一种固定床加压连续气化制燃料气的方法
【专利摘要】本发明公开了一种固定床加压连续气化制燃料气的方法，包括以下步骤：原料煤由料仓进入气化炉；来自空分的氧气和来自管网及自产的蒸汽在混合罐中混合（即气化剂），温度控制到150～200℃进入炉底灰渣层，进行氧化还原反应；气化后的煤气，经过除尘温度降至150℃，水煤气经过空冷器和间接水冷器温度降至40℃，再通过静电除尘后脱硫；气化的水煤气先进入冷却塔，再进入脱硫塔，脱硫后的煤气进入洗气塔净化后经塔顶出来送至燃气管网；脱硫液通过富液泵将其送入自吸式空气喷射再生槽，空气随脱硫液从喷射器尾管出来，与脱硫液再次进行氧化反应，被氧化再生后的溶液从再生槽底部流入贫液槽，经贫液泵抽出再打入脱硫塔循环使用。本发明的有益效果：从根本上解决常压气化制燃料气的环保问题，对环境友好。
【专利说明】
一种固定床加压连续气化制燃料气的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种制燃料气的方法，具体来说是一种固定床加压连续气化制燃料气 的方法。
【背景技术】
[0002] 传统的煤制燃料气工艺主要是通过固定床(如两段式煤气发生炉、固定床纯氧连 续气化炉)或流化床(如恩德炉)气化后的煤气，经过除尘、降温和脱硫生产燃料气。常压下 操作，开停车或事故状态时气体只能无组织现场放空，环保压力大;单炉发气量少，造成气 化炉套数增加，需配套造气循环水、煤气柜及附属设施、脱硫罗茨风机等，工艺流程长，占地 大，操作复杂;生产电耗和水耗大，能耗高。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是为了解决现有技术中传统常压气化制燃料气环保性能差、工艺流 程长、占地大、消耗大、综合能耗高等问题，提供一种环境友好、流程简洁、节约占地、节能高 效的固定床加压连续气化制燃料气的方法。
[0004] 为了实现上述目的，本发明的技术方案如下： 一种固定床加压连续气化制燃料气的方法，其特征在于:包括以下步骤： A:原料由料仓进入气化炉； B:来自空分的氧气和来自管网及自产的蒸汽在混合罐中混合(即气化剂），温度控制到 150~20(TC，气化剂进入炉底灰渣层，经过灰渣层换热后依次进入氧化层和还原层，进行氧 化还原反应产生水煤气，水煤气再依次向上经过干馏层和干燥层，温度降至450~550°C时 由气化炉顶送出； C、气化后的煤气，经过双旋风分离器进行除尘，经过双旋风分离器后的水煤气进入显 热回收器，温度降至150°C，150°C的水煤气经过空冷器和间接水冷器，温度降至40°C，再通 过静电除尘器，除尘后的水煤气送往脱硫； D:气化的水煤气先进入冷却塔，冷却后的煤气从脱硫塔下部进入脱硫塔，与塔顶喷淋 在填料表面的脱硫液逆流接触，脱硫后的煤气进入洗气塔净化后经塔顶出来送至燃气管 网； E:脱硫液从塔底流出来，通过富液栗将其送入自吸式空气喷射再生槽，空气随脱硫液 从喷射器尾管出来，自下而上与脱硫液再次逆流接触进行氧化反应，被氧化再生后的溶液 从再生槽底部，利用静压差流入贫液槽，经贫液栗抽出再打入脱硫塔循环使用。
[0005] 优选地，所述步骤A中的原料为煤、焦炭或兰炭。
[0006] 优选地，所述步骤A中的原料由料仓进入自动加煤机，自动定时、定量加入气化炉 顶部煤锁，煤锁冲压至与气化炉压力相同时，打开煤锁下阀，煤通过重力进入气化炉内。
[0007] 优选地，所述步骤B的气化剂来自空分的氧气和来自管网及自产的蒸汽，经计量和 比例调节进入混合罐中混合。
[0008] 优选地，所述步骤C中除尘后的水煤气含尘量低于20mg/Nm3。
[0009] 优选地，所述步骤D中净化后的煤气压力为0.05~0.07MPaG，低位热值为2250~ 2500kcal/Nm 3,H2S < 20mg/Nm3〇
[0010] 优选地，所述步骤D中的脱硫为湿法碱液脱硫。
[0011] 优选地，所述步骤D中的脱硫液为碳酸钠、碳酸氢钠溶液。
[0012] 优选地，所述步骤E中脱硫液中的硫化物、硫氢化物氧化为单质硫，并被上行的空 气带到再生槽上部液面形成硫泡沫。
