專利名稱：Bgl氣化爐或碎煤加壓熔渣氣化爐直連非催化部分氧化轉(zhuǎn)化爐制取合成氣或氫氣的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
BGL氣化爐或碎煤加壓熔渣氣化爐直連非催化部分氧化轉(zhuǎn)化爐制取合成氣或氫氣的裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及以煤為原料，或者以城市垃圾為原料，或者以生物質(zhì)燃料等為原料，制取氫氣和一氧化碳的混合氣體，生成合成氨、合成油、甲醇等技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及BGL 氣化爐或碎煤加壓熔渣氣化爐加非催化部分氧化制取合適氫碳比合成氣或氫氣的裝置。
背景技術(shù)：
[0002]我國能源結(jié)構(gòu)的特點為多煤、少氣、缺油。其中煤碳能源在我國的分布不均，且以高灰分、高灰熔點的劣質(zhì)煤居多，同時發(fā)電行業(yè)需求大量的優(yōu)質(zhì)煤以保證全國的高負(fù)荷用電消費。所以化工行業(yè)采用劣質(zhì)煤、或者城市垃圾、或者可再生能源做原料制取化工產(chǎn)品， 成為必然的發(fā)展趨勢。[0003]BGL氣化爐或碎煤加壓熔渣氣化爐是在原魯奇固定床加壓氣化爐的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，該氣化技術(shù)適合氣化高灰分、高揮發(fā)份、高水分的褐煤、石油焦、煙煤、城市垃圾等，氣化效率高、蒸汽利用率高、耗氧低、氣化強度大等優(yōu)勢，因而BGL氣化爐或碎煤加壓熔渣氣化爐與其它氣化爐相比，自身優(yōu)勢明顯，優(yōu)點突出，具有廣闊的市場前景。但是BGL氣化技術(shù)或碎煤加壓熔渣氣化技術(shù)也存在很多缺點，如下[0004]1.粗煤氣洗滌煤氣水中有機物含量較多且成分復(fù)雜，回收處理困難，環(huán)境污染嚴(yán)重；[0005]2.粗煤氣中含有大量的甲烷，回收利用困難，流程長投資大；如不回收則浪費原料；甲烷進(jìn)入后續(xù)工藝裝置將降低裝置的效率，有效氣體利用率降低；[0006]3.粗煤氣中含有有機硫，如噻吩、氧硫化碳、二硫化碳等，還含有有機物如高級烯烴、高級烷烴、苯等組分，對粗煤氣凈化工藝如低溫甲醇洗或變壓吸附工段影響大。實用新型內(nèi)容[0007]本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于利用BGL爐煤造氣制取合適氫碳比合成氣或氫氣的工藝過程所存在的問題而提供一種BGL氣化爐或碎煤加壓熔渣氣化爐加非催化部分氧化轉(zhuǎn)化爐制取合適氫碳比合成氣或氫氣的裝置；該裝置是將先進(jìn)且清潔的純氧或富氧非催化轉(zhuǎn)化技術(shù)(簡稱POX技術(shù))與BGL/碎煤加壓熔渣造氣技術(shù)直接相結(jié)合，以徹底解決BGL氣化爐或碎煤加壓熔渣氣化爐出口粗煤氣含焦油、輕油、酚類等有機物污染環(huán)境的問題，省去復(fù)雜的煤氣水處理工段，解決了碳一化工中甲烷含量高、甲烷轉(zhuǎn)化流程復(fù)雜的難題。