;單勝道;程征宇;田原宇;喬英云;呂成學(xué);椿范立
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江科技學(xué)院
• 主分類號(hào): C10J3/54
• 分類號(hào): C10J3/54;C10J3/56;C10J3/84
• 代理公司: 無錫互維知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司32236
• 代理人: 龐聰雅

1.一種生物質(zhì)/煤干餾氣化生產(chǎn)高熱值合成氣裝置，其特征在于，包括依次連接的粉碎機(jī)(1)、第一儲(chǔ)料罐(2)、星型進(jìn)料器(3)、引風(fēng)機(jī)(4)、提升管干燥器(5)、第一旋風(fēng)分離器(6)、第二儲(chǔ)料罐(7)、螺旋進(jìn)料器(8)、干餾氣化反應(yīng)器(9)、第三分離器(11)，第三分離器(11)輸出三路，第一路通過第二返料器(18)與燃燒爐(17)連接，第二路通過半焦返料器(12)與氣化反應(yīng)器(19)連接，水蒸氣鍋爐(25)與氣化反應(yīng)器(19)連接；第三路通過第四旋風(fēng)分離器(14)依次連接重整反應(yīng)器(15)、羅茨風(fēng)機(jī)(13)，第四旋風(fēng)分離器(14)、重整反應(yīng)器(15)分別與第一返料器(16)連接；氣化反應(yīng)器(19)輸出兩路，一路與水洗塔(26)連接，另一路與第一返料器(16)連接；第一返料器(16)與燃燒爐(17)連通；燃燒爐(17)與第二旋風(fēng)分離器(10)連接；第二旋風(fēng)分離器(10)輸出兩路，一路通過催化劑儲(chǔ)罐(23)、閥門(24)分別與干餾氣化反應(yīng)器(9)、重整反應(yīng)器(15)、氣化反應(yīng)器(19)連接，另一路與換熱器(20)連接，鼓風(fēng)機(jī)(21)與換熱器(20)連接，換熱器(20)輸出兩路，一路通過第五旋風(fēng)分離器(22)與引風(fēng)機(jī)(4)連接，另一路直接與燃燒爐(17)連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)/煤干餾氣化生產(chǎn)高熱值合成氣裝置，其特征在于，所述干餾氣化反應(yīng)器(9)為下行式流化床反應(yīng)器。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)/煤干餾氣化生產(chǎn)高熱值合成氣裝置，其特征在于，所述重整反應(yīng)器(15)為鼓泡流化床反應(yīng)器、沸騰流化床反應(yīng)器或噴動(dòng)床反應(yīng)器中的一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)/煤干餾氣化生產(chǎn)高熱值合成氣裝置，其特征在于，所述氣化反應(yīng)器(19)為鼓泡流化床反應(yīng)器、沸騰流化床反應(yīng)器或噴動(dòng)床反應(yīng)器中的一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)/煤干餾氣化生產(chǎn)高熱值合成氣裝置，其特征在于，所述第三分離器(11)為利用重力和慣性力的分離器。

6.一種生物質(zhì)/煤干餾氣化生產(chǎn)高熱值合成氣的方法，其特征在于，按照以下步驟進(jìn)行：

生物質(zhì)/煤原料被粉碎機(jī)(1)粉碎至粒徑小于3mm后加入第一儲(chǔ)料罐(2)，通過星型進(jìn)料器(3)控制進(jìn)料量與煙氣混合，被引風(fēng)機(jī)(4)輸送至提升管干燥器(5)，經(jīng)過干燥去除水分，水含量低于10％，然后進(jìn)入第一旋風(fēng)分離器(6)，實(shí)現(xiàn)氣固分離；其中，煙氣外排，原料進(jìn)入第二儲(chǔ)料罐(7)；然后經(jīng)螺旋進(jìn)料器(8)輸送至干餾氣化反應(yīng)器(9)頂部，第二旋風(fēng)分離器(10)分離出高溫催化劑通過催化劑儲(chǔ)罐(23)進(jìn)入干餾氣化反應(yīng)器(9)頂部，原料與高溫催化劑混合，并在干餾氣化反應(yīng)器(9)發(fā)生干餾氣化反應(yīng)；反應(yīng)后產(chǎn)物經(jīng)過第三分離器(11)被分成高溫油氣、摻少量半焦的催化劑和摻少量催化劑的半焦三部分；其中，高溫油氣被羅茨風(fēng)機(jī)(13)吸引，通過第四旋風(fēng)分離器(14)分離出細(xì)顆粒后進(jìn)入重整反應(yīng)器(15)，發(fā)生高溫油氣重整反應(yīng)，生成高熱值合成氣，合成氣熱值大于20MJ/Kg，作為產(chǎn)品外排；被第三分離器(11)分離出的摻少量半焦的催化劑被第二返料器(18)輸送至燃燒爐(17)；被第三分離器(11)分離出的摻少量催化劑的半焦被半焦返料器(12)輸送至氣化反應(yīng)器(19)與水蒸氣鍋爐(25)產(chǎn)生的高溫蒸汽發(fā)生氣化反應(yīng)，氣化反應(yīng)溫度為900℃，生成熱值大于20MJ/Kg的高熱值合成氣，合成氣經(jīng)水洗塔(26)冷凝后作為產(chǎn)品外排；重整反應(yīng)器(15)和氣化反應(yīng)器(19)熱源均來自催化劑儲(chǔ)罐(23)內(nèi)從第二旋風(fēng)分離器(10)分離下的高溫催化劑；被第四旋風(fēng)分離器(14)、重整反應(yīng)器(15)、氣化反應(yīng)器(19)分離下的細(xì)顆粒均被第一返料器(16)輸送至燃燒爐(17)；在燃燒爐(17)內(nèi)催化劑與半焦發(fā)生燃燒反應(yīng)，為催化劑加熱，并在第二旋風(fēng)分離器(10)被氣固分離，催化劑通過催化劑儲(chǔ)罐(23)返回干餾氣化反應(yīng)器(9)、重整反應(yīng)器(15)和氣化反應(yīng)器(19)循環(huán)使用，高溫?zé)煔膺M(jìn)入換熱器(20)與鼓風(fēng)機(jī)(21)吹來的冷空氣進(jìn)行換熱，冷空氣被加熱后進(jìn)入燃燒爐(17)，高溫?zé)煔獗焕鋮s至300℃-450℃的中溫?zé)煔夂筮M(jìn)入第五旋風(fēng)分離器(22)，分離出磨損后的催化劑外排，中溫?zé)煔獗灰L(fēng)機(jī)(4)吸引進(jìn)入提升管干燥器(5)干燥原料。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種生物質(zhì)/煤干餾氣化生產(chǎn)高熱值合成氣的方法，其特征在于，所述干餾氣化反應(yīng)器(9)發(fā)生干餾氣化反應(yīng)的溫度為750℃-1000℃。