[发明专利]热解气化联合方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及煤化工技术领域，特别是一种煤气化方法及装置。

背景技术

我国的现有煤炭资源中，挥发分较高的煤种所占比例较高，此外，一些生物质和部分含碳的废弃物的挥发分也较高。通过热解和气化的方法，将这些中、高挥发分的含碳燃料进行高值化利用，对我国能源供应具有重要的意义。

固体热载体热解方法是通过固体热载体在燃烧与热解回路中传递热量，提取燃料中的挥发分和易裂解部分，制取焦油，是一种适用程度很好的热解制油方法。中国专利申请200710120053.7“低速床热解方法及装置”公开了一种固体热载体热解方法，燃料在热解室中进行热解反应，产生热解气和半焦；半焦送入绝热燃烧室中燃烧，燃烧产生的高温物料送入热解室，为热解反应提供热量；燃烧室为循环流化床式；燃料从热解室加入，燃烧室产生的高温物料为热解室提供热量，热解室下部为向下的移动床，中上部为低速流化床；半焦及低温物料进入燃烧室。

上述方法产生的热解气的热值较高，同时还含有焦油。对于不需要焦油，只需要煤气的工业场合，热解气中焦油难以处理。气化产生的煤气中不含焦油，但不采用富氧或纯氧以及加压手段时，热值又偏低。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种热解气化联合方法及装置，用于含碳燃料的气化，生产热值较高且焦油含量低的煤气。

为达到上述目的，本发明的技术解决方案如下：

一种热解气化联合方法，燃料在低速床热解炉中热解，产生的半焦从热解炉底部排出，经半焦返料装置送入循环流化床气化炉中气化，气化炉产生的煤气夹带着固体颗粒进入旋风分离器；；旋风分离器捕集的固体颗粒作为固体热载体送入热解炉，为燃料热解提供热量；其所述气化炉的气化温度为900～1200℃，热解炉内的燃料热解为高温热解，热解温度比气化炉温度低50～200℃；热解炉产生的热解气通入气化炉上部或与气化炉产生的煤气一起通入旋风分离器；旋风分离器捕集的固体颗粒，经返料器，送入热解炉密相区上方。

所述的热解气化联合方法，其所述半焦返料装置为气动控制阀。

所述的热解气化联合方法，其所述半焦返料装置为一套机械阀与L阀的组合装置。

所述的热解气化联合方法，其所述半焦返料装置为包括一连续运转的气动控制阀，和一套间歇运转的机械阀和L阀。

所述的热解气化联合方法，其所述旋风分离器排出的气体流经煤气-空气预热器，经预热的空气通入气化炉。

所述的热解气化联合方法，其所述旋风分离器排出的气体流经煤气-空气预热器后，流经余热锅炉，产生蒸汽。

所述的热解气化联合方法，其所述余热锅炉产生的蒸汽为高温过热蒸汽。

所述的热解气化联合方法，其所述余热锅炉产生的蒸汽通入气化炉。

所述的热解气化联合方法，其所述热解炉产生的热解气通入气化炉上部或与气化炉产生的煤气一起通入旋风分离器，为热解气首先通过一气固分离装置后，再通入气化炉上部或与气化炉产生的煤气一起通入旋风分离器。

一种所述的热解气化联合方法使用的热解气化联合装置，包括依次相连的热解炉1、半焦返料装置2、气化炉3、旋风分离器4、返料器5，其中，热解炉1为低速床，气化炉3为循环流化床，半焦返料装置2连接热解炉1底部与气化炉3下部；其中：

a)返料器5入口与旋风分离器4的固体出口相连，返料器5出口与热解炉1上部或中部相连；

b)热解炉1的热解气出口与气化炉3的侧壁上部相连，或与旋风分离器4的入口相连；

c)热解炉1上设有燃料加入口，或者返料器5的返料段上设有燃料加入口。

所述的热解气化联合装置，其所述热解炉1的热解气出口与旋风分离器4的入口相连，为旋风分离器4设有一个入口，热解炉1的热解气出口和气化炉3的煤气出口均与该入口相连。

所述的热解气化联合装置，其所述热解炉1的热解气出口与旋风分离器4的入口相连，为旋风分离器4设有两个入口，热解炉1的热解气出口和气化炉3的煤气出口分别与该两个入口相连。

所述的热解气化联合装置，其所述半焦返料装置2为气动控制阀21。

所述的热解气化联合装置，其所述半焦返料装置2为串联的机械阀22和L阀23，机械阀22设置于热解炉1底部，L阀23设置于机械阀22下方；机械阀22与L阀23均连续运转。

所述的热解气化联合装置，其所述半焦返料装置2包括气动控制阀21、机械阀22与L阀23，其中，气动控制阀21和机械阀22均设置于热解炉1底部，L阀23设置于机械阀22下方，气动控制阀21连续运转，机械阀22与L阀23间歇运转。