[發(fā)明專利]一種處理有機(jī)廢液的煤氣化系統(tǒng)和方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911422116.3
• 申請(qǐng)日: 2019-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN110923017A
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 單育兵;高鑫;徐江
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 科林未來能源技術(shù)（北京）有限公司
• 主分類號(hào): C10J3/50
• 分類號(hào): C10J3/50;C10J3/72
• 代理公司: 北京信諾創(chuàng)成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11728
• 代理人: 楊仁波

本發(fā)明公開了一種處理有機(jī)廢液的煤氣化系統(tǒng)和方法，所述氣化系統(tǒng)包括氣化爐、有機(jī)廢液?jiǎn)卧湾仩t水單元；所述氣化爐包括氣化室、位于氣化室下方的冷卻室以及連通所述氣化室與冷卻室的下渣口，并且在所述氣化室的頂部設(shè)有燒嘴部；所述燒嘴部包括固定至爐體的燒嘴座、設(shè)置在所述燒嘴座中心處的點(diǎn)火燒嘴以及環(huán)繞所述點(diǎn)火燒嘴均勻設(shè)置的多個(gè)工藝燒嘴；所述工藝燒嘴由內(nèi)至外依次設(shè)有氧氣通道、煤粉通道、液體通道和冷卻水夾套；所述液體通道的進(jìn)料口通過管線分別連接至所述鍋爐水單元、有機(jī)廢液?jiǎn)卧投栊詺庠矗槐景l(fā)明簡(jiǎn)化粉煤氣化流程，實(shí)現(xiàn)水/有機(jī)廢液作為輔助氣化劑的并處理和轉(zhuǎn)化廢液中有機(jī)物，兼顧環(huán)境保護(hù)和循環(huán)利用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煤氣化領(lǐng)域，特別是一種處理有機(jī)廢液的煤氣化系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

我國(guó)的能源和資源消費(fèi)以煤炭為主，很多化學(xué)品的生產(chǎn)制造時(shí)通過煤炭轉(zhuǎn)化而來的，而這些轉(zhuǎn)化的源頭都是利用煤的氣化技術(shù)將煤炭轉(zhuǎn)化成以一氧化碳和氫氣為主的合成氣后再進(jìn)一步合成制造下游的化學(xué)品或燃料。干粉煤氣流床加壓氣化技術(shù)因其在氣化效率上的優(yōu)勢(shì)，已被國(guó)內(nèi)的煤化工工廠的廣泛使用。該技術(shù)是將原煤經(jīng)研磨并干燥后制成小顆粒煤粉經(jīng)氣力密相輸送到氣化爐中與氧氣進(jìn)行氣化反應(yīng)，煤炭轉(zhuǎn)化率能達(dá)到99％以上，有效氣含量87-93％，冷煤氣效率79-83％，單位產(chǎn)品的氧耗、煤耗低。

然而，采用上述氣化技術(shù)氣化時(shí)，為了到達(dá)氣化爐內(nèi)的熱量平衡和溫度均衡，需要加入一定量的水蒸氣(作為輔助氣化劑參與反應(yīng))，尤其對(duì)于以無煙煤、焦粉等含碳量高、熱值高的原煤，在氣化時(shí)添加的蒸汽的量也會(huì)更高。粉煤氣化的壓力一般在4.0MPaG左右，水蒸氣的加入方法是將5.0～5.5MPaG的飽和蒸汽過熱后(～300℃)與氧氣進(jìn)行混合后，再以混合氣體的形式進(jìn)入燒嘴中(為了防止水蒸氣冷凝損壞設(shè)備，氧氣也需要加熱到160℃以上)。

但是，普遍的化工企業(yè)并沒有～5.0MPaG等級(jí)的中壓蒸汽(不允許自建電廠)，過熱蒸汽的來源困難，需要使用高壓力等級(jí)的蒸汽經(jīng)減溫減壓獲得，復(fù)雜了流程、增加了投資。另外，氧氣為高危氣體，水蒸汽與氧氣混合時(shí)需要絕對(duì)的潔凈，微量的雜質(zhì)都可能發(fā)生燃爆等安全事故。另外，受到水蒸氣和氧氣溫度的影響，氧氣系統(tǒng)的設(shè)備、管道和儀表的密封、材料選擇等要求提高，裝置的投資成本和維護(hù)成本相應(yīng)的提高，尤其從氧氣蒸汽混合處到燒嘴，管線及管線上的設(shè)備都必須采用高合金、極低含碳量的鎳基材料，而此種材料費(fèi)用極高，加工困難，給裝置在成本及工期上帶來極大負(fù)擔(dān)。因此，取消氧氣與水蒸氣進(jìn)燒嘴前的混合系統(tǒng)，考慮直接采用液態(tài)水的形式進(jìn)料，能夠有效提高裝置的安全性，簡(jiǎn)化工藝流程，減少裝置和設(shè)備投資。另外考慮到煤化工的工廠往往有一些高COD的有機(jī)廢液，其處理困難、處理成本高，例如在煤焦油加工過程中會(huì)產(chǎn)生大量有毒廢水(也稱焦油廢水)，該廢水含高濃度有機(jī)物，成分復(fù)雜，處理難度大。有機(jī)廢液中的水可以作為輔助氣化劑參與反應(yīng)，廢液中的有機(jī)物則在氣化爐內(nèi)的高溫環(huán)境下被燃燒處理，能減少環(huán)境污染，同時(shí)將多碳有機(jī)物分解成以CO、H₂、CO₂等為主的小分子物質(zhì)，不但易于后期的處理還能夠?qū)⑵滢D(zhuǎn)化成合成氣，提高經(jīng)濟(jì)效益。

因此針對(duì)上述氣化原理和現(xiàn)有氣化系統(tǒng)的缺點(diǎn)和弊端，開發(fā)一種取消氧氣與水蒸氣混合系統(tǒng)，改用氧與水/有機(jī)廢液直接進(jìn)料的粉煤氣化系統(tǒng)，滿足既能夠簡(jiǎn)化流程、降低投資，又能夠處理有機(jī)廢液，減少污染、創(chuàng)造附加值是非常有必要的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種處理有機(jī)廢液的煤氣化系統(tǒng)，簡(jiǎn)化粉煤氣化流程，實(shí)現(xiàn)水/有機(jī)廢液作為輔助氣化劑的并處理和轉(zhuǎn)化廢液中有機(jī)物，兼顧環(huán)境保護(hù)和循環(huán)利用。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案：

一種處理有機(jī)廢液的煤氣化系統(tǒng)，其中，所述氣化系統(tǒng)包括氣化爐、有機(jī)廢液?jiǎn)卧湾仩t水單元；所述氣化爐包括在爐體內(nèi)由水冷壁分隔出的氣化室、位于氣化室下方的冷卻室以及連通所述氣化室與冷卻室的下渣口，并且在所述氣化室的頂部設(shè)有燒嘴部；所述冷卻室用于對(duì)來自所述下渣口的氣化產(chǎn)物進(jìn)行冷卻降溫處理；