[0013] 优选地，所述的硫泡沫利用位差从再生槽溢流堰自动流入泡沫槽，硫泡沫经泡沫 栗，送入恪硫爸，制成硫磺。
[0014] 与现有技术相比，本发明的有益效果为： (1)从根本上解决常压气化制燃料气的环保问题，对环境友好。
[0015] (a)本发明为加压气化制燃料气，解决常压气化中开停车和事故放空无法进入火 炬而现场放空的问题。
[0016] (b)气化温度高，冷凝液除盐后可循环利用，无污水排放，环境友好。
[0017] (c)气化采用复合空冷加间接水冷，取消常压气化的洗气塔及造气循环水处理装 置，无造气污水排放。
[0018] (d)取消罗茨风机和气化鼓风机，有效控制装置噪音。
[0019] (e )脱硫效果好，燃料气中硫含量低。
[0020] (2 )有效降低电耗、水耗，综合能耗降低20~30%。
[0021] (a)通过增加气化炉高径比和使用纯氧作为气化剂，灰渣中残炭含量低(残炭< 5%)，同时有效降低炉顶带出物，降低原料煤消耗。
[0022] (b)加压气化，有效降低后续工段的压缩功，用电负荷大为降低。同时取消了空气 鼓风机、造气循环热水及冷水栗产生的电耗。
[0023] ( d )采用复合空冷加间接水冷，取消水洗塔，有效降低水耗。
[0024] (3)相同规模气化炉数量降低，同时取消常压气化配套水煤气储气设施(气柜）、造 气循环水处理和罗茨风机等，有效节约投资和占地。
[0025] (4)采用高效防堵湿法脱硫技术，脱硫效果好，溶液循环量低，有效降低脱硫的电 耗。
[0026] (5)全自动化控制，实现本质安全和环保，提高工作效率。
【附图说明】
[0027] 图1为本发明的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0028] 为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的 实施例及附图配合详细的说明，说明如下： 实施例1:以无烟煤为原料，制取40000Nm3/h燃料气。
[0029] 无烟煤主要指标如下：
(2)原料如下： 原料煤：18.8t/h;原料氧气(99.6v%) : 9500Nm3/h;水蒸气:23t/h。
[0030] (2)原料煤(或焦炭、兰炭）由料仓进入自动加煤机，自动定时、定量加入气化炉顶 部煤锁，煤锁冲压至与气化炉压力相同时，打开煤锁下阀，煤通过重力进入气化炉内。来自 空分的氧气和来自管网及自产的蒸汽，经计量和比例调节进入混合罐中混合，温度控制到 150~200°C从气化炉底部由炉篦均匀布气进入炉底灰渣层，经过灰渣层换热后依次进入氧 化层和还原层，进行氧化还原反应产生水煤气，水煤气再依次向上经过干馏层和干燥层，温 度降至450~550°C时由气化炉顶送出。
[0031] (3)气化后的煤气，经过双旋风分离器进行除尘，除尘效果可达95%。经过双旋风分 离器后的水煤气进入显热回收器，温度降至150°C左右，同时副产低压蒸汽。150°C的水煤气 经过空冷器和间接水冷器，温度降至40°C，再通过静电除尘器，除尘后含尘量低于20mg/Nm 3 的水煤气送往脱硫。
[0032] (4)来自气化的水煤气先进入冷却塔，进一步降低温度，同时除去水煤气中的灰 尘。从冷却塔出来的煤气从脱硫塔下部进入脱硫塔，与塔顶喷淋在填料表面的脱硫液逆流 接触，煤气中的H2S和C0S等被脱硫液吸收，脱硫后的煤气进入洗气塔进一步净化后(压力约 0.05~0.07MPaG，低位热值约2390kcal/Nm 3，H2S < 20mg/Nm3)经塔顶出来送至燃气管网。 [0033] (5 )吸收了 H2 S的脱硫液从塔底流出来，通过富液栗将其送入自吸式空气喷射再生 槽，同时利用自动吸入的空气对脱硫液进行再生，空气随脱硫液从喷射器尾管出来，自下而 上与脱硫液再次逆流接触，使溶液中的硫化物、硫氢化物氧化为单质硫，并被上行的空气带 到再生槽上部液面形成硫泡沫，被氧化再生后的溶液从再生槽底部，利用静压差流入贫液 槽，经贫液栗抽出再打入脱硫塔循环使用。
[0034] (6)脱硫液氧化再生过程中产生的硫磺泡沫，利用位差从再生槽溢流堰自动流入 泡沫槽，硫泡沫经泡沫栗，送入恪硫爸，制成副产品硫磺约96kg/h。实施例2:以焦炭为原料， 制取106000Nm3/h燃料气。
