[实用新型]合成气用于输送气化粉煤系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种煤粉气化系统，具体的说是一种煤粉气化工艺中的合成气用于输送气化粉煤系统。 

背景技术

在干粉煤气化技术中，常用的工艺为将煤粉加压后经载气送至气化炉气化，气化得的含灰粗煤气经干法或湿法除灰、净化后得到合成气。根据项目产品的不同，粉煤输送载气为通常为氮气或二氧化碳气。采用上述惰性气体作为载气存在种种问题；（1）如采用现有的氮气输送，对后续的低温甲醇洗装置及液氮洗装置都需要相应放大能力；（2）如采用二氧化碳气输送，需要将二氧化碳气体从低压增压到高压，能耗较高，且对低温甲醇洗装置的能力需要放大。同时二氧化碳气输送粉煤时需要对常压的二氧化碳气进行压缩，这导致管道特别粗，以年产60万吨甲醇的项目规模为例，二氧化碳气体管道管径达DN900，而且洗涤过的二氧化碳气对管材要求也高；（3）另外，不管采用氮气还是二氧化碳气作为粉煤的输送载气，都会造成合成气中含有较高浓度的惰性气体，理论和实践均表明传统的氮气或二氧化碳气输送粉煤工艺具有能耗高、装置投资大的缺点。 

发明内容

本实用新型的目的是为了解决上述技术问题，提供一种工艺极为简单、能耗低、设备投资及运行成本低、合成气产气纯度高的合成气用于输送气化粉煤系统。 

合成气用于输送气化粉煤系统包括依次连接的煤粉贮仓、气化炉、除灰系统和净化系统，所述净化系统还设有循环气出口，所述循环气出口经气体压缩机与煤粉贮仓的充气锥进口连接。 

所述循环气出口与气体压缩机之间的合成气输送管道的管径为 DN50-DN300。 

合成气用于输送气化粉煤工艺包括将煤粉加压后经载气送至气化炉气化，气化得的含灰粗煤气经干法或湿法除灰、净化后得到合成气，采用合成气作为载气输送煤粉。 

净化后得到的合成气部分循环、加压后作为载气输送煤粉。 

控制系统内载气输送煤粉的氧浓度低于体积百分比100ppm。 

所述净化后的合成气部分循环、加压至5.2-6.0MPaG。 

所述加压前的合成气输送管道的管径为DN50-DN300。 

所述净化后得到的合成气中惰性气体含量低于1%vol。 

合成气用于输送气化粉煤系统，包括依次连接的煤粉贮仓、气化炉、除灰系统和净化系统，所述净化系统还设有循环气出口，所述循环气出口经气体压缩机与煤粉贮仓的充气锥进口连接。 

所述加压前的合成气输送管道的管径为DN50-DN300。 

所述除灰系统可以为现有的干法或湿法除灰系统。 

发明人改变了过去粉煤输送载气通常采用氮气或二氧化碳气的方式，通过采用合成气输送粉煤，能够有效提高能量使用效率，降低装置投资。由于净化后得到的合成气本身具有较高的压力，只需要克服设备及管道阻力降即可顺利输送粉煤。完全克服了背景技术所述的采用氮气或二氧化碳作为载气存在的各种问题，减小输送循环合成气管道的管径，对管材的要求也不高。同时，由于把粉煤输送载气由惰性气体改为合成气，避免了大量的惰性气体进入气化系统，从而使合成气中惰性气体含量显著降低，得到净化后的合成气中惰性气体的含量可以低于1%vol，另外由于避免了大量的惰性气体进入气化系统，从而使气化炉中一氧化碳气体的变换反应变得更为顺利，更进一步降低了下游变换等装置的负荷。 

本实用新型克服了载气只能使用惰性气体的技术偏见，采用合成气作为载气，它和传统的氮气或二氧化碳气输送粉煤一样具有较高的 安全性，即采用合成气用于输送气化粉煤的工艺系统在正常操作时不会发生爆炸。这是由于发生爆炸需要同时满足三个条件，第一，易燃易爆气体在其爆炸极限范围内；第二，有一定的氧气浓度；第三，有引爆合成气的明火或火花。本实用新型采用合成气用于输送气化粉煤同传统的氮气或二氧化碳气输送粉煤一样保持管道、管件及设备等系统的密封操作，合成气及粉煤不向外泄露，同时严格控制氧气浓度大大低于粉煤自燃或引起合成气和粉尘爆炸浓度，因此，该系统不满足合成气和粉尘爆炸的三个必要条件，其操作安全性较高。 

有益效果： 

（1）采用气化工艺中净化后的合成气部分回用直接作为煤粉载气，系统极为简单、操作简便、原料易得，大幅减少惰性气体的消耗，能大幅降低运行成本。 

（2）由于净化后的合成气中本身具有相当的压力，因此回用时压缩机负荷较轻，能大幅降低能耗，减少设备投资，缩小管道直径。 

（3）利用合成气作为煤粉载气，使净化后合成气中惰性气体含量显著降低，对减少后续工序的装置能力有明显效果，有利于下游工序的装置运行，具有明显的节能降耗优势，大大降低了煤气化及下游净化装置的投资，具有广阔的市场应用前景。