[发明专利]固定床煤气发生炉增氧间歇气化方法及工艺

说明书

技术领域

本发明涉及煤制气领域，尤其涉及固定床煤气发生炉间歇气化方法及其工艺。

背景技术

传统的固定床煤气发生炉间歇气化的方法是用空气中的氧气与碳发生燃烧反应来提高炉内的温度，使通入的蒸汽在高温下与碳发生反应产生煤气。其工艺步骤是：a、吹净(用鼓风机向炉内鼓入空气)，回收炉子上部煤气管道及设备内残留的煤气；b、吹风(继续向炉内吹入空气)，提高炉内温度；c、回收氮气至工业气柜，以满足合成氨工艺H₂/N₂的需要；d、向炉内上吹蒸汽，生成水煤气；e、向炉内下吹蒸汽，在生成水煤气同时，稳定气化层的位置；f、向炉内上吹蒸汽，置换炉子底部的煤气，为空气进入炉子底部提供安全保障。由于空气中含氧量少含氮量高，传统的气化方法和工艺采用空气作为气化剂，一方面吹风效率低，热损失大，能耗高，另一方面当系统中氮含量已达到指标(合成氨的需要含氮量)时，炉内温度还远未达到气化要求的最佳反应温度，因此只有通过较长吹风放空时间来达到提温蓄热的要求，由此造成大量废气(二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳、甲烷等)的排放。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能有效节约能源，减少废气排放量，并且产出的煤气气质好的固定床煤气发生炉增氧间歇气化方法及工艺。

本发明提供的这种固定床煤气发生炉增氧间歇气化方法，包括间歇向煤气发生炉内通入气体，所述气体是由空气和氧气混合而成的增氧空气，该增氧空气的含氧浓度为22％-53％。

用本发明方法生产煤气的工艺，顺次包括如下步骤：

a、用含氧浓度为22％-53％的增氧空气从固定床煤气发生炉下部通入该炉内进行吹净，同时提温、回收煤气；

b、用蒸汽或者蒸汽与所述增氧空气同时从固定床煤气发生炉下部通入该炉内，产生煤气；

c、用蒸汽从固定床煤气发生炉上部通入煤气发生炉内，产生水煤气；

d、用蒸汽从固定床煤气发生炉下部通入煤气发生炉内，用蒸汽置换炉子底部的煤气；

e、重复步骤a-d。

用本发明方法生产煤气的设备，包括鼓风机，还包括用于混合氧气和空气的混合腔体及氧气输入管和空气输入管，混合腔体与鼓风机连通，氧气输入管和空气输入管均与混合腔体连接。

本发明采用氧气浓度为22％-53％的增氧空气作为气化剂，增加了氧气含量，能提高吹风效率，减少废气排放量，有效节约能源，当增氧空气的氧气浓度达到50％左右时由于吹风效率的提高，在系统中氮含量达到要求的情况下，炉内温度能上升到最佳反应温度，从而使气质达到平衡，实现零排放。因此本发明能最大限度地利用能源，并且产出的煤气气质好。

附图说明

图1是用本发明设备的一种结构示意图。

图2是本发明设备的另一种结构示意图。

具体实施方式

本发明固定床煤气发生炉增氧间歇气化方法包括间歇地向固定床煤气发生炉内通入用于吹净、提温、回收氮气的增氧空气，该增氧空气的含氧浓度为22％-53％。在这个含氧范围内，我们可以根据现场条件采用任何一个含氧浓度值的增氧空气。

用本发明方法生产煤气，可以用图1或图2所示的设备。该设备仍然包括鼓风机1，空气输入管4、空气阀8、气压调节阀9、安全阀10，还包括氧气输入管3、氧气阀6、氧气流量表7、用于对氧气和空气进行混合的混合腔体2、氧分析仪表11、增氧空气总管5。氧气输入管3和空气输入管4均与混合腔体2连接，混合腔体2与鼓风机1连接，混合腔体2可以连在鼓风机1的进风端(见图1)，也可以连接在鼓风机1的出风端(见图2)，其它构件之间的连接见图1或图2。

用本上述设备生产煤气的工艺，顺序包括如下步骤：

a、打开空气阀8和氧气阀6和鼓风机1，使空气和氧气在混合腔体2内进行混合，调节空气阀8和氧气阀6，观察氧流量计7和氧分析仪表11，使混合腔体2输入的增氧空气的含氧浓度为22％-53％。打开增氧空气输出管5，使含氧浓度为22％-53％的增氧空气从固定床煤气发生炉下部通入该炉内进行吹净、同时提温、回收煤气；

b、用蒸汽或者蒸汽与所述增氧空气同时从煤气炉下部通入煤气炉内(上吹蒸汽)，生产煤气，此时煤气把气化层的温度、热量移向燃料层上部，提高炉面温度；

c、用蒸汽从煤气发生炉上部通入煤气发生炉内(下吹蒸汽)，生产水煤气，此时蒸汽从炉顶部进入，吸收了炉面的热量，降低了炉面温度，煤气把气化层的高温热量向下移，能减少气体带出的热损失，稳定了气化层的位置，有利于炉内热量的积蓄。