[0008]本實用新型所要解決的技術(shù)問題可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)[0009]BGL氣化爐或碎煤加壓熔渣氣化爐直連非催化部分氧化轉(zhuǎn)化爐制取合適氫碳比合成氣或氫氣的裝置，包括BGL氣化爐或碎煤加壓熔渣氣化爐和純氧非催化部分氧化轉(zhuǎn)化爐，其中BGL氣化爐或碎煤加壓熔渣氣化爐上的第一粗煤氣出口與純氧非催化部分氧化轉(zhuǎn)化爐的第一粗煤氣入口直連，所述純氧非催化部分氧化轉(zhuǎn)化爐上的第二純氧噴口通過純氧輸入管接空分設(shè)備的純氧輸出口 ；在BGL氣化爐或碎煤加壓熔渣氣化爐上還設(shè)置有第一純氧噴口、加料口、蒸汽入口以及熔渣排放口 ；在純氧非催化部分氧化轉(zhuǎn)化爐的底部設(shè)置有一激冷洗滌設(shè)備，該激冷洗滌設(shè)備上設(shè)置有激冷水入口和第二粗煤氣出口，所述激冷水入口通過循環(huán)煤氣水輸送管接煤氣水分離系統(tǒng)，激冷洗滌設(shè)備上的第二粗煤氣出口通過第二粗煤氣輸出管連接到一低壓廢鍋上的第三粗煤氣入口上，在所述低壓廢鍋上還設(shè)置有一第四粗煤氣出口，所述第三粗煤氣入口與第四粗煤氣出口通過低壓廢鍋內(nèi)的管程連通；該低壓廢鍋的管程出口送出溫度為140 200°C的粗煤氣；在所述低壓廢鍋的殼程上設(shè)置有低壓鍋爐給水口、第二煤氣水出口、和低壓蒸汽出口，其中低壓鍋爐給水口通過低壓廢鍋給水輸送管連接鍋爐給水系統(tǒng)，第二煤氣水出口通過第二煤氣水輸送管連接煤氣水分離系統(tǒng)，低壓蒸汽出口送出低壓飽和蒸汽。[0010]或者BGL氣化爐或碎煤加壓熔渣氣化爐直連非催化部分氧化轉(zhuǎn)化爐制取合適氫碳比合成氣或氫氣的裝置，包括BGL氣化爐或碎煤加壓熔渣氣化爐和純氧非催化部分氧化轉(zhuǎn)化爐，其中BGL氣化爐或碎煤加壓熔渣氣化爐上的第一粗煤氣出口與純氧非催化部分氧化轉(zhuǎn)化爐的第一粗煤氣入口直連，所述純氧非催化部分氧化轉(zhuǎn)化爐上的第二純氧噴口通過純氧輸入管接空分設(shè)備的純氧輸出口 ；在BGL氣化爐或碎煤加壓熔渣氣化爐上還設(shè)置有第一純氧噴口、加料口、蒸汽入口以及熔渣排放口 ；在所述純氧非催化部分氧化轉(zhuǎn)化爐上還設(shè)置有一第二粗煤氣出口，所述第二粗煤氣出口通過第二粗煤氣輸出管連接到一熱量回收設(shè)備的第二粗煤氣入口上，在所述熱量回收設(shè)備上還設(shè)置有鍋爐給水入口、第一煤氣水出口、第三粗煤氣出口以及中壓蒸汽出口，第一煤氣水出口、第二粗煤氣入口和第三粗煤氣出口與熱量回收設(shè)備內(nèi)的管程連通，鍋爐給水入口以及中壓蒸汽出口與熱量回收設(shè)備的殼程連通，所述鍋爐給水入口通過鍋爐給水輸送管接鍋爐給水系統(tǒng)，第一煤氣水出口通過第一煤氣水輸送管連接煤氣水分離系統(tǒng)，中壓蒸汽出口送出中壓蒸汽，第三粗煤氣出口通過第三粗煤氣輸出管連接到一低壓廢鍋的第三粗煤氣入口上，在所述低壓廢鍋上還設(shè)置有一第四粗煤氣出口，所述第三粗煤氣入口與第四粗煤氣出口通過低壓廢鍋內(nèi)的管程連通；該低壓廢鍋的管程出口送出溫度為140 200°C的粗煤氣；在所述低壓廢鍋的殼程上設(shè)置有低壓鍋爐給水口和低壓蒸汽出口，其中低壓鍋爐給水口通過低壓廢鍋給水輸送管連接鍋爐給水系統(tǒng)，第二煤氣水出口通過第二煤氣水輸送管連接煤氣水分離系統(tǒng)，低壓蒸汽出口送出低壓飽和蒸汽。[0011]所述激冷洗滌設(shè)備上的激冷水入口還通過泵及水輸入支管與低壓廢鍋上的第二煤氣水出口連接。[0012]本實用新型的熱量回收設(shè)備為中壓廢鍋。