[发明专利]一种气化炉和碳质原料的气化方法

权利要求书

1.一种碳质原料的气化方法，其特征在于，采用气化炉进行气化，

所述气化炉包括主进料管、辅进料管、进料筒体、竖直炉体、烧嘴和出渣口，所述进料筒体位于竖直炉体的上方，且二者同轴，所述进料筒体的上部设置一个用于第一碳质原料进料的主进料管，所述主进料管与进料筒体同轴，所述主进料管的下端口不超过进料筒体的下端口，主进料管与进料筒体的内径比为0.02～0.2：1；所述进料筒体的侧壁上设置至少两个用于气化剂进料的辅进料管，所述辅进料管为同径圆筒体，辅进料管沿进料方向的轴线与进料筒体沿进料方向的轴线之间的夹角为锐角；所述竖直炉体的侧壁上设置至少两个用于第二碳质原料和气化剂同时进料的烧嘴，在所述竖直炉体的下方设置至少一个用于排出粗煤气和液态渣的出渣口；

并包括以下步骤：

第一碳质原料通过主进料管进入进料筒体，再进入竖直炉体中，部分气化剂通过辅进料管进入进料筒体，然后进入竖直炉体中；

另一部分气化剂和第二碳质原料通过烧嘴进入竖直炉体中，在竖直炉体内，第一碳质原料、第二碳质原料和气化剂进行气化反应，生成粗煤气和液态渣；

气化生成的粗煤气和液态渣从气化炉的出渣口排出后，进行冷却和分离；

所述第一碳质原料为第三碳质原料经热转化过程后产生的含碳副产品，所述第三碳质原料选自煤、石油焦、渣油、沥青、生物质中的一种或多种；

所述第二碳质原料选自煤、石油焦、渣油、沥青、生物质中的一种或多种；

主进料管内第一碳质原料的温度在500～950℃之间，流速在0.1～20m/s之间；

所述主进料管内物料流速低于烧嘴内物料流速；主进料管内物料温度高于烧嘴内物料温度。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，第一碳质原料为粉末状，颗粒粒径小于等于0.5mm。

3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，第二碳质原料为粉末状或者为浆液状，颗粒粒径小于等于0.15mm。

4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一碳质原料与第二碳质原料的质量比为1：0.8～10。

5.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一碳质原料与第二碳质原料的质量比为1：1～4。

6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，气化剂由氧化剂和水组成，氧化剂中氧气含量至少为21体积％。

7.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，气化炉内的气化反应条件为：气化温度在900～1500℃之间，气化压力在0.1～8.3MPa之间。

8.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述进料筒体为同径圆筒体，所述竖直炉体为同径圆筒体，进料筒体与竖直炉体的内径比为0.1～0.6：1；进料筒体与竖直炉体的高度比为0.1～0.4：1。

9.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述烧嘴设置于所述竖直炉体中上段的侧壁上，所述烧嘴在筒体径向上均匀分布，所述烧嘴的数量为偶数。

10.按照权利要求9所述的方法，其特征在于，所述烧嘴的数量为2～8之间的偶数。

11.按照权利要求10所述的方法，其特征在于，所述烧嘴的数量为4。

12.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主进料管的外部设置水夹套和/或耐火材料。

13.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述辅进料管的数量为2～8之间的偶数，且在径向上均匀分布。

14.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，辅进料管沿进料方向的轴线与进料筒体沿进料方向的轴线之间的夹角在15°～65°之间。