[發明專利]一種部分激冷氣化的造氣工藝

有效

• 申請號: 201810245877.5
• 申請日: 2018-03-23
• 公開（公告）號: CN108485709B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 姚敏;匡建平;焦洪橋;張鎵鑠;夏支文;賀樹民;蔡力宏;李曉東;趙建寧;楊建榮;李軍;郭偉;石雅軍;乃國星;周峰
• 申請（專利權）人: 寧夏神耀科技有限責任公司
• 主分類號: C10J3/46
• 分類號: C10J3/46;C10J3/74;C10J3/80;C10J3/84;C10J3/86;C10J3/72;C02F1/06
• 代理公司: 銀川長征知識產權代理事務所 64102
• 代理人: 馬長增

本發明屬于化工造氣技術領域，涉及一種部分激冷氣化的造氣工藝。該造氣工藝包括：1.原料處理；2.部分激冷氣化；該過程在部分激冷氣化爐內進行，該氣化爐為貫通的立式結構，包括依次由上至下軸向設置的氣化室、輻射廢鍋和激冷室；3.高溫熱量回收；4.粗煤氣洗滌；5.灰水處理。本發明利用兼具激冷流程和廢鍋流程的部分激冷氣化爐，并結合造氣工藝，有效回收氣化產物的高位顯熱，高效利用閃蒸回收熱量，提高造氣系統的能源利用效率，工藝流程短、結構簡單、制作維護方便，具有較高的應用價值和經濟價值。

技術領域

本發明屬于化工造氣技術領域，涉及一種部分激冷氣化的造氣工藝。

背景技術

相對于石油和天然氣，煤是一種難以清潔利用的化石能源和重要原料。煤炭氣化過程的實質是將難以加工處理、難以脫除無用組分的固體，轉化為易于凈化、易于應用的氣體的過程，簡言之，是將煤炭中的C、H轉化為清潔的合成氣或燃料氣的過程。煤炭氣化是煤炭高效清潔利用的重要途徑；與煤的直接燃燒相比，氣化是對煤中所蘊含的化學能的梯級利用，或者說，直接燃燒以熱量利用為主，產生的污染物比較多，而氣化以生產合成氣(CO+H₂)為主，可充分利用煤中有效的C、H元素，產生的污染物比較容易脫除，例如，可通過后續成熟的硫轉化技術轉化為產品硫磺。

煤氣化是煤炭清潔高效利用的核心技術，是發展大宗化學品和液體合成燃料、先進的整體煤氣化聯合循環(Integrated Gasification Combined Cycle,IGCC)發電系統、多聯產系統、制氫、燃料電池、直接還原煉鐵等過程的工業基礎，也是這些行業發展的關鍵技術、核心技術和龍頭技術。發展以煤氣化為核心的多聯產技術已經成為各國高效清潔利用煤炭的熱點技術和重要發展方向。

目前氣流床氣化工藝主要路線主要有三種：激冷流程、廢鍋流程和廢鍋激冷聯合流程。氣流床水煤漿氣化技術的冷煤氣效率約為72％-76％，原料煤中20％以上的熱值以煤氣的顯熱存在；氣流床干煤粉氣化技術的冷煤氣效率約為83％，原料煤中約14％的熱值以煤氣的顯熱存在。合理、有效地利用高溫煤氣的顯熱，對于氣流床氣化的節能降耗具有重要意義。

現有的激冷流程雖然工藝路線短、結構簡單，但同時存在熱效率低、資源浪費嚴重、能源利用不合理等缺陷；而全廢鍋流程由輻射廢鍋和對流廢鍋構成，也存在設備復雜、操作難度大、投資大等缺陷。因此，開發一種兼具激冷流程和廢鍋流程的優勢，合理回收氣化高溫顯熱，且操作簡單、維護方便的部分激冷造氣爐及其工藝顯得十分必要。

發明內容

本發明的目的在于提供一種部分激冷氣化的造氣工藝，利用兼具激冷流程和廢鍋流程的部分激冷氣化爐，結合造氣工藝，有效回收氣化顯熱，合理利用閃蒸熱量，提高造氣系統的能源利用效率。

本發明解決上述技術問題的技術方案為：

一種部分激冷氣化的造氣工藝，包括如下工藝步驟：

(1)原料處理：將原煤進行粉碎、研磨、干燥，從而加工成利用氣化反應粉體或漿體；具體的，原料處理工序為將原煤加工成粒度200μm以下的粉體，干燥至含水量4％wt以下。

(2)部分激冷氣化：將處理后的原煤與氧化劑發生氣化反應，生成以CO和H₂為主的合成氣以及熔渣；部分激冷氣化過程在部分激冷氣化爐內進行，部分激冷氣化爐為貫通的立式結構，包括設置于承壓外殼內、依次由上至下軸向設置的氣化室、輻射廢鍋和激冷室；

其中，氣化室采用冷壁式結構或熱壁式結構，優選為冷壁式結構，氣化室的氣化燒嘴采用頂置和/或側置的方式；