[0035]原料焦炭主要指标如下：
(2)所需原料如下： 焦炭:47 · 7t/h;原料氧气(99 · 6v%) : 24500Nm3/h;水蒸气:63t/h。
[0036] (2)原料煤(或焦炭、兰炭）由料仓进入自动加煤机，自动定时、定量加入气化炉顶 部煤锁，煤锁冲压至与气化炉压力相同时，打开煤锁下阀，煤通过重力进入气化炉内。来自 空分的氧气和来自管网及自产的蒸汽，经计量和比例调节进入混合罐中混合，温度控制到 150~200°C从气化炉底部由炉篦均匀布气进入炉底灰渣层，经过灰渣层换热后依次进入氧 化层和还原层，进行氧化还原反应产生水煤气，水煤气再依次向上经过干馏层和干燥层，温 度降至450~550°C时由气化炉顶送出。
[0037] (3)气化后的煤气，经过双旋风分离器进行除尘，除尘效果可达95%。经过双旋风分 离器后的水煤气进入显热回收器，温度降至150°C左右，同时副产低压蒸汽。150°C的水煤气 经过空冷器和间接水冷器，温度降至40°C，再通过静电除尘器，除尘后含尘量低于20mg/Nm3 的水煤气送往脱硫。
[0038] (4 )来自气化的水煤气先进入冷却塔，进一步降低温度，同时除去水煤气中的灰 尘。从冷却塔出来的煤气从脱硫塔下部进入脱硫塔，与塔顶喷淋在填料表面的脱硫液逆流 接触，煤气中的H2S和C0S等被脱硫液吸收，脱硫后的煤气进入洗气塔进一步净化后(压力约 0.05~0.07MPaG，低位热值约2415kcal/Nm 3，H2S < 20mg/Nm3)经塔顶出来送至燃气管网。 [0039] (5 )吸收了H2S的脱硫液从塔底流出来，通过富液栗将其送入自吸式空气喷射再生 槽，同时利用自动吸入的空气对脱硫液进行再生，空气随脱硫液从喷射器尾管出来，自下而 上与脱硫液再次逆流接触，使溶液中的硫化物、硫氢化物氧化为单质硫，并被上行的空气带 到再生槽上部液面形成硫泡沫，被氧化再生后的溶液从再生槽底部，利用静压差流入贫液 槽，经贫液栗抽出再打入脱硫塔循环使用。
[0040] (6)脱硫液氧化再生过程中产生的硫磺泡沫，利用位差从再生槽溢流堰自动流入 泡沫槽，硫泡沫经泡沫栗，送入恪硫爸，制成副产品硫磺约120kg/h。实施例3:以兰炭为原 料，制取14000Nm3/h燃料气。
[0041 ] 原料兰炭王要指标如下：
(2)所需原料如下： 焦炭:6 · 6t/h;原料氧气(99 · 6v%) : 3200Nm3/h;水蒸气:7 · 4t/h。
[0042] (2)原料煤(或焦炭、兰炭）由料仓进入自动加煤机，自动定时、定量加入气化炉顶 部煤锁，煤锁冲压至与气化炉压力相同时，打开煤锁下阀，煤通过重力进入气化炉内。来自 空分的氧气和来自管网及自产的蒸汽，经计量和比例调节进入混合罐中混合，温度控制到 150~200°C从气化炉底部由炉篦均匀布气进入炉底灰渣层，经过灰渣层换热后依次进入氧 化层和还原层，进行氧化还原反应产生水煤气，水煤气再依次向上经过干馏层和干燥层，温 度降至450~550°C时由气化炉顶送出。
[0043] (3)气化后的煤气，经过双旋风分离器进行除尘，除尘效果可达95%。经过双旋风分 离器后的水煤气进入显热回收器，温度降至150°C左右，同时副产低压蒸汽。150°C的水煤气 经过空冷器和间接水冷器，温度降至40°C，再通过静电除尘器，除尘后含尘量低于20mg/Nm 3 的水煤气送往脱硫。
[0044] (4 )来自气化的水煤气先进入冷却塔，进一步降低温度，同时除去水煤气中的灰 尘。从冷却塔出来的煤气从脱硫塔下部进入脱硫塔，与塔顶喷淋在填料表面的脱硫液逆流 接触，煤气中的H2S和C0S等被脱硫液吸收，脱硫后的煤气进入洗气塔进一步净化后(压力约 0.05~0.07MPaG，低位热值约2290kcal/Nm 3，H2S < 20mg/Nm3)经塔顶出来送至燃气管网。。 [0045] (5 )吸收了 H2 S的脱硫液从塔底流出来，通过富液栗将其送入自吸式空气喷射再生 槽，同时利用自动吸入的空气对脱硫液进行再生，空气随脱硫液从喷射器尾管出来，自下而 上与脱硫液再次逆流接触，使溶液中的硫化物、硫氢化物氧化为单质硫，并被上行的空气带 到再生槽上部液面形成硫泡沫，被氧化再生后的溶液从再生槽底部，利用静压差流入贫液 槽，经贫液栗抽出再打入脱硫塔循环使用。
