專利名稱：富氧上下行連續(xù)煤造氣的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于煤氣化領域，特別涉及到采用富氧固定床或移動床的煤造氣工藝方法。
現行的富氧固定床或移動床煤造氣無論是常壓還是加壓工藝，通常采用將氧、蒸汽混合成一定比例后，從造氣爐下部加入爐內。富氧混合氣在碳層內，始終在自下而上的流動狀態(tài)中實現煤的氣化?；旌蠚庵械难跏紫扰c爐內碳層中的碳反應，生成二氧化碳的同時放出大量的熱量，加熱碳層和混合氣中的水蒸汽，為混合氣中的蒸汽與熾熱碳層的反應提供熱量。爐內氣化用煤從爐子上部加入。碳層在爐底的爐篦的轉動下緩慢下降中被氣化。爐渣從爐底排出。氣化劑與碳層形成相對的逆流運動。生成的煤氣與未反應的蒸汽上行至設在爐體上部的出氣口離開造氣爐。
由于氣化過程的氣化劑及生成的煤氣，始終處于自下而上的流動狀態(tài)。氣體通過碳層不斷將熱量移至上方的碳層中，其結果由于氣化劑入爐時溫度低，導致爐渣中殘?zhí)己扛撸瑢е聺衩簹怆x開造氣爐時溫度高達650～750℃，帶出大量的高溫熱量，其結果使單位煤氣耗煤量和耗氧量明顯增加，成本增加。
本發(fā)明的目的，就是為社會提供一種能克服上述缺點的，采用固定床或移動床的富氧煤造氣新工藝。
本發(fā)明是采用將富氧氣化劑，分別輪流從造氣爐上部或下部加入，使富氧氣化劑在爐內，以輪換上下行流動方式制氣。為了保證安全，在上下行制氣轉換的前和后的一定時間內，用純蒸氣入爐，以防止氣化劑中的氧，與聚積在爐子上部或下部(爐底)空間的煤氣混合形成爆炸；同時以防止離開氣化層的煤氣，在爐子上部或下部(爐底)的空間中遇到氧氣出現爆炸事故。即每一次無論氣化劑從上或從下入爐，開始制氣時均是氧氣遲后入爐，停止制氣時均是氧氣提前停止入爐。每次制氣起止階段蒸汽單獨入爐的時間長短，與爐子上下部空間、壓力、溫度、蒸汽流量等因數有關。
采用本發(fā)明進行富氧上下行連續(xù)煤造氣，由于大幅度降低了出爐濕煤氣溫度，使?jié)衩簹鈳С龅娘@熱大幅度減少，從而使單位煤氣的氧氣消耗、原料煤消耗明顯減少。由于下行制氣的向下移熱作用，不僅使氣化層的位置相對下移，而且使爐內碳層下部及灰渣層的溫度控制在相對較高的溫度，使氣化層下部粒狀灰渣層中的碳得到更深度的氣化，從而有效地降低了灰渣中的殘?zhí)肌?br> 采用本發(fā)明制合成氨半水煤氣，可比現行的單一上行制氣的固定床富氧連續(xù)制氣工藝，單位煤氣降低富氧消耗25％，降低煤耗10％，爐渣中的殘?zhí)冀档?0％。采用本發(fā)明制甲醇用水煤氣、城市民用煤氣等合成氣，可比現行的單一上行制氣的固定床富氧連續(xù)制氣工藝，降低富氧消耗20％，降低煤耗10％。爐渣中的殘?zhí)冀档?0％。采用本發(fā)明進行加壓煤制氣，也可比現行的固定床富氧加壓連續(xù)煤造氣工藝，減少富氧消耗20％、煤耗10％、殘?zhí)?0％，比現行的以空氣為氧化劑的常壓間歇煤造氣工藝，制各種在較高壓力下才能合成的產品的原料氣，噸產品可降低煤耗10％，降低電耗500kWh。
權利要求
1.富氧上下行連續(xù)煤造氣，其特征是將富氧氣水蒸氣分別輪流從爐子上部或下部入爐，使氣化劑在碳層輪流進行周期性的連續(xù)上行和下行制氣。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，上行制氣時入爐富氧蒸汽中的氧含量為10％～70％；下行制氣時入爐富氧蒸汽中的氧含量為5％～30％。
3.根據權利要求1、2所述的方法，其特征在于，每一周期的時間與造氣爐體積成正比為2～10分鐘之間。
4.根據權利要求1、2、3所的方法，其特征在于，每一周期內上行制氣過程和下行制氣過程的時間比例可調。
5.根據權利要求1、2、3、4所述的方法，其特征在于，每一制氣過程的起始和結束階段均以不含氧氣的純蒸氣入爐，每一次純蒸氣入爐時間為每一周期的3％～10％之間。
6.根據權利要求1、2、3、4、5所述的方法，其特征在于，富氧上下行連續(xù)煤造氣的氣化壓力為0.012MPa～6Mpa之間。
全文摘要
將富氧氣化劑分別輪流從爐子上部或下部入爐,使氣化劑在碳層內輪流進行上下行制氣。采用本發(fā)明與現行的富氧氣化劑從爐底入爐只進行上行制氣的工藝相比,可使出爐濕煤氣溫度、爐渣殘?zhí)即蠓陆?每千立方米一氧化碳加氫,可降低氧氣消耗25%、煤耗10%、爐渣殘?zhí)?0%,煤氣中的二氧化碳降低3個百分點,甲烷和焦油降低50%以上。
文檔編號C10J3/00GK1376767SQ01107290
公開日2002年10月30日 申請日期2001年3月28日 優(yōu)先權日2001年3月28日
發(fā)明者李開健 申請人:成都華西化工研究所, 李開健