[0013]在本實用新型裝置的一個優(yōu)選實施例中，在所述BGL氣化爐與純氧非催化部分氧化轉(zhuǎn)化爐之間可以增加一除塵設(shè)備。[0014]在本實用新型的一個優(yōu)選實施例中，所述BGL氣化爐或碎煤加壓熔渣氣化爐上設(shè)置有一夾套蒸汽出口，所述夾套蒸汽出口通過夾套蒸汽輸送管與所述低壓廢鍋上的第三粗煤氣入口連通。[0015]由于采用了如上的技術(shù)方案，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點[0016]1. BGL氣化爐或碎煤加壓熔渣氣化爐的出口粗煤氣直接進(jìn)入POX轉(zhuǎn)化爐，和空分來的純氧/富氧發(fā)生燃燒，產(chǎn)生高溫，完全轉(zhuǎn)化粗煤氣中的有機物。[0017]2.最低限度地改動原BGL氣化工段，保證整個設(shè)備的安全穩(wěn)定運行。[0018]3.出POX的高溫氣體采用激冷流程，洗滌冷卻粗煤氣，進(jìn)一步降低投資，同時后續(xù)變換工段不需要再加入蒸汽，節(jié)能能耗。[0019]4.經(jīng)降溫后的粗煤氣再送入低壓廢鍋，進(jìn)一步降低粗煤氣溫度，BGL氣化爐夾套產(chǎn)生的飽和蒸汽也進(jìn)入低壓廢鍋，以保證不改變原BGL氣化爐夾套壓力平衡系統(tǒng)。[0020]5.洗滌煤氣水/和冷凝煤氣水經(jīng)簡單處理后，可以作為冷卻水補水或鍋爐給水補水。[0021]6.經(jīng)本實用新型處理后的粗煤氣，根據(jù)生產(chǎn)需要，可以通過變換調(diào)整最終氫氣/ 一氧化碳比例，滿足后續(xù)工藝要求。[0022]7.本實用新型可以用于新建項目，解決BGL造氣帶來的環(huán)境污染問題，也可以用于改造原項目，即在BGL/碎煤加壓熔渣氣化爐后，直接連接POX轉(zhuǎn)化爐，達(dá)到增產(chǎn)節(jié)能的目的。[0023]BGL氣化爐/碎煤加壓熔渣氣化爐直連非催化部分氧化轉(zhuǎn)化爐(POX)造氣技術(shù)具有以下優(yōu)點[0024](1)采用本實用新型，不僅可以實現(xiàn)氣化劣質(zhì)煤、生活垃圾、生物質(zhì)燃料等，而且能夠?qū)GL/碎煤加壓熔渣氣化爐出口的粗煤氣中的焦油、輕油、苯、苯酚、酯肪酸等物質(zhì)轉(zhuǎn)化為有效氣體，使整個流程的煤氣水處理大大簡化。[0025](2)采用本實用新型，工藝氣體中的甲烷含量降低，甲烷含量可以從8% 10%降至0. 3%以下，對生產(chǎn)合成氨或合成甲醇為目的的裝置來說，整個工藝流程大為簡化，有效氣體利用率上升。[0026](3)采用本實用新型技術(shù)和裝置，生成的合成氣如果需要進(jìn)行變換反應(yīng)，對變換裝置而言，變換負(fù)荷減小，整個變換床層的溫度更加容易控制，催化劑床層不會超溫，更有利于變換催化劑長周期、穩(wěn)定運行，節(jié)省運行成本。[0027](4)本實用新型采用激冷流程時，后續(xù)變換工段不需要再加入蒸汽，節(jié)能能耗。[0028](5)粗煤氣中不含萘、噻吩、輕油、焦油等雜質(zhì)，后工序低溫甲醇洗或變壓吸附等凈化裝置運行可靠穩(wěn)定，不存在因為污染甲醇溶液而造成甲醇溶液中雜質(zhì)的累計從而運行惡化的問題，不存在污染變壓吸附劑的問題。[0029](6)采用本實用新型，洗滌煤氣水處理簡單，只需簡單的常減壓閃蒸即可，能耗降低。該實用新型與傳統(tǒng)的BGL氣化煤氣水處理流程相比，占地面積減少，流程縮短，不需要占地面積很大的煤氣水分離流程和復(fù)雜的酚氨回收流程。


