專利名稱：一種固定床煤氣發(fā)生爐的常壓無酚方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于煤氣發(fā)生領(lǐng)域，具體為一種固定床煤氣發(fā)生爐的常壓無酚方法。
背景技術(shù)：
目前普遍采用的煤氣發(fā)生爐的工藝方法為發(fā)生在煤氣發(fā)生爐中的干餾段工 藝步驟以及氣化段工藝步驟兩大步，該步驟的詳細(xì)情況為當(dāng)含有大量揮發(fā)份的 原料煤從爐頂布煤器加入后，與在干餾段與氣化段產(chǎn)生的熱煤氣的一部分逆向 接觸，受熱而失去水分，進(jìn)而脫去揮發(fā)份。煤料在干餾段脫除揮發(fā)份后，成為 低溫干餾半焦進(jìn)入氣化段，它們在氣化段中與蒸汽、空氣逆流接觸，所有的碳 幾乎完全氣化，最后灰渣從氣化爐底排出。該工藝方法存在的缺點為產(chǎn)生的煤 氣水分含量高，煤氣中的水分來源于燃料低溫干餾熱解水、燃料中的水分及蒸 汽未分解部分。在后處理過程中由于冷卻作用，使得工藝中產(chǎn)生的酚溶于水形 成酚水，增加了煤氣處理的的難度，后續(xù)的凈化冷卻工藝繁瑣，生產(chǎn)成本高，
并對環(huán)境不利，并且占地面積大，30%的站內(nèi)面積為冷卻水池，煤氣中含水量
高，煤氣熱值低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對上述存在的缺陷而提供一種固定床煤氣發(fā)生爐的常 壓無酚方法，該工藝方法使得原料煤中的95%的水分在進(jìn)入煤氣發(fā)生爐前就被 高溫去除，最后生成煤氣的含水量大大降低，從而顯著減少酚水的生成量。
本發(fā)明的煤氣發(fā)生爐的工藝步驟為
(1)原料煤的干燥步驟上煤小車將原料煤裝入單鐘罩加煤箱，然后原料煤進(jìn)入到煤炭熱風(fēng)烘干爐 內(nèi)，煤炭熱風(fēng)烘干爐內(nèi)的原料煤與煤氣凈化冷卻工藝中超速導(dǎo)向交換器放熱段
被加熱的50 30(TC的空氣接觸，在下降過程中被慢慢加熱，到達(dá)11(TC左右時 煤炭中的表面水分和吸收水分被完全脫去，只有極少部分的化合水分殘留，烘 干后的煤炭最后從下部煤炭出口落出進(jìn)入上煤斗。
(2) 干餾段工藝步驟 干燥后的原料煤從上煤斗通過爐頂布煤器加入到煤氣發(fā)生爐內(nèi)，進(jìn)入干餾
段，在干餾段與氣化段產(chǎn)生的一部分熱煤氣逆向接觸，溫度達(dá)到90 15(TC， 受熱而失去剩余化合水分，進(jìn)而逐漸被干餾脫除揮發(fā)份，溫度達(dá)到150 55(TC， 揮發(fā)份成分為焦油、烷烴類氣體、酚及仏、C02、 CO、 H力等的混合物，垸烴類 氣體及H2、 C02、 CO類做為干餾煤氣和氣化段產(chǎn)生的部分發(fā)生爐煤氣混合成為上 段煤氣，也即頂煤氣，其中，焦油、輕焦油隨頂煤氣進(jìn)入后續(xù)凈化程序被脫除。 由于上升熱氣體的量可由下段煤氣出口調(diào)節(jié)閥加以控制，再加干餾段較高 達(dá)6-7.5m，因此可維持干餾過程緩慢進(jìn)行，時間為20-24小時。干餾生成的焦 油和油品，不再產(chǎn)生裂解或聚合，故此種焦油的流動性好，輕質(zhì)組分多，而瀝 青及游離碳含量低。
(3) 氣化段工藝步驟
