[發明專利]煤焦Y型氣流床清潔高效氣化工藝

在審

• 申請號: 201710455231.5
• 申請日: 2017-06-16
• 公開（公告）號: CN107118808A
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: 田原宇;喬英云
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: C10J3/48
• 分類號: C10J3/48;C10J3/86
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.煤焦Y型氣流床清潔高效氣化工藝，其特征在于從原料罐來的水煤漿或粉煤與氧氣站來的氣化劑以及水蒸氣經Y型氣化爐的頂噴嘴和徑向傾斜的側噴嘴噴入氣化室，在1300-2000℃的溫度下燃燒氣化；頂噴嘴和側噴嘴產生多股射流在爐膛中心相互碰撞形成Y型旋轉撞擊區，相互點火、湍流攪拌混合、形成高溫反應區，殘留灰渣拋向氣化室的爐壁，旋流向下，灰渣在高溫反應區的停留時間延長10倍以上，水冷壁掛渣在耐火層表面結一層凝固渣層形成以渣抗渣；粗合成氣和熔渣通過氣化爐分段錐形封頭中心的氣化產物排出口，流到激冷室，與氣化產物排出口外側的激冷水噴頭高速噴射的水霧旋流混合換熱，液渣干法固化，粗合成氣溫度控制在600-950℃；在離心旋轉過程固渣由于慣性大拋向激冷室壁，通過流化床換熱后的蒸汽分選后沿錐型封頭到固體下料管，而殘炭含量較高的灰慣性小被向上流動的粗合成氣帶出激冷室，灰渣分離；高溫固渣通過激冷室中的固體下料管排入流化床換熱器，在流化蒸汽的作用下通過各自獨立設置換熱套管再次回收熱量，然后通過排渣口和移動床換熱器將渣冷卻到小于80℃后，最后通過兩級鎖斗間歇式干法排出；含灰的粗合成氣流動氣灰分離器，分出的較高殘炭含量灰通過排灰口排入移動床換熱器，冷卻到小于100℃后，最后通過兩級鎖斗間歇式干法排出，返回到原料煤粉倉循環利用，凈化后的合成氣進入下步預處理工序。

2.根據權利要求書1所述的煤焦Y型氣流床清潔高效氣化工藝，其特征在于Y型氣化爐分為氣化室和激冷室，中間通過分段錐形封頭隔開；氣化室殼體從外向內依次是隔熱材料層、冷卻套和耐磨材料層；在氣化室底部設置冷卻液進口，頂部設置冷卻液出口；氣化室頂部中心設置頂噴嘴，上部沿圓周均勻設置3個以及3個以上側噴嘴，側噴嘴與水平方向夾角為-15°～15°、與徑向夾角為2°～75°；分段錐形封頭中心設置，通入激冷室；激冷室底部帶有開孔的錐形封頭中心設置固體下料管通入流化床換熱器，激冷室上部設置粗合成氣出口接入氣灰分離器；流化床換熱器和氣灰分離器的出口均分別設置有移動床換熱器和兩級鎖斗排料器，氣灰分離器的兩級鎖斗排料器排出細灰返回原料煤粉倉循環使用。

3.根據權利要求書1所述的煤焦Y型氣流床清潔高效氣化工藝，其特征在于頂噴嘴與側噴嘴的原料處理量之比為1～4:1。

4.根據權利要求書1所述的煤焦Y型氣流床清潔高效氣化工藝，其特征在于氣化室的冷卻套為冷卻夾套、冷卻環管或冷卻列管。

5.根據權利要求書1所述的煤焦Y型氣流床清潔高效氣化工藝，其特征在于氣化室的高徑比為2-5:1，側噴嘴噴口距氣化室頂部高度為500-2500mm，氣化室的耐磨材料層為碳化硅或鎂鋁尖晶石材料澆注。

6.根據權利要求書1所述的煤焦Y型氣流床清潔高效氣化工藝，其特征在于所說的氣化室的耐磨材料層為碳化硅或鎂鋁尖晶石材料澆注。

7.根據權利要求書1所述的煤焦Y型氣流床清潔高效氣化工藝，其特征在于冷卻室使用普通隔熱耐磨材料澆注，高徑比為2～8:1，煤氣出口距冷卻室頂部高度為100-1000mm，冷卻室底部錐形封頭的開孔率為3％-25％。

8.根據權利要求書1所述的煤焦Y型氣流床清潔高效氣化工藝，其特征在于流化床換熱器的底部設有水蒸氣分布器，固體渣排出管距離水蒸氣分布器100-500mm，流化床內安裝有各自獨立的取熱套管；取熱套管的進水管分別通過閥門與進水管聯通，出水管分別通過閥門與蒸汽包聯通。