[发明专利]一种油煤气与水煤气的生产方法

摘要

一种油煤气与水煤气的生产方法，将将富含甲烷的氢气依次与焦炭、半焦进行加氢反应，对干燥后的煤炭进行加氢干馏，利用气相甲烷的分压削弱甲烷产率，进而增加油的产率，从而得到富含油的煤气。原料煤先经过油煤气干燥、干馏，制取富含油、甲烷及多碳烃的油煤气后，再将制油煤气后剩下的残焦进行水蒸汽气化，油煤气与水煤气分别出炉，气化剂与被气化的固体颗粒在移动床中逆流相向流动，热量利用充分；水煤气冷凝液减少，且不含酚类化合物，处理成本低，环境友好；油煤气中甲烷、油类多碳烃含量高，净化、分离成本低；该油煤气与水煤气生产方法，可用于煤制天然气、煤制燃料油、煤制烯烃、IGCC整体联合循环燃煤发电等行业。

主权项

1.一种油煤气与水煤气的生产方法，由氧气水蒸汽气化剂进口、炉篦、原料煤气化床层、搅拌器、布煤器和煤锁、承压水夹套壳体、粗煤气出口和富烃煤气出口组成，其中原料煤气化床层自下而上又分为灰渣层、氧气燃烧层、水煤气生成层、甲烷生成层、原料煤干燥层，氧气水蒸汽自下而上与原料煤反应生成水煤气，其特征在于：将加压移动床煤气炉设置为上下两段结构，其下部设计为，采用氧气和水蒸汽混合气化剂，以来自油煤气段的残焦为原料，生产氢气和一氧化碳的水煤气段，其残焦气化床层高径比0.5～1.5；其上部设计为，采用甲烷≥15％，氢气30～80％，CO+CO₂+H₂O+N₂≤10％，H₂S≤1％，O₂≤0.1％，即以氢气和甲烷为主要成分的气化剂，用原料煤直接生产以油为主要产品的多碳烃油煤气段，其气化原料煤床层高径比为2～6.8；在水煤气段与油煤气段之间设置残焦下移通道(8)，以便将油煤气段的残焦卸入水煤气段；在残焦下移通道(8)下方设置布煤器(7)，将来自下移通道(8)的残焦分布于水蒸汽气化床层上，汇集于布煤器(7)下方中心区域的水煤气，通过水煤气导出管(7a)，流入床层上部空间与水蒸汽气化层上来的全部粗煤气，通过水煤气出口(9)流出煤气炉水煤气段；在油煤气段底部设置气化剂分布器(12)和与之相通的气化剂进气口(11)，以便氢气和甲烷混合的气化剂，经气化剂进气口(11)进入油煤气段后通过气化剂分布器(12)，沿煤气炉截面均匀分布并呈活塞流向上依次：①流入焦炭加氢气化层，由于适量甲烷的存在，降低了与其中具有活性的碳元素进行C+2H₂＝CH₄放热反应生成甲烷的推动力；②流入半焦加氢气化层，与半焦中含有丰富的活性碳元素的芳烃进行放热反应，由于气相甲烷的大量存在将迫使加氢反应产物更多的生成碳原子数≥2的多碳烃(油或焦油)化合物；③流入加氢干馏层利用带入的热量使原煤进行加氢热解、干馏、气化，由于气相甲烷和氢气的存在，在相平衡的作用下，干馏产物中将更多生成气态多碳烃(油或加油)，从而实现油煤气的生成；④流入干燥层加热原料煤，吸收原料煤析出的水蒸汽后，成为富含甲烷、多碳烃的油煤气，经油煤气出口(21)流出煤气炉油煤气段，气化剂分布器(12)还具有承载焦炭和半焦重量的功能；在油煤气段的干馏层中设置搅拌器(16)和筛板(15)，搅拌器将干馏过程中粘结的煤粒及时破粘，筛板既承载原料煤重量，还将粘结粒度过大的半焦留在干馏段，经搅拌器破碎后再穿过筛板落入半焦加氢气化段，以防止焦粒在气化剂分布器(12)或残焦下移通道(8)中堵塞，设置搅拌器和筛板还有既均匀干馏层截面气相阻力，又有利于原料煤均匀下移，并顺利通过气化剂分布器和煤气集气器进入水煤气段的功能；在富烃油煤气出口(21)和水煤气出口(9)设置限流装置，以便及时调节、控制气化剂分布器(12)或残焦下移通道(8)之间的压差趋近于0，以减少氢气与水煤气之间串气的几率；在干燥层、干馏层、半焦加氢气化层、焦炭加氢气化层，水蒸汽气化层，以垂直间距500mm，设置测温热电偶，以监控其温度。