[0030]圖1為本實用新型裝置實施例1的方框圖。[0031]圖2為本實用新型裝置實施例2的方框圖。
具體實施方式
[0032]為了使本實用新型的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實施例，進(jìn)一步闡述本實用新型。[0033]以下實施例給出的是一種以生產(chǎn)合成氨為目的的裝置，但是并不局限于此。[0034]實施例1[0035]本實施例是以生產(chǎn)合成氨為目的的裝置，采用褐煤造氣，煤中灰含量約30%，水含量約15%。[0036]參見圖1，本實施例的BGL氣化爐或碎煤加壓熔渣氣化爐直連非催化部分氧化制取合成氣或氫氣的方法所使用的裝置，包括BGL氣化爐10、純氧非催化部分氧化爐20、低壓廢鍋40。[0037]BGL爐10煤造氣技術(shù)采用BGL加壓熔渣造氣工藝，以褐煤為原料，純氧和蒸汽為氧化劑/氣化劑，固定床造氣，液態(tài)排渣。褐煤、蒸汽和純氧分別由BGL爐氣化爐10的加料口 11、蒸汽入口 12、純氧入口 13進(jìn)入BGL爐氣化爐10內(nèi)，灰渣由BGL爐氣化爐10的排渣口 14排出。純氧由空分設(shè)備50通過純氧輸送管51輸送過來。[0038]由BGL爐氣化爐10的粗煤氣出口 15出來的約400°C的粗煤氣中氫氣/ 一氧化碳的比例約0. 69，并且含有7. 3% V的甲烷。[0039]粗煤氣條件如下％ V干[0040]
權(quán)利要求1.BGL氣化爐或碎煤加壓熔渣氣化爐直連非催化部分氧化轉(zhuǎn)化爐制取合成氣或氫氣的裝置，其特征是包括BGL氣化爐或碎煤加壓熔渣氣化爐和純氧非催化部分氧化轉(zhuǎn)化爐，其中BGL氣化爐或碎煤加壓熔渣氣化爐上的第一粗煤氣出口與純氧非催化部分氧化轉(zhuǎn)化爐的第一粗煤氣入口直連，所述純氧非催化部分氧化轉(zhuǎn)化爐上的第二純氧噴口通過純氧輸入管接空分設(shè)備的純氧輸出口 ；在BGL氣化爐或碎煤加壓熔渣氣化爐上還設(shè)置有第一純氧噴口、加料口、蒸汽入口以及熔渣排放口 ；在純氧非催化部分氧化轉(zhuǎn)化爐的底部設(shè)置有一激冷洗滌設(shè)備，該激冷洗滌設(shè)備上設(shè)置有激冷水入口和第二粗煤氣出口，所述激冷水入口通過循環(huán)煤氣水輸送管接煤氣水分離系統(tǒng)，激冷洗滌設(shè)備上的第二粗煤氣出口通過第二粗煤氣輸出管連接到一低壓廢鍋上的第三粗煤氣入口上，在所述低壓廢鍋上還設(shè)置有一第四粗煤氣出口，所述第三粗煤氣入口與第四粗煤氣出口通過低壓廢鍋內(nèi)的管程連通；該低壓廢鍋的管程出口送出溫度為140 200°C的粗煤氣；在所述低壓廢鍋的殼程上設(shè)置有低壓鍋爐給水口、第二煤氣水出口、和低壓蒸汽出口，其中低壓鍋爐給水口通過低壓廢鍋給水輸送管連接鍋爐給水系統(tǒng)，第二煤氣水出口通過第二煤氣水輸送管連接煤氣水分離系統(tǒng)，低壓蒸汽出口送出低壓飽和蒸汽。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述激冷洗滌設(shè)備上的激冷水入口還通過泵及水輸入支管與低壓廢鍋上的第二煤氣水出口連接。