[0046] (6)脱硫液氧化再生过程中产生的硫磺泡沫，利用位差从再生槽溢流堰自动流入 泡沫槽，硫泡沫经泡沫栗，送入恪硫爸，制成副产品硫磺约17kg/h。
[0047]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术 人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明 的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和 改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其 等同物界定。
【主权项】
1. 一种固定床加压连续气化制燃料气的方法，其特征在于:包括以下步骤： A:原料由料仓进入气化炉； B:来自空分的氧气和来自管网及自产的蒸汽在混合罐中混合（即气化剂），温度控制到 150~20(TC，气化剂进入炉底灰渣层，经过灰渣层换热后依次进入氧化层和还原层，进行氧 化还原反应产生水煤气，水煤气再依次向上经过干馏层和干燥层，温度降至450~550°C时 由气化炉顶送出； C、气化后的煤气，经过双旋风分离器进行除尘，经过双旋风分离器后的水煤气进入显 热回收器，温度降至150°C，150°C的水煤气经过空冷器和间接水冷器，温度降至40°C，再通 过静电除尘器，除尘后的水煤气送往脱硫； D:气化的水煤气先进入冷却塔，冷却后的煤气从脱硫塔下部进入脱硫塔，与塔顶喷淋 在填料表面的脱硫液逆流接触，脱硫后的煤气进入洗气塔净化后经塔顶出来送至燃气管 网； E:脱硫液从塔底流出来，通过富液栗将其送入自吸式空气喷射再生槽，空气随脱硫液 从喷射器尾管出来，自下而上与脱硫液再次逆流接触进行氧化反应，被氧化再生后的溶液 从再生槽底部，利用静压差流入贫液槽，经贫液栗抽出再打入脱硫塔循环使用。2. 根据权利要求1所述的一种固定床加压连续气化制燃料气的方法，其特征在于，所述 步骤A中的原料为煤、焦炭或兰炭。3. 根据权利要求1所述的一种固定床加压连续气化制燃料气的方法，其特征在于，所述 步骤A中的原料由料仓进入自动加煤机，自动定时、定量加入气化炉顶部煤锁，煤锁冲压至 与气化炉压力相同时，打开煤锁下阀，煤通过重力进入气化炉内。4. 根据权利要求1所述的一种固定床加压连续气化制燃料气的方法，其特征在于，所述 步骤B的气化剂来自空分的氧气和来自管网及自产的蒸汽，经计量和比例调节进入混合罐 中混合。5. 根据权利要求1所述的一种固定床加压连续气化制燃料气的方法，其特征在于，所述 步骤C中除尘后的水煤气含尘量低于20mg/Nm 3。6. 根据权利要求1所述的一种固定床加压连续气化制燃料气的方法，其特征在于，所述 步骤D中净化后的煤气压力为0.05~0.07MPaG，低位热值为2250~2500kcal/Nm 3，H2S < 20mg/Nm3 〇7. 根据权利要求1所述的一种固定床加压连续气化制燃料气的方法，其特征在于，所述 步骤D中的脱硫为湿法碱液脱硫。8. 根据权利要求1所述的一种固定床加压连续气化制燃料气的方法，其特征在于，所述 步骤D中的脱硫液为碳酸钠、碳酸氢钠溶液。9. 根据权利要求1所述的一种固定床加压连续气化制燃料气的方法，其特征在于，所述 步骤E中脱硫液中的硫化物、硫氢化物氧化为单质硫，并被上行的空气带到再生槽上部液面 形成硫泡沫。10. 根据权利要求9所述的一种固定床加压连续气化制燃料气的方法，其特征在于，所 述的硫泡沫利用位差从再生槽溢流堰自动流入泡沫槽，硫泡沫经泡沫栗，送入熔硫釜，制成 硫磺。
【文档编号】C10J3/84GK105885945SQ201510565424
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2015年9月8日
【发明人】袁峥嵘, 李传玉, 赵平, 李仁贵
【申请人】袁峥嵘