專利名稱：：多元混合氣化劑用于固定床固態(tài)排渣制備合成氣的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于一種制備合成氣的方法，具體地說涉及一種多元混合氣化劑用于固定床固態(tài)排渣制備合成氣的方法。
背景技術(shù)：
：目前，使用4.0MPa(a)純氧加壓固定床固態(tài)排渣煤氣化技術(shù)和液態(tài)排渣煤氣化技術(shù)以及粉煤氣化技術(shù)(如GSP氣化技術(shù))已經(jīng)廣泛應(yīng)用于合成氨、合成甲醇及合成甲烷等工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中。這些氣化技術(shù)均以水蒸汽+純氧為氣化劑。其中加壓固定床固態(tài)排渣氣化技術(shù)，水蒸汽/純氧為氣化劑中每INm3純氧需要消耗5-8kg水蒸汽，氣化溫度為1000-1400°C，氣化壓力為2.5-6Mpa，其中水蒸汽的產(chǎn)生要消耗大量的熱能，且煤氣中的C02也在后處理工藝過程中作為廢物被分離出后排入大氣。上述氣化劑中水蒸汽的用量隨著煤種和氣化技術(shù)的不同而用量也不同，但其消耗一定數(shù)量的能量則是確定無疑的。而co2的排放已經(jīng)對全球的氣候產(chǎn)生了影響。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種節(jié)能減排即減少水蒸汽的消耗和C02排放的多元混合氣化劑用于固定床固態(tài)排渣制備合成氣的方法。本發(fā)明是采用C02代替水蒸汽或部分代替水蒸汽由C02+水蒸汽+氧氣組成多元混合氣化劑，同時(shí)可以利用調(diào)整co2和水蒸汽的用量來調(diào)整煤氣(或合成氣)中各煤氣組分的含量。本發(fā)明制備合成氣的方法包括如下步驟(1)、將水蒸汽、0)2和氧氣按水蒸汽C02氧氣=0_8kgl-7Nm3INm3組成多元混合氣化劑；(2)、將多元混合氣化劑從氣化爐的進(jìn)氣口通過氣體分布器(爐蓖子)進(jìn)入固定床固態(tài)排渣氣化爐內(nèi)，其中以氧的消耗為計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，多元混合氣化劑的加入量為每氧化5-8kg煤加入INm3氧，在氣化劑入口溫度為250-—400°C，氣化壓力為2.5_6Mpa，氣化溫度為1000-1400°C條件下進(jìn)行氣化。本發(fā)明在進(jìn)行氣化時(shí)，隨著加入C02量的增加，水蒸汽的加入量相應(yīng)減少。一般每增加lNm3C02的加入即可減少0.9-1.lkg的蒸汽加入量。本發(fā)明有利于014和CO的生成，適用于加壓固定床固態(tài)排渣氣化爐的煤氣化，如LURGI爐，碎煤加壓氣化爐。適用于生產(chǎn)代用天然氣，甲醇、合成氨等以CO和H2為合成原料的生產(chǎn)過程等。如上所述的水蒸汽C02氧氣最好范圍為l_7kgl-6Nm3INm3如上所述的多元混合氣化劑的加入量最好為每氣化5_7kg煤加入INm3氧。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比優(yōu)點(diǎn)1、利用C02+H20(蒸汽)+02氣化劑中C02含量或H20(蒸汽)含量的調(diào)節(jié)來達(dá)到調(diào)整合成氣成份，在合成氣中CH4含量增加0.5-1%,CO含量增加2-3%，H2含量減少2-3%。2、工藝簡單，可節(jié)能減排，當(dāng)加入的水蒸氣為零時(shí)就意味著不需要外加水蒸氣，少排放6.5%的C02。具體實(shí)施例方式實(shí)施例1采用云南小龍?zhí)逗置哼M(jìn)行氣化將水蒸汽、0)2和氧氣按水蒸汽C02氧氣=7kgINm3INm3組成多元混合氣化劑，將多元混合氣化劑從固定床碎煤加壓LURGI氣化爐的進(jìn)氣口通過氣體分布器(爐蓖子)進(jìn)入固定床固態(tài)排渣氣化爐內(nèi)，其中以氧的消耗為計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，多元混合氣化劑的加入量為多元混合氣化劑煤=INm3氧7kg煤，在氣化劑入口溫度為250°C，氣化溫度為1050°C，氣化壓力為2.5Mpa條件下進(jìn)行氣化生成合成氣。