[发明专利]一种节能节水气/汽联产气化工艺

说明书

本发明属于煤化工技术领域，涉及一种煤炭清洁高效利用的气化工艺路线，具体涉及一种节能节水气/汽联产气化工艺。该气化工艺，其过程包括：含碳的粉体物料在气化炉内与氧化剂发生反应，生成的高温合成气和废渣由辐射废锅直接冷却，回收高温显热产生高品质蒸汽，然后再通过干法除灰工序进行气固分离，再进入下游工序。利用本发明，回收高温粗煤气和高温熔渣的显热，同时可获得高温、高压蒸汽，实现气、汽联产，节约水资源，提高能源利用效益，具备良好的经济效益，工艺过程运行可靠，环境友好、绿色高效。

技术领域

本发明属于煤化工技术领域，涉及一种煤炭清洁高效利用气化工艺路线，具体涉及一种节能节水气/汽联产气化工艺。

背景技术

煤气化技术是煤化工产业的龙头技术。近年来，煤气化技术取得了显著的成果和进步，尤其是粉煤气化技术，因其煤种适应性好、气化效率高、环保性能优，现已逐步成为煤气化的首选技术；特别是激冷流程粉煤加压气化技术，已成为现代煤化工的主流技术，主要的研究方向在于干煤粉气化技术的大型化、节能、节水和规模化效益等方面。

目前国内外较成熟的气化技术主要有：shell废锅流程气化技术、GSP气化技术、科林气化技术和GE的水煤浆气化技术；其中，shell废锅流程气化技术属于气体激冷流程结合废锅回收热量，能量利用率比较高，但是投资成本也相对较高；西门子的GSP气化技术采用的是空间水激冷，在国内一些烯烃项目首次工业化运行时情况并不理想；科林气化技术与GSP气化原理类似，国内应用此技术的有兖矿贵州项目，实际投煤量并不大，在1500t/d左右；GE的水煤浆气化技术，虽然目前在大型化方面有一定的进步，但受煤种成浆性和气化炉砖寿命的限制，应用范围具有局限性。

国内开发的气化技术还有神宁炉、航天炉、四喷嘴水煤浆气化、东方炉、两段炉等，但基本还是已有的气化理念，多为激冷流程煤气化技术。该技术虽然具备流程短、造价低的优势，但也存在能量利用率低、水耗高等缺陷。

综合而言，现代煤气化技术仍然存在单炉负荷能力低、气化炉热效率低、气化过程耗水量大等问题，气化工艺也尚处于升级示范的成长期。因此，节能节水、运行可靠、环境友好的粉煤气化技术是煤气化技术的重要研究方向。

发明内容

本发明的目的在于提供一种节能节水气/汽联产气化工艺，采用粉煤加压气化结合高温合成气辐射废锅直接冷却，实现干法除灰技术，节能节水，可高品位回收热量，减少水资源消耗；运行可靠、环境友好、绿色高效。

本发明解决上述技术问题的技术方案为：

一种节能节水气/汽联产气化工艺，其过程包括：含碳的粉体物料在气化炉内与氧化剂发生反应，生成的高温合成气和废渣经过辐射废锅后，通过干法除灰工序进行气固分离，再进入下游工序；同时，将经过辐射废锅的高温合成气和废渣的高温显热进行回收，生成蒸汽。

该气化工艺，经过干法除灰工序进行气固分离后，也可再经过湿法除灰后，再进入下游工序。

该气化工艺，经过干法除灰工序、湿法除灰工序后，可再经过湿洗工序进行精洗后，再进入下游工序。

该气化工艺，其干法除灰工序为利用旋风分离器采用旋风分离的方法，或者利用旋风分离器采用旋风分离与利用过滤器采用过滤相结合的方法，实现气固分离；其湿法除灰工序为采用文丘里洗涤器进行降温和增湿；其湿洗工序为采用碳洗塔进行精洗。

该气化工艺，含碳的粉体物料为煤、固体废弃物、生活垃圾或生物质中的一种或几种；氧化剂为空气、氧气、富氧空气、水或水蒸气中的一种或几种。

该气化工艺，辐射废锅回收高温显热后的产物为饱和蒸汽或过热蒸汽；饱和蒸汽为中压蒸汽、高压蒸汽或低压蒸汽中的一种，过热蒸汽为中压蒸汽、高压蒸汽或低压蒸汽中的一种；优选的，饱和蒸汽为高压蒸汽，过热蒸汽为高压蒸汽。

一种节能节水气/汽联产气化工艺，其具体过程为：