3.BGL氣化爐或碎煤加壓熔渣氣化爐直連非催化部分氧化轉(zhuǎn)化爐制取合成氣或氫氣的裝置，其特征是包括BGL氣化爐或碎煤加壓熔渣氣化爐和純氧非催化部分氧化轉(zhuǎn)化爐， 其中BGL氣化爐或碎煤加壓熔渣氣化爐上的第一粗煤氣出口與純氧非催化部分氧化轉(zhuǎn)化爐的第一粗煤氣入口直連，所述純氧非催化部分氧化轉(zhuǎn)化爐上的第二純氧噴口通過純氧輸入管接空分設(shè)備的純氧輸出口 ；在BGL氣化爐或碎煤加壓熔渣氣化爐上還設(shè)置有第一純氧噴口、加料口、蒸汽入口以及熔渣排放口 ；在所述純氧非催化部分氧化轉(zhuǎn)化爐上還設(shè)置有一第二粗煤氣出口，所述第二粗煤氣出口通過第二粗煤氣輸出管連接到一熱量回收設(shè)備的第二粗煤氣入口上，在所述熱量回收設(shè)備上還設(shè)置有鍋爐給水入口、第一煤氣水出口、第三粗煤氣出口以及中壓蒸汽出口，第二粗煤氣入口、第一煤氣水出口和第三粗煤氣出口與熱量回收設(shè)備內(nèi)的管程連通，鍋爐給水入口和中壓蒸汽出口與熱量回收設(shè)備的殼程連通，所述鍋爐給水入口通過鍋爐給水輸送管接鍋爐給水系統(tǒng)，第一煤氣水出口通過第一煤氣水輸送管連接煤氣水分離系統(tǒng)，中壓蒸汽出口送出中壓蒸汽，第三粗煤氣出口通過第三粗煤氣輸出管連接到一低壓廢鍋的第三粗煤氣入口上，在所述低壓廢鍋上還設(shè)置有一第四粗煤氣出口，所述第三粗煤氣入口與第四粗煤氣出口通過低壓廢鍋內(nèi)的管程連通；該低壓廢鍋的管程出口送出溫度為140 200°C的粗煤氣；在所述低壓廢鍋的殼程上設(shè)置有低壓鍋爐給水口和低壓蒸汽出口，其中低壓鍋爐給水口通過低壓廢鍋給水輸送管連接鍋爐給水系統(tǒng)，第二煤氣水出口通過第二煤氣水輸送管連接煤氣水分離系統(tǒng)，低壓蒸汽出口送出低壓飽和蒸汽。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述的熱量回收設(shè)備為中壓廢鍋。
5.如權(quán)利要求1或3所述的裝置，其特征在于，在所述BGL氣化爐與純氧非催化部分氧化轉(zhuǎn)化爐之間增加一除塵設(shè)備。
6.如權(quán)利要求1或3所述的裝置，其特征在于，所述BGL氣化爐或碎煤加壓熔渣氣化爐上設(shè)置有一夾套蒸汽出口，所述夾套蒸汽出口通過夾套蒸汽輸送管與所述低壓廢鍋上的第三粗煤氣入口連通。
專利摘要本實用新型公開的BGL氣化爐或碎煤加壓熔渣氣化爐直連非催化部分氧化轉(zhuǎn)化爐制取合成氣或氫氣的裝置，其包括BGL氣化爐和純氧非催化部分氧化轉(zhuǎn)化爐，其中BGL氣化爐上的粗煤氣出口連接到POX轉(zhuǎn)化爐的粗煤氣入口上，POX轉(zhuǎn)化爐上的純氧噴口通過純氧輸入管接空分設(shè)備的純氧輸出口，POX轉(zhuǎn)化爐的高溫氣體直接送入設(shè)置在POX轉(zhuǎn)化爐底部的激冷洗滌設(shè)備中，激冷洗滌設(shè)備上的激冷水入口接激冷水，激冷洗滌設(shè)備上的飽和粗煤氣出口通過粗煤氣輸出管連接洗滌分離設(shè)備或冷凝設(shè)備的粗煤氣入口，洗滌分離設(shè)備或冷凝設(shè)備的凈化煤氣出口送出凈化煤氣。本實用新型采用POX轉(zhuǎn)化爐代替BGL氣化工段中的洗滌冷卻分離器裝置，不產(chǎn)生含油煤氣水，徹底解決BGL氣化方法帶來的環(huán)境污染問題，同時大大節(jié)省環(huán)保投資。
文檔編號C01B3/50GK202322736SQ201120372538
公開日2012年7月11日 申請日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月30日
發(fā)明者劉敬榮, 吳高杰, 楊震東, 顧鶴燕 申請人:上海國際化建工程咨詢公司