一種固定床加壓連續(xù)氣化制水煤氣的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種水煤氣的生產(chǎn)方法，具體設(shè)及一種固定床加壓連續(xù)氣化制水煤氣 的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，環(huán)保問題尤其是大氣污染物排放問題日益嚴(yán)峻，國家 和各部委W及地方政府對(duì)煤化工的環(huán)保要求都達(dá)到新的高度。固定床間歇?dú)饣驯涣腥?《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》中限制類，不少企業(yè)開始對(duì)固定床間歇?dú)饣M(jìn)行改造，W純氧或 富氧作為氣化劑實(shí)現(xiàn)連續(xù)氣化。雖然解決了吹風(fēng)氣排放的問題，但是常壓氣化開停車和事 故放空因壓力過低，只能無組織排放，氣體排放問題沒有根本解決。
[0003] 傳統(tǒng)的間歇?dú)饣癄t爐體的高徑比較低，氣體在爐內(nèi)的停留時(shí)間短，使得氣化反應(yīng) 不充分，灰渣中殘?zhí)亢扛?，氣化效率低。同時(shí)吹風(fēng)氣帶走的熱量損失較大，冷煤氣效率低。
[0004] 傳統(tǒng)的常壓氣化制水煤氣工藝存在W下問題：（1)水煤氣除塵和降溫采用水和氣 直接接觸的洗氣塔，造成大量的造氣循環(huán)水，耗電量大，且新鮮水耗量大；（2)常壓氣化生 產(chǎn)的水煤氣壓力低，后續(xù)需要升壓作為化工產(chǎn)品原料氣，壓縮功相對(duì)較大；（3)常壓氣化強(qiáng) 度低，氣化爐數(shù)量多，配套水煤氣儲(chǔ)氣設(shè)施(氣柜)、造氣循環(huán)水處理和羅茨風(fēng)機(jī)等，流程繁 瑣、占地大。

【發(fā)明內(nèi)容】
陽〇化]本發(fā)明的目的是為了解決傳統(tǒng)固定床常壓氣化中的環(huán)保性能差、生產(chǎn)效率低、綜 合能耗大、投資高、占地大等問題，提供一種環(huán)境友好、節(jié)能高效、節(jié)約占地的固定床加壓連 續(xù)氣化制水煤氣的工藝。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為： 一種固定床加壓連續(xù)氣化制水煤氣的方法，包括W下步驟： A:原料由料倉進(jìn)入氣化爐內(nèi)； B:來自空分的氧氣和來自界外的蒸汽在混合罐中混合（即氣化劑)，溫度控制到150~ 20(TC，氣化劑進(jìn)入爐底灰渣層，經(jīng)過灰渣層換熱后依次進(jìn)入氧化層和還原層，進(jìn)行氧化還 原反應(yīng)產(chǎn)生水煤氣，水煤氣再依次向上經(jīng)過干饋層和干燥層，溫度降至450~550°C時(shí)由氣 化爐頂送出； 氧化層和還原層中主要化學(xué)反應(yīng)有： c+〇2=c〇2+q 2C+02=2C0+Q C+C02=2C0-Q C+H20=C0+H2 -Q 2C0+02=2C02+Q co+H2〇=c〇2+H2+q C(H3&=CH4+H20+Q C:灰渣經(jīng)過氣化劑吸收顯熱后溫度降至200~250°C; D:氣化后的煤氣，經(jīng)過雙旋風(fēng)分離器進(jìn)行除塵，經(jīng)過雙旋風(fēng)分離器后的水煤氣進(jìn)入顯 熱回收器，溫度降至150°C，同時(shí)副產(chǎn)低壓蒸汽，150°C的水煤氣經(jīng)過空冷器和水冷器，溫度 降至40°C，再通過靜電除塵器送出水煤氣。
[0007]優(yōu)選地，所述步驟A中的原料為無煙塊煤、焦炭或蘭炭。
[000引優(yōu)選地，所述步驟A中原料由料倉進(jìn)入自動(dòng)加焦機(jī)，自動(dòng)定時(shí)、定量加入氣化爐頂 部煤鎖，煤鎖沖壓至與氣化爐壓力相同時(shí)，打開煤鎖下閥，煤通過重力進(jìn)入氣化爐內(nèi)。
[0009] 優(yōu)選地，所述步驟B中氣化劑為來自空分的氧氣和來自管網(wǎng)及自產(chǎn)的蒸汽，經(jīng)計(jì) 量和比例調(diào)節(jié)進(jìn)入混合罐中混合。
[0010] 優(yōu)選地，所述步驟B中氣化劑從氣化爐底部由爐篇均勻布?xì)膺M(jìn)入爐底灰渣層。
[0011] 優(yōu)選地，所述步驟C中降溫后的灰渣由爐篇周期性排入灰鎖斗。
[0012] 優(yōu)選地，所述步驟D中經(jīng)靜電除塵器送出水煤氣的含塵量低于20mg/Nm3。 陽013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為： (1)從根本上解決固定床間歇?dú)饣统汗潭ù布冄酰ǜ谎酰┻B續(xù)氣化的環(huán)保問題，對(duì) 環(huán)境友好。
[0014] (a)本發(fā)明為固定床加壓連續(xù)氣化，取消了固定床間歇?dú)饣^程中的吹風(fēng)氣，同時(shí) 解決了常壓固定床純氧或富氧連續(xù)氣化開停工及事故狀態(tài)無組織排放問題，從根本上解決 氣體排放問題。
