[其他]生產合成氣的方法和設備

無效

• 申請號: 87105845
• 申請日: 1987-08-27
• 公開（公告）號: CN87105845A
• 公開（公告）日: 1988-03-09
• 發明（設計）人: 馬坦·約翰尼斯·萬·德·布格特
• 申請（專利權）人: 國際殼牌研究有限公司
• 主分類號: C10J3/16
• 分類號: C10J3/16;C10J3/86
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 隗永良,羅英銘

本發明涉及用含氧氣體部分燃燒含碳燃料以生產含有氫氣和一氧化碳的氣體混合物的方法和設備。

當所用的含氧氣體是空氣或富氧空氣時，所生成的含有氫氣和一氧化碳的氣體混合物還含有數量可觀的氮氣。所說的含碳燃料通常指煤油或其它固體燃料，如褐煤、泥煤、木材、焦炭和煙垢等，但液體燃料如油砂或者頁巖油、液體和/或顆粒固體燃料的混合物和烴氣也是可用的。

有時還將一種調節劑引入反應器或氣化器使之對氣化器的溫度產生調節作用，這是由于在調節劑和反應物和/或含有氫氣和一氧化碳的氣體混合物產品之間存在吸熱反應。適用的調節劑是蒸汽和二氧化碳。

氣化過程宜在溫度范圍為1200～1700℃和壓力范圍為1～200巴下進行。

生產含有氫氣和一氧化碳氣體混合物所用的氣化器可為球形、圓錐形或圓柱形，其中尤以圓柱形氣化器最為可取。

由德國專利申請24e，3/06，s20692（F.Sabel????27-10-1950申請，25-10-1951公開）可知一種工藝方法。其中，氣化器中生成的灰分和殘渣最初通過產物通道中的急彎所產生的離心力與氣態產物分離。這樣灰分和殘渣基本上是以液體形式分離出的，一經冷卻便可形成固體材料的附聚。清除這些附聚物是困難的。通過冷卻實現進一步分離，冷卻是在一個單獨的容器中進行的。

本發明的一個目的是提供一種解決附聚物形成問題的方法，在該方法中，氣化過程后立即繼之以急冷處理，同時除去大部分的灰分和殘渣。

本發明的另一個目的是提供一種實施該方法的緊湊設備。

因此，本發明提供了一種用含氧氣體部分燃燒含碳燃料以生產含有氫氣和一氧化碳的氣體混合物的方法，所述方法包括下列步驟：

（1）在適于導致部分燃燒的溫度和壓力下，將所述燃料和含氧氣體送入氣化器;

（2）在氣化器出口附近的急冷段急冷步驟（1）所得產物;

（3）從上所得氣體混合物中分離出灰分和殘渣;

（4）將灰分和殘渣排入灰渣槽;

（5）使所得氣體混合物通過廢熱鍋爐;

其特征在于廢熱鍋爐基本上垂直直接位于氣化器和急冷段的下方，灰分和殘渣經基本上垂直在廢熱鍋爐內部延伸或與之并排的排放器卸出。

本發明還提供了一種用含氧氣體部分燃燒含碳燃料以生產含有氫氣和一氧化碳的氣體混合物所用的設備，包括：

（1）設有含碳燃料和含氧氣體入口以及產品氣出口的氣化器;

（2）放置在氣化器出口附近的急冷段;

（3）從氣化器排出灰分和殘渣的排放器;

（4）廢熱鍋爐;

其特征在于廢熱鍋爐基本上垂直直接位于氣化器的下方，灰分和殘渣經基本上垂直在廢熱鍋爐內部延伸或與之并排的排放器卸出。

有利的是，本發明的方法采用下流式氣化器，將含碳燃料和含氧氣體同時注入其上部。可以采用一個噴頭或多個噴頭將各組分注入，噴頭的方向為水平的或垂直向下的或傾斜向下的。

所形成的燃燒產物進入位于氣化器下方的急冷段，經一股或多股冷卻介質冷卻，使燃燒產物的溫度降低到這樣的水平，既可使灰分和殘渣固體化，但又要保持足夠高，以便能在下游回收燃燒產物大部分的熱量。

下面參照附圖通過實施例對本發明作進一步描述。附圖表示本發明的用含氧氣體部分燃燒含碳燃料以生產含有氫氣和一氧化碳的氣體混合物所用設備的縱剖面示意圖。附圖中介紹了氣化器1。含碳燃料、含氧氣體和任選的調節劑經氣化器1頂部的供料口2被注入氣化器。在適當條件下部分燃燒，產生含有氫氣和一氧化碳以及灰分和殘渣的氣體混合物，氣體混合物經氣化器底部的出口3離開氣化器。在出口3處產品氣體被冷卻介質急冷，冷卻介質是經入口4進入急冷段的。大部分的灰分和殘渣冷卻后落入灰渣排放器5，排放器5最好是由廢熱鍋爐6的外殼環繞，灰渣排入灰渣槽7。該灰渣槽可以是一水槽。廢熱鍋爐內裝有冷卻設施如盤管或柵板，由于清晰度的關系，此部分未示出。灰渣從槽7排入適當的排卸裝置，如密封式灰渣料斗（未示出）。所獲得的氣體混合物可能還含有一些灰分和殘渣污染物，在廢熱鍋爐6中冷卻后經出口8導出，必要時做進一步處理，例如脫除其中的污染物。

灰渣排放器5可直接位于氣化器出口的下方，其上端在急冷段中。有利的是，也可使灰渣排放器5與廢熱鍋爐并列延伸。

氣化器、廢熱鍋爐和灰渣排放裝置中的壓力應能防止從氣化器排出的產品氣體進入灰分渣排放器5，并使之幾乎全部進入廢熱鍋爐。這些工藝特征以及結構特征不是本發明的部分，這里將不再描述，同時由于清晰度的關系也未在附圖中示出。

本發明的方法和設備的操作如下所述：