合成氣成份見表1。與氣化劑為水蒸汽和氧氣時(shí)比較，可節(jié)約氣化用水蒸汽13%，減少C02排放2%。實(shí)施例2采用河南義馬煤進(jìn)行氣化將水蒸汽、0)2和氧氣按水蒸汽C02氧氣=4kg2.INm3INm3組成多元混合氣化劑，將多元混合氣化劑從固定床固態(tài)排渣LURGI氣化爐，氣化爐的進(jìn)氣口通過氣體分布進(jìn)入固定床固態(tài)排渣氣化爐內(nèi)，其中以氧的消耗為計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，多元混合氣化劑的加入量為多元混合氣化劑煤=INm3氧5kg煤，在氣化劑入口溫度為270°C，氣化溫度為1200°C，氣化壓力為4Mpa條件下進(jìn)行氣化生成合成氣。合成氣成份見表1。與氣化劑為水蒸汽和氧氣時(shí)比較，可節(jié)約氣化用水蒸汽30%，減少C02排放4%。實(shí)施例3采用河南義馬煤進(jìn)行氣化將水蒸汽、0)2和氧氣按水蒸汽C02氧氣=2.4kg3.2Nm3INm3組成多元混合氣化劑，將多元混合氣化劑從固定床固態(tài)排渣LURGI氣化爐，氣化爐的進(jìn)氣口通過氣體分布進(jìn)入固定床固態(tài)排渣氣化爐內(nèi)，其中以氧的消耗為計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，多元混合氣化劑的加入量為多元混合氣化劑煤=INm3氧5kg煤，在在氣化劑入口溫度為300°C，氣化溫度為1250°C，氣化壓力為4.5Mpa條件下進(jìn)行氣化生成合成氣。合成氣成份見表1。與氣化劑為水蒸汽和氧氣時(shí)比較，可節(jié)約氣化用水蒸汽57%，減少C02排放5%。實(shí)施例4采用黑龍江依蘭煤進(jìn)行氣化將水蒸汽、0)2和氧氣按水蒸汽C02氧氣=2kg4Nm3INm3組成多元混合氣化劑，將多元混合氣化劑從固定床固態(tài)排渣LURGI氣化爐，氣化爐的進(jìn)氣口通過氣體分布進(jìn)入固定床固態(tài)排渣氣化爐內(nèi)，其中以氧的消耗為計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，多元混合氣化劑的加入量為多元混合氣化劑煤=INm3氧6kg煤，在氣化劑入口溫度為350°C，氣化溫度為1300°C，氣化壓力為5Mpa條件下進(jìn)行氣化生成合成氣。合成氣成份見表1。與氣化劑為水蒸汽和氧氣時(shí)比較，可節(jié)約氣化用水蒸汽59%，減少C02排放6%。實(shí)施例5采用黑龍江依蘭煤進(jìn)行氣化將水蒸汽、0)2和氧氣按水蒸汽C02氧氣=2kg3.5Nm3INm3組成多元混合氣化劑，將多元混合氣化劑從固定床固態(tài)排渣氣化爐，氣化爐的進(jìn)氣口通過氣體分布進(jìn)入固定床固態(tài)排渣氣化爐內(nèi)，其中以氧的消耗為計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，多元混合氣化劑的加入量為多元混合氣化劑煤=INm3氧6kg煤，在在氣化劑入口溫度為400°C，氣化溫度為1350°C，氣化壓力為5.5Mpa條件下進(jìn)行氣化生成合成氣。合成氣成份見表1。與氣化劑為水蒸汽和氧氣時(shí)比較，可節(jié)約氣化用水蒸汽60%，減少CO2排放6.3%。