专利名称：富氧上下行连续煤造气的制作方法
技术领域：
本发明属于煤气化领域，特别涉及到采用富氧固定床或移动床的煤造气工艺方法。
现行的富氧固定床或移动床煤造气无论是常压还是加压工艺，通常采用将氧、蒸汽混合成一定比例后，从造气炉下部加入炉内。富氧混合气在碳层内，始终在自下而上的流动状态中实现煤的气化。混合气中的氧首先与炉内碳层中的碳反应，生成二氧化碳的同时放出大量的热量，加热碳层和混合气中的水蒸汽，为混合气中的蒸汽与炽热碳层的反应提供热量。炉内气化用煤从炉子上部加入。碳层在炉底的炉篦的转动下缓慢下降中被气化。炉渣从炉底排出。气化剂与碳层形成相对的逆流运动。生成的煤气与未反应的蒸汽上行至设在炉体上部的出气口离开造气炉。
由于气化过程的气化剂及生成的煤气，始终处于自下而上的流动状态。气体通过碳层不断将热量移至上方的碳层中，其结果由于气化剂入炉时温度低，导致炉渣中残碳含量高，导致湿煤气离开造气炉时温度高达650～750℃，带出大量的高温热量，其结果使单位煤气耗煤量和耗氧量明显增加，成本增加。
本发明的目的，就是为社会提供一种能克服上述缺点的，采用固定床或移动床的富氧煤造气新工艺。
本发明是采用将富氧气化剂，分别轮流从造气炉上部或下部加入，使富氧气化剂在炉内，以轮换上下行流动方式制气。为了保证安全，在上下行制气转换的前和后的一定时间内，用纯蒸气入炉，以防止气化剂中的氧，与聚积在炉子上部或下部(炉底)空间的煤气混合形成爆炸；同时以防止离开气化层的煤气，在炉子上部或下部(炉底)的空间中遇到氧气出现爆炸事故。即每一次无论气化剂从上或从下入炉，开始制气时均是氧气迟后入炉，停止制气时均是氧气提前停止入炉。每次制气起止阶段蒸汽单独入炉的时间长短，与炉子上下部空间、压力、温度、蒸汽流量等因数有关。
采用本发明进行富氧上下行连续煤造气，由于大幅度降低了出炉湿煤气温度，使湿煤气带出的显热大幅度减少，从而使单位煤气的氧气消耗、原料煤消耗明显减少。由于下行制气的向下移热作用，不仅使气化层的位置相对下移，而且使炉内碳层下部及灰渣层的温度控制在相对较高的温度，使气化层下部粒状灰渣层中的碳得到更深度的气化，从而有效地降低了灰渣中的残碳。
采用本发明制合成氨半水煤气，可比现行的单一上行制气的固定床富氧连续制气工艺，单位煤气降低富氧消耗25％，降低煤耗10％，炉渣中的残碳降低50％。采用本发明制甲醇用水煤气、城市民用煤气等合成气，可比现行的单一上行制气的固定床富氧连续制气工艺，降低富氧消耗20％，降低煤耗10％。炉渣中的残碳降低50％。采用本发明进行加压煤制气，也可比现行的固定床富氧加压连续煤造气工艺，减少富氧消耗20％、煤耗10％、残碳50％，比现行的以空气为氧化剂的常压间歇煤造气工艺，制各种在较高压力下才能合成的产品的原料气，吨产品可降低煤耗10％，降低电耗500kWh。
权利要求
1.富氧上下行连续煤造气，其特征是将富氧气水蒸气分别轮流从炉子上部或下部入炉，使气化剂在碳层轮流进行周期性的连续上行和下行制气。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，上行制气时入炉富氧蒸汽中的氧含量为10％～70％；下行制气时入炉富氧蒸汽中的氧含量为5％～30％。
3.根据权利要求1、2所述的方法，其特征在于，每一周期的时间与造气炉体积成正比为2～10分钟之间。
4.根据权利要求1、2、3所的方法，其特征在于，每一周期内上行制气过程和下行制气过程的时间比例可调。
5.根据权利要求1、2、3、4所述的方法，其特征在于，每一制气过程的起始和结束阶段均以不含氧气的纯蒸气入炉，每一次纯蒸气入炉时间为每一周期的3％～10％之间。
6.根据权利要求1、2、3、4、5所述的方法，其特征在于，富氧上下行连续煤造气的气化压力为0.012MPa～6Mpa之间。
全文摘要
将富氧气化剂分别轮流从炉子上部或下部入炉,使气化剂在碳层内轮流进行上下行制气。采用本发明与现行的富氧气化剂从炉底入炉只进行上行制气的工艺相比,可使出炉湿煤气温度、炉渣残碳大幅下降,每千立方米一氧化碳加氢,可降低氧气消耗25%、煤耗10%、炉渣残碳50%,煤气中的二氧化碳降低3个百分点,甲烷和焦油降低50%以上。
文档编号C10J3/00GK1376767SQ01107290
公开日2002年10月30日 申请日期2001年3月28日 优先权日2001年3月28日
发明者李开健 申请人:成都华西化工研究所, 李开健