[0015] (b)氣化溫度高，冷凝液除鹽后可循環(huán)利用，無污水排放，環(huán)境友好。
[0016] (C)采用雙旋風(fēng)除塵器和靜電除塵技術(shù)，采用顯熱回收器、復(fù)合空冷及間歇水冷煤 氣冷卻技術(shù)，取消常壓氣化的洗氣塔及造氣循環(huán)水處理裝置，無造氣污水排放。
[0017] (d)連續(xù)制氣，正常生產(chǎn)時(shí)無連續(xù)運(yùn)行的空氣鼓風(fēng)機(jī)，有效控制裝置噪音。
[0018] (2)碳轉(zhuǎn)化率高、氣化效率高、有效降低電耗、水耗，節(jié)能高效。
[0019] (a)通過增加氣化爐高徑比和使用純氧氣化，使得煤氣在爐膛中停留時(shí)間增加，反 應(yīng)更加充分，灰渣中殘?zhí)亢康?殘?zhí)?lt; 5%)，同時(shí)有效降低爐頂帶出物，降低原料煤消耗。
[0020] (b)相對(duì)間歇?dú)饣?，由于吹風(fēng)氣帶走熱量損失較大(包括吹風(fēng)氣的顯熱、潛熱及煤 粉的潛熱)，連續(xù)氣化沒有吹風(fēng)氣，冷煤氣效率大大提高。
[0021] (C)加壓氣化，有效降低后續(xù)工段的壓縮功，用電負(fù)荷大為降低。同時(shí)取消了空氣 鼓風(fēng)機(jī)、造氣循環(huán)熱水及冷水累產(chǎn)生的電耗。
[0022] (d)取消水洗塔，取消造氣循環(huán)水平流池，有效降低水耗。
[0023] (e)綜合能耗相對(duì)固定床間歇?dú)饣档?0~30%，相對(duì)常壓固定床純氧連續(xù)氣化降 低 10~15〇/〇。
[0024](3)氣化強(qiáng)度大，單爐發(fā)氣量為間歇?dú)饣癄t2. 5~3倍，為常壓固定床純氧連續(xù)氣化 1. 3~1. 6倍，相同規(guī)模氣化爐數(shù)量大為降低。
[00巧](4)相同規(guī)模氣化爐數(shù)量降低，同時(shí)取消常壓氣化配套水煤氣儲(chǔ)氣設(shè)施(氣柜)、造 氣循環(huán)水處理和羅茨風(fēng)機(jī)等，有效節(jié)約投資和占地。
[00%] (5)流程簡潔，易于操作，全自動(dòng)化控制，提高工作效率。
【附圖說明】
[0027] 圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 為使對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征及所達(dá)成的功效有更進(jìn)一步的了解與認(rèn)識(shí)，用W較佳的 實(shí)施例及附圖配合詳細(xì)的說明，說明如下： 實(shí)施例1:W無煙煤為原料，制取50000Nm3/h水煤氣。
[0029] 無煙煤主要指標(biāo)如下：
[0030] (1)根據(jù)計(jì)算需要原料煤：23.5t/h ;原料氧氣（99. 6v%):11500NmVh ;水蒸氣： 29.5t/h〇
[0031] (2)氣化壓力：0.098MPaG。
[0032] (3)需要?dú)饣癄t數(shù)量：4臺(tái)，實(shí)取4開1備。 陽033] (4)原料煤由料倉進(jìn)入自動(dòng)加焦機(jī)，自動(dòng)定時(shí)、定量加入氣化爐頂部煤鎖，煤鎖沖 壓至與氣化爐壓力相同時(shí)，打開煤鎖下閥，煤通過重力進(jìn)入氣化爐內(nèi)。
[0034] (5)來自空分的氧氣和來自管網(wǎng)及自產(chǎn)的蒸汽，經(jīng)計(jì)量和比例調(diào)節(jié)進(jìn)入混合罐中 混合，溫度控制到150~200°C從氣化爐底部由爐篇均勻布?xì)膺M(jìn)入爐底灰渣層，經(jīng)過灰渣層 換熱后依次進(jìn)入氧化層和還原層，進(jìn)行氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生水煤氣，水煤氣再依次向上經(jīng)過 干饋層和干燥層，溫度降至450~550°C時(shí)由氣化爐頂送出。
[0035] 水煤氣組成如下(干基）：
[0036] (6)灰渣經(jīng)過氣化劑吸收顯熱后溫度降至200~250。由爐篇周期性排入灰鎖 斗，爐渣量約為3.2t/h。
[0037] (7)氣化后的煤氣約50000^113/}1，經(jīng)過雙旋風(fēng)分離器進(jìn)行除塵，除塵效果可達(dá)95%。 經(jīng)過雙旋風(fēng)分離器后的水煤氣進(jìn)入顯熱回收器，溫度降至150°C左右，同時(shí)副產(chǎn)0. 15MPaG 低壓蒸汽供氣化用。150°C的水煤氣經(jīng)過空冷器和間接水冷器，溫度降至40°C，再經(jīng)過靜電 除塵器，除塵后含塵量低于20mg/Nm3的水煤氣送往后續(xù)工段。
[0038] (8)在實(shí)例1中，本發(fā)明相對(duì)常