原料煤在干餾段被底部煤氣干餾后，形成半焦進(jìn)入氣化段，氣化段產(chǎn)生的 一部分煤氣，通過耐火磚的煤氣通道和上段爐體的中心管，在下段煤氣出口匯 集成為下段煤氣，也即底部煤氣，半焦的揮發(fā)份一般為3 5%。半焦因脫去煤 中的活性組份，氣化活性比煙煤有所降低，其氣化強(qiáng)度一般可達(dá)270 350Kg / m2 h，兩段式氣化爐氣化火層的溫度一般為1000 1300°C。
半焦與蒸汽或空氣混合氣發(fā)生以下反應(yīng) C+02=C02+408840千焦/千摩爾C+1/202=C0+123217千焦/千摩爾
C02+C=2C0-162405千焦/千摩爾
C+ H20 =C0+ H2-118821千焦/千摩爾
C+ 2H20 =C02+ 2H2-75237千焦/千摩爾 底部煤氣為完全氣化煤氣，幾乎不含焦油。但含少量灰塵，其熱值一般為 1200 1300大卡/Nm3。根據(jù)氣化原理，爐溫高火層厚，煤氣熱值也提高，反之 亦然。
本發(fā)明的有益效果在于，該煤氣發(fā)生爐工藝方法，使燃料煤中的95%外在 水分在進(jìn)入煤氣發(fā)生爐前就被高溫去除，而剩余5%左右的化合水分，如硫酸 鈣CaS04 2H20、高嶺土 Al2032SiO 2H20中的結(jié)晶水，在氣化段達(dá)到煤的分解溫 度時完全脫除，最后生成的煤氣含水量大大降低，從而顯著減少酚水的生成量， 并且得到的煤氣的熱值高，質(zhì)量好，得到的煤氣的含水量為6kg/噸煤，比以前 降低90%，成本降低10%。對原料煤的干燥是采用超速導(dǎo)向交換器放熱段被加熱 的空氣進(jìn)行干燥，利用的是煤氣凈化冷卻過程中煤氣自身的熱量， 一方面節(jié)約 能源，另一方面減少了熱量的排放，緩解對環(huán)境的壓力。


圖l為本發(fā)明的流程框圖2為本發(fā)明的示意其中，l為煤炭熱風(fēng)烘干爐，2為單鐘罩加煤箱，3為爐頂布煤器，4為煤 氣發(fā)生爐，5為上煤斗，6為下段煤氣出口調(diào)節(jié)閥，7為干餾段，8為氣化段。
具體實施例方式
為了更好的理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。 (1)原料煤的干燥
上煤小車將原料煤裝入單鐘罩加煤箱2，然后原料煤進(jìn)入到煤炭熱風(fēng)烘干爐1內(nèi)，煤炭熱風(fēng)烘干爐1內(nèi)的原料煤與煤氣凈化冷卻工藝中超速導(dǎo)向交換器
放熱段被加熱的50 30(TC的空氣接觸，在下降過程中被慢慢加熱，到達(dá)IIO 'C左右時煤炭中的表面水分和吸收水分被完全脫去，只有極少部分的化合水分 殘留，烘干后的煤炭最后從下部煤炭出口落出進(jìn)入上煤斗5。
(2) 干餾段工藝
干燥后的原料煤從上煤斗5通過爐頂布煤器3加入，進(jìn)入干餾段7，在干 餾段7與氣化段8產(chǎn)生的一部分熱煤氣逆向接觸，溫度達(dá)到90 15(TC，受熱 而失去剩余化合水分，進(jìn)而逐漸被干餾脫除揮發(fā)份，溫度達(dá)到150 55(TC，揮 發(fā)份成分為焦油、垸烴類氣體、酚及仏、C02、 CO、 H20等的混合物，垸烴類氣 體及H2、 C02、 CO類做為干餾煤氣和氣化段產(chǎn)生的部分發(fā)生爐煤氣混合成為上段 煤氣，也即頂煤氣，其中，焦油、輕焦油隨頂煤氣進(jìn)入后續(xù)凈化程序被脫除。
由于上升熱氣體的量可由下段煤氣出口調(diào)節(jié)閥6加以控制，再加干餾段7 高達(dá)6-7.5m，可維持干餾過程緩慢進(jìn)行，時間為20-24小時。干餾生成的焦油 和油品，不再產(chǎn)生裂解或聚合，故此種焦油的流動性好，輕質(zhì)組分多，而瀝青 及游離碳含量低。
