[發明專利]碳質燃料的氣化方法、煉鐵廠的操作方法以及氣化氣體的制造方法

在審

• 申請號: 201680058458.X
• 申請日: 2016-10-05
• 公開（公告）號: CN108138058A
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 高木克彥
• 申請（專利權）人: 杰富意鋼鐵株式會社
• 主分類號: C10J3/54
• 分類號: C10J3/54;C21B5/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 滿鳳;金龍河

本發明的課題在于，提供能夠以高收率使碳質燃料氣化的碳質燃料的氣化方法、以高收率使碳質燃料氣化而使用的煉鐵廠的操作方法以及能夠以高收率由碳質燃料制造氣化氣體的氣化氣體的制造方法。通過向使用氧化鋁作為流化介質的流化床氣化爐中供給碳質燃料以及包含H₂、CO₂和H₂O的氣化劑來解決該課題。

技術領域

本發明涉及使用流化床氣化爐的碳質燃料的氣化方法、煉鐵廠的操作方法以及氣化氣體的制造方法。

背景技術

對于將煤等碳質燃料氣化而轉換成發熱量較高的生成氣體的方法，以往公開了多種技術。

例如，在專利文獻1中公開了如下的煤氣化設備：將在煤氣化爐中生成的生成氣體的一部分抽出，并用氧氣使抽出的生成氣體燃燒而轉換成CO₂和H₂O，將該CO₂和H₂O的混合氣體作為將煤供給到煤氣化爐中的載氣。

專利文獻1的煤氣化設備通過具有這樣的結構，與用N₂輸送煤的情況相比提高了生成氣體的燃燒熱。

另外，在專利文獻2中公開了如下的方法：在供給純氧的氣化爐中，向氣化爐供給由煉鋼爐產生的包含CO₂的煉鐵副產氣，利用由煤氣化生成的煤焦與煉鐵副產氣中的CO₂的反應生成的CO，對生成氣體進行改質而使發熱量增加。

此外，在專利文獻3中公開了如下的氣化裝置：其作為煤焦炭的氣化裝置，具有收容了包含煤焦炭粒子和流化介質的混合物的流化床的流化床氣化爐(反應器)、以及在流化床的上面會聚陽光的單元，并且氣化爐具有埋設在流化床中設置的導流筒以及將水蒸氣從下方導入氣化爐中的單元，具有利用導入的水蒸氣使流化床在導流筒的內外進行循環流動的構成。另外，在專利文獻3中，主要使用石英砂(SiO₂)作為流化介質。

專利文獻3中記載的裝置通過使用包含煤焦炭粒子與流化介質的混合物的流化床，防止流化床粒子的反應速率的降低，從而使氣化反應順暢地進行。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2000-355693號公報

專利文獻2：日本特開2007-9069號公報

專利文獻3：日本特開2015-86232號公報

發明內容

發明所要解決的問題

但是，在上述現有技術中存在如下所述的問題。

專利文獻1中記載的設備，將在氣化爐中生成的生成氣體的一部分抽出，用氧氣使其燃燒而轉換成CO₂和H₂O，將CO₂和H₂O的混合氣體作為煤的載氣。

因此，無法任意地控制作為載氣供給到氣化爐內的CO₂與H₂O的比率。其結果是，無法控制下述式(1)和式(2)的各反應量來以高收率制造生成氣體。

C+CO₂→2CO…式(1)

C+H₂O→CO+H₂…式(2)

另外，專利文獻2中記載的方法是利用煉鐵副產氣中的CO₂以及氣化爐中得到的煤焦通過上述式(1)對生成氣體進行改質的方法，是依賴煉鐵副產氣中的CO₂濃度來決定改質效率的方法。

因此，在存在無法以高收率制造生成氣體的問題方面與專利文獻1中記載的設備是相同的。