[发明专利]一种新型两段式气—固床连续气化装置

说明书

技术领域：

以烟煤和白煤为原料，制取水煤气及半水煤气的工业原料气，用来生产合成氨、甲醇、乙二醇、丁辛醇或加氢等领域。

背景技术：

当前国内生产合成氨及甲醇所需半水煤气及水煤气，大都采用常用固定床间歇式的煤气发生炉制取，简称UGI炉，该炉每个制气循环分5个阶段分别为：吹风阶段、上次阶段、下吹阶段、二次上次阶段、吹净阶段；炉内按照反应区间的功能由上向下分为：干燥层、干馏层、还原层、氧化层、灰渣层，在每个层之间的操作界限是模糊的，而且氧化层和还原层的反应温度是不可控的，所以氧化层和还原层的制气效率会很低，其次干馏层和干燥层温度只有300～500℃，会产生大量的干馏气体，被水洗塔吸收，再蒸发排向大气，即污染了水又污染了大气；在制气过程中由于5个阶段的上吹或下吹不停的在炉内切换，直接影响造气的总体发气量，一个年产10万吨的合成氨厂，正常都要配9～10台的气化炉；由于制气过程中阀门运转频繁，所以设备磨损特别严重，并且每次上次和下吹转化时，都会造成炉内大量没有参与反应的蒸汽被直接带出炉内，造成总体蒸汽的利用率极低，正常只有40％～45％的利用率，造成资源极大浪费；10台炉子产生的显热不能直接集中回收，也造成热量过多的浪费。

发明内容：

本发明针对现有技术的不足，发明了一种新型两段式气-固床连续气化装置。

为实现以上的目的，本发明采用的技术方案是：

一种新型两段式气-固床连续气化装置，采用氧化炉和气化炉2炉结合，装置主要包括：氧化炉、气化炉、等压风室、前加煤机、连接烟道、后加煤机、2通道气化喷头、排灰炉篦、灰渣箱、煤气出气口管组成。

粉煤末在氧化炉内流化燃烧，产生1000℃以上的高温烟气，高温烟气经气化炉顶部进入气化炉内与气化用原料煤、氧气、蒸汽发生气化反应，生产水煤气和半水煤气，从气化炉下部煤气出口排出，气化后的炉渣在排灰炉篦作用下从灰渣箱排出。氧化炉内采用的是流化床氧化法，气化炉采用的是固定床连续下吹法，所以称为“气-固床连续气化装置”。

本发明专利采用常压气化法，将煤的氧化和气化分两段进行，两段的反应过程都是可控的，所以煤和氧气、蒸汽反应更彻底，由于采用纯氧连续气化，所以没有放空气产生，不会对环境造成二次污染；同时气化炉内采用“连续下吹”的工艺，在1000℃以上的工艺条件下，蒸汽利用率可提高到85％以上，煤气中的干馏气高温下直接裂解，不会产生有毒的干馏气或煤焦油等馏份；此发明采用连续气化反应，单位时间制气量较大，系统带出物也会大为减少，所以该发明具有煤炭利用率高、蒸汽分解率高、产气量高的“三高”特点；本发明采用的是常压气化法，设备运行周期比加压气化炉更长，设备投资费用更低，是代替目前以传统UGI炉做气化炉，生产合成氨或甲醇的最好选择。

本发明将传统UGI炉，分5个反应层的操作方法，简化为单纯的氧化和气化2个操作单元，每个单元都独立可控；将UGI炉每个制气循环5个阶段，即吹风阶段、上次阶段、下吹阶段、二次上次阶段、吹净阶段，简化为单纯的“连续下吹制气”制气效率得到极大的提高。

附图说明：

图1为本发明结构图

具体实施方式：

如图1所示，一种新型两段式气-固床连续气化装置，由1、空气进口2、布风板3、前给煤机4、氧化炉5、连接烟道6、后加煤口7、2通道喷头8、气化炉9、排灰炉篦10、灰渣 箱11、煤气出口组成：

实施例一： 

空气由鼓风机送入1，经过2稳压后与3送入的粉煤末，进行流化反应产生高温烟气，在氧化炉4内充分燃烧后，通过连接烟道5进入气化炉8的顶部，气化用白煤由后加煤口7加入到气化炉8，经过高温烟气加热后再与2通道喷头7送入的氧气和过热蒸汽进行气化反应，产生合格的煤气，煤气通过排渣炉篦9从煤气出口11出气化炉，供下游使用，气化后的炉渣在排渣炉篦9的作用下进入灰渣箱10，然后再排出炉内。气化炉内高温烟气、煤、氧气、蒸汽及产生的煤气和炉渣，在气化炉内都是自上而下移动，所以叫“连续下吹”工艺。