實(shí)施例6采用山西王莊煤進(jìn)行氣化將水蒸汽、CO2和氧氣按水蒸汽CO2氧氣=Ikg4Nm3INm3組成多元混合氣化劑，將多元混合氣化劑從固定床固態(tài)排渣LURGI氣化爐，氣化爐的進(jìn)氣口通過氣體分布進(jìn)入固定床固態(tài)排渣氣化爐內(nèi)，其中以氧的消耗為計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，多元混合氣化劑的加入量為多元混合氣化劑煤=INm3氧4kg煤，在氣化劑入口溫度為400°C，氣化溫度為1350°C，氣化壓力為5.5Mpa條件下進(jìn)行氣化生成合成氣。合成氣成份見表1。與氣化劑為水蒸汽和氧氣時(shí)比較，可節(jié)約氣化用水蒸汽80%，減少CO2排放約6.2%。實(shí)施例7采用山西王莊煤進(jìn)行氣化將CO2和氧氣按CO2氧氣=5.5Nm3INm3組成多元混合氣化劑，將多元混合氣化劑從固定床固態(tài)排渣LURGI氣化爐，氣化爐的進(jìn)氣口通過氣體分布進(jìn)入固定床固態(tài)排渣氣化爐內(nèi)，其中以氧的消耗為計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，多元混合氣化劑的加入量為多元混合氣化劑煤=INm3氧4kg煤，在在氣化劑入口溫度為380°C，氣化溫度為1400°C，氣化壓力為6Mpa條件下進(jìn)行氣化生成合成氣。合成氣成份見表1。與氣化劑為水蒸汽和氧氣時(shí)比較，可節(jié)約氣化用水蒸汽100%，減少CO2排放6.5%。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>權(quán)利要求一種多元混合氣化劑用于固定床固態(tài)排渣制備合成氣的方法，其特征在于包括如下步驟(1)、將水蒸汽、CO2和氧氣按水蒸汽∶CO2∶氧氣＝0-8kg∶1-7Nm3∶1Nm3組成多元混合氣化劑，隨著加入CO2量的增加，水蒸汽的加入量相應(yīng)減少；(2)、將多元混合氣化劑從氣化爐的進(jìn)氣口通過氣體分布器(爐蓖子)進(jìn)入固定床固態(tài)排渣氣化爐內(nèi)，其中以氧的消耗為計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，多元混合氣化劑的加入量為每氧化5-8kg煤加入1Nm3氧，在氣化劑入口溫度為250---400℃，氣化壓力為2.5-6Mpa，氣化溫度為1000-1400℃條件下進(jìn)行氣化。2.如權(quán)利要求1所述的一種多元混合氣化劑用于固定床固態(tài)排渣制備合成氣的方法，其特征在于所述的水蒸汽CO2氧氣范圍為l_7kgl-6Nm3INm3。3.如權(quán)利要求1所述的一種多元混合氣化劑用于固定床固態(tài)排渣制備合成氣的方法，其特征在于所述的多元混合氣化劑加入量為每氧化5-7kg煤加入INm3氧。4.如權(quán)利要求1所述的一種多元混合氣化劑用于固定床固態(tài)排渣制備合成氣的方法，其特征在于所述的隨著加入CO2量的增加，水蒸汽的加入量相應(yīng)減少為每增加INm3CO2的加入即可減少0.9-1.Ikg的水蒸汽加入量。全文摘要一種多元混合氣化劑用于固定床固態(tài)排渣制備合成氣的方法是將水蒸汽、CO2和氧氣按水蒸汽CO2氧氣＝0-8kg1-7Nm31Nm3組成多元混合氣化劑，隨著加入CO2量的增加，水蒸汽的加入量相應(yīng)減少；將多元混合氣化劑從氣化爐的進(jìn)氣口通過氣體分布器(爐箅子)進(jìn)入固定床固態(tài)排渣氣化爐內(nèi)，其中以氧的消耗為計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，多元混合氣化劑的加入量為每氧化5-8kg煤加入1Nm3氧，在氣化劑入口溫度為250-400℃，氣化壓力為2.5-6MPa，氣化溫度為1000-1400℃條件下進(jìn)行氣化。本發(fā)明具有減少水蒸汽的消耗和CO2排放的優(yōu)點(diǎn)。文檔編號C10J3/16GK101812323SQ20091007517公開日2010年8月25日申請日期2009年8月14日優(yōu)先權(quán)日2009年8月14日發(fā)明者張慶庚,施福富,李凡,李曉,梁杰華,黃順泰申請人:賽鼎工程有限公司