[發(fā)明專(zhuān)利]一種高溫煤氣顯熱回收工藝及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811382914.3
• 申請(qǐng)日: 2018-11-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109233911A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚敏;匡建平;劉水剛;賀樹(shù)民;張鎵鑠;夏支文;袁繼禹;趙建寧;姚強(qiáng);趙元琪;劉吉平;李俊廷;院建森
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 寧夏神耀科技有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): C10J3/48
• 分類(lèi)號(hào): C10J3/48;C10J3/52;C10J3/74
• 代理公司: 北京弘權(quán)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11363
• 代理人: 逯長(zhǎng)明;許偉群

本發(fā)明公開(kāi)一種高溫煤氣顯熱回收工藝及裝置，所述工藝包括干煤粉、載氣CO₂和氣化劑通入氣化爐，產(chǎn)生高溫煤氣；高溫煤氣和高壓鍋爐給水通入汽包，高壓鍋爐給水吸收高溫煤氣顯熱生成過(guò)熱蒸汽或高壓飽和蒸汽，過(guò)熱蒸汽或高壓飽和蒸汽減壓得到蒸汽，蒸汽與O₂混合后進(jìn)入到氣化爐；從汽包輸出的高溫煤氣通入干法除塵設(shè)備中除塵，得到粗煤氣；粗煤氣進(jìn)入換熱器管程降溫后，進(jìn)入變換裝置；從變換裝置輸出的粗煤氣，凈化脫除CO₂和單質(zhì)硫磺；將凈化脫除得到的CO₂輸送至換熱器殼程中，吸收粗煤氣的熱量后壓縮，得到壓縮CO₂；將壓縮CO₂作為載氣CO₂與干煤粉混合，輸送至氣化爐中。本申請(qǐng)實(shí)施例將高溫煤氣顯熱多次回收利用，提高了高溫煤氣顯熱的利用率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及顯熱回收領(lǐng)域，特別涉及一種高溫煤氣顯熱回收工藝及裝置。

背景技術(shù)

我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)是“富煤、少油、缺氣”，煤炭資源相對(duì)豐富。在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)，我國(guó)以煤為主的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)難以改變。因此，煤炭的高效、清潔利用是我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展必然的戰(zhàn)略選擇，是保證我國(guó)能源穩(wěn)定可靠供應(yīng)以及可持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。煤炭清潔轉(zhuǎn)化是煤炭高效利用的主要途徑之一，煤氣化技術(shù)是煤炭清潔轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵和核心。積極發(fā)展煤制合成氣，可以通過(guò)煤炭資源相對(duì)豐富和緩解我國(guó)缺氣的問(wèn)題，而且對(duì)于保障我國(guó)的能源安全，具有重要的戰(zhàn)略意義。

氣流床氣化技術(shù)是煤氣化技術(shù)的主要組成部分，氣流床氣化技術(shù)指干煤粉或者水煤漿中含碳物質(zhì)在高溫、高壓下發(fā)生氣化反應(yīng)生成高溫煤氣和塵渣的反應(yīng)，氣流床氣化技術(shù)是煤制油、煤制氣、煤制醇等煤化工的龍頭技術(shù)。近十年來(lái)，我國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的煤氣化技術(shù)取得了顯著的科技成果和進(jìn)步，例如：航天爐、神寧爐、東方爐、二段加壓氣流床粉煤加壓氣化、四噴嘴水煤漿加壓氣化、清華爐、多元料漿加壓氣化。除晉華爐外，我國(guó)開(kāi)發(fā)的煤氣化技術(shù)一般采用激冷流程，激冷流程具有工藝和操作相對(duì)簡(jiǎn)單，但是存在氣化爐能源利用率低、熱能浪費(fèi)嚴(yán)重、資源浪費(fèi)嚴(yán)重、能源利用不合理等缺點(diǎn)。

部分氣流床煤氣化工藝采用廢鍋回收高溫煤氣熱量。例如：Shell氣流床氣化工藝和Texaco水煤漿。Shell氣流床氣化爐頂部排出的高溫煤氣與循環(huán)氣混合后進(jìn)入廢熱鍋爐，副產(chǎn)高壓和中壓蒸汽；Texaco水煤漿高壓煤氣從氣化室出來(lái)先后進(jìn)入輻射廢鍋和對(duì)流廢鍋，輻射廢鍋回收合成氣顯熱和渣相變熱，對(duì)流廢鍋回收合成氣顯熱，副產(chǎn)高壓飽和蒸汽。除了少部分蒸汽可用作氣化爐氣化劑外，大部分高壓飽和蒸汽外供，不利于提高煤氣熱值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種高溫煤氣顯熱回收工藝及裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中高溫煤氣顯熱不能被充分利用的問(wèn)題。

第一方面，本發(fā)明提供一種高溫煤氣顯熱回收工藝，所述工藝包括：

干煤粉、載氣CO₂和氣化劑通入氣化爐，產(chǎn)生高溫煤氣，所述氣化劑包括蒸汽和O₂；

所述高溫煤氣和高壓鍋爐給水通入汽包，所述高壓鍋爐給水吸收高溫煤氣顯熱生成過(guò)熱蒸汽或高壓飽和蒸汽，所述過(guò)熱蒸汽或高壓飽和蒸汽減壓得到蒸汽，蒸汽與來(lái)自空分的O₂混合后進(jìn)入到所述氣化爐；

從所述汽包輸出的高溫煤氣通入干法除塵設(shè)備中除塵，得到粗煤氣；

所述粗煤氣進(jìn)入換熱器管程降溫后，進(jìn)入變換裝置，在變換裝置中將粗煤氣中的CO變換為CO₂；

從所述變換裝置輸出的粗煤氣，輸送至凈化裝置，凈化脫除CO₂和單質(zhì)硫磺；

將凈化脫除得到的CO₂輸送至換熱器殼程中，吸收粗煤氣的熱量后壓縮，得到壓縮CO₂；