(3) 氣化段工藝
原料煤在干餾段被底部煤氣干餾后，形成半焦進(jìn)入氣化段8，氣化段8產(chǎn) 生的一部分煤氣，通過耐火磚的煤氣通道和上段爐體的中心管，在下段煤氣出 口匯集成為下段煤氣，也即底煤氣，半焦的揮發(fā)份一般為3 5%。半焦因脫去 煤中的活性組份，氣化活性比煙煤有所降低，其氣化強(qiáng)度一般可達(dá)270 350Kg /m2.h，兩段式氣化爐氣化火層的溫度一般為1000 1300°C。
權(quán)利要求
1.一種固定床煤氣發(fā)生爐的常壓無酚方法，包括發(fā)生在煤氣發(fā)生爐中的干餾段工藝步驟以及氣化段工藝步驟，其特征在于，在原料煤進(jìn)入煤氣發(fā)生爐前，對原料煤進(jìn)行干燥。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的固定床煤氣發(fā)生爐的常壓無酚方法，其特征在于，所 述的對原料煤的干燥，是通過原料煤與煤氣凈化冷卻工藝中超速導(dǎo)向交換器 放熱段被加熱的空氣接觸進(jìn)行干燥。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的固定床煤氣發(fā)生爐的常壓無酚方法，其特征在于，該固定床煤氣發(fā)生爐的常壓無酚方法的具體步驟如下(1) 原料煤的干燥步驟上煤小車將原料煤裝入單鐘罩加煤箱，然后原料煤進(jìn)入到煤炭熱風(fēng)烘干爐內(nèi)， 煤炭熱風(fēng)烘干爐內(nèi)的原料煤與煤氣凈化冷卻工藝中超速導(dǎo)向交換器放熱段被加 熱的空氣接觸，原料煤在下降過程中被慢慢加熱，煤炭中的表面水分和吸收水分被脫去，烘干后的原料煤最后從下部煤炭出口落出，進(jìn)入上煤斗；(2) 干餾段工藝步驟 干燥后的原料煤從上煤斗通過爐頂布煤器加入，進(jìn)入干餾段，在干餾段與氣化 段產(chǎn)生的一部分熱煤氣逆向接觸，溫度達(dá)到90 15(TC，受熱而失去剩余化合 水分，進(jìn)而逐漸被干餾脫除揮發(fā)份，溫度達(dá)到150 550。C，垸烴類氣體及H2、 C02、 CO類做為干餾煤氣和氣化段產(chǎn)生的部分發(fā)生爐煤氣混合成為上段煤氣，也 即頂煤氣；所述干餾段的高度為6-7. 5m，干餾時間為20-24小時；(3) 氣化段工藝步驟原料煤在干餾段被底部煤氣干餾后，形成半焦進(jìn)入氣化段，氣化段產(chǎn)生的一部 分煤氣，通過耐火磚的煤氣通道和上段爐體的中心管，在下段煤氣出口匯集成 為下段煤氣，也即底煤氣。
全文摘要
本發(fā)明屬于煤氣發(fā)生領(lǐng)域，具體為一種固定床煤氣發(fā)生爐的常壓無酚方法。該技術(shù)方案包括發(fā)生在煤氣發(fā)生爐中的干餾段工藝步驟以及氣化段工藝步驟，在原料煤進(jìn)入煤氣發(fā)生爐前，對原料煤進(jìn)行干燥。該工藝方法使得原料煤中的95％的水分在進(jìn)入煤氣發(fā)生爐前就被高溫去除，最后生成煤氣的含水量大大降低，從而顯著減少酚水的生成量。
文檔編號C10J3/58GK101280224SQ20081001621
公開日2008年10月8日 申請日期2008年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月13日
發(fā)明者軍 劉, 浩 王, 紀(jì)淑蕓, 趙友誼 申請人:鄒平縣華星熱能環(huán)保設(shè)備有限公司