一种两段式固定床气化热解耦合装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及煤气化技术，具体设及烟煤的固定床气化技术。本装置提供一种 热解与气化能量相互禪合、产物相互分离的固定床气化技术。
【背景技术】
[0002] 固定床气化作为一种常用的煤气化技术，由于煤种适应性强，所产煤气中甲烧含 量高，可W回收焦油等副产品，在煤制天然气及煤炭资源综合利用方面有较大优势。固定床 产生的煤气需要向上经过煤炭干馈层，出炉煤气中夹带大量煤炭低溫热解产物，如低溫焦 油和酪氨类物质，煤气中热解产物的分离回收设备的投资和运行成本较高，分离回收过程 产生的大量废水难W处理。对于挥发分含量较高的烟煤来说，采用固定床气化，运个问题更 加突出。 【实用新型内容】
[0003] 为了解决现有技术存在的问题，本实用新型的目的是提供一种两段式固定床气化 热解禪合装置，既能保持固定床气化的固有特点，又能克服现有技术存在的煤气中热解产 物含量高，热解产物分离回收困难的缺点。
[0004] 本实用新型的技术方案是：一种两段式固定床气化热解禪合装置，其特征在于包 括承压外壳，所述承压外壳内部分为上下两部分，上部分为热解段，下部分为气化段；在热 解段承压外壳内设置耐火材料衬里，热解段承压外壳中屯、线处设有一个原料进口，热解段 上部设置热解气出口，热解段空腔内设置竖立的煤气集气管，煤气集气管在热解段上部汇 合在集气总管中，集气总管出口设置在热解段侧壁；所述气化段承压外壳内设置水冷壁，中 间为气化空腔，气化段下部设置可旋转的气化剂分布器。 阳〇化]所述煤气集气管在热解段空腔内对称布置，距离承压外壳中屯、距离较短的煤气集 气管，其竖管段长度也越小，与承压外壳中屯、线距离相等的煤气集气管，其竖管段长度相 同。
[0006] 其中热解段高度与煤气集气管竖管段长度之比为1 :1~3 :1。
[0007] 所述热解段的高度与所述气化段的高度之比为1:1~9:2。
[0008] 所述集气总管出口的个数为1~8个，集气总管个数多于一个时，集气总管出口对 称布置在热解段侧壁四周。
[0009] 所述热解气出口多于一个时，出口对称设置在原料进口四周。
[0010] 传统固定床气化炉煤气经过干馈层时，会夹带干馈层产生的焦油和酪氨等物质， 采用本实用新型提供的两段式固定床气化热解禪合装置，可使在气化段氧化层和还原层产 生的煤气直接通过集气管进入后续煤气净化工段，大大减少煤气中煤炭热解产物的含量。 同时，气化段产生的高溫煤气经过集气管与热解段原料换热，为物料干馈干燥提供热量，热 解段产生的热解气中富含焦油和酪氨，由热解气出口排出，与煤气分别进行处理，使得煤气 和热解气中有效成分含量均增加，不仅能够得到更多的焦油副产品，而且可W减少煤气净 化及酪氨废水处理设备的投资。
【附图说明】
[0011] 图1是本实用新型的结构示意图。
[0012] 图2是本实用新型的集气管分布俯视图。
【具体实施方式】
[0013] W下结合附图对本实用新型的具体实施例做进一步的描述：
[0014] 如图1所示，本实用新型的两段式固定床气化热解禪合装置，包括承压外壳1，承 压外壳内部分为上下两部分，上部分为原料热解段2,下部分为原料气化段3,原料热解段 与原料气化段高度之比为1:1~9:2。
[0015] 在原料热解段承压外壳内设置耐火材料衬里11，原料热解段承压外壳中屯、线处设 有一个原料进口 4,热解段上部设置1~6个热解气出口 5,热解气出口多于一个时，出口对 称设置在原料进口四周。
[0016] 原料热解段空腔内设置多根竖立的煤气集气管6,收集气化段产生的煤气，高溫煤 气通过集气管壁向热解段传热，提供热解段所需的热量。
[0017] 煤气集气管6在热解段上部汇合在一根或数根集气总管7中，煤气集气总管出口 8设置在热解段侧壁，集气总管7个数多于一个时，集气总管出口 8对称布置在热解段侧壁 四周，优选的集气总管出口个数为1~8个。
[0018] 原料气化段承压外壳内设置水冷壁9或耐火材料衬里，气化反应发生在气化段空 腔内，气化段下部设置可旋转的气化剂分布器10。
[0019] 煤气集气管6下端接近固定床床层还原层的终点，距离承压外壳中屯、距离较短的 煤气集气管6,其竖管段长度也越小，与承压外壳中屯、距离相同的煤气集气管6,其竖管段 长度相同。热解段高度与集气管竖管段长度之比为1:1~3:1。
[0020] 如图2所示，煤气集气管6在热解区空腔内对称布置，集气管在热解段上部汇合于 四个集气总管7,四个集气总管出口 8在热解区的侧壁对称布置。
[0021] 利用本实施例所述两段炉时，原料煤由原料进口 4进入两段床的热解段2,在煤气 集气管6中高溫煤气作用下，发生热解，热解气从热解气出口 5送出。氧气和蒸汽按照lNm3 氧气混合5kg水蒸气的比例混合作为气化剂，从底部进入气化剂分布器10,气化剂分布器 将气化剂均匀分布于气化空腔内，经过干馈的原料煤与气化剂在气化段3发生反应，生成 的煤气经干馈段煤气集气总管7收集后送出两段炉，煤气中的有效成分含量如下：
[0022]
[0023] 热解气的组成如下：
[0024]
[00巧]应用本实施例得到的煤气和热解气中的焦油和酪氨类物质含量差别较大，煤气中 的焦油和酪氨类物质较少，可W节省后续焦油分离、酪氨回收设备的投资，热解气中焦油和 酪氨含量较高，分离得到焦油、粗酪和氨副产品较为容易，同时热解气中甲烧含量高，可W 分离得到富甲烧气。本实用新型通过对热解气和煤气分别收集，使得原料煤气化过程的产 物达到一定程度的富集，在煤炭资源综合利用方面具有重要应用价值。
【主权项】
1. 一种两段式固定床气化热解耦合装置，其特征在于，包括承压外壳（I)，所述承压外 壳内部分为上下两部分，上部分为热解段（2)，下部分为气化段（3);在热解段承压外壳内 设置耐火材料衬里（11)，热解段承压外壳中心线处设有一个原料进口（4)，热解段上部设 置热解气出口（5)，热解段空腔内设置竖立的煤气集气管（6)，煤气集气管在热解段上部汇 合在集气总管（7)中，集气总管出口（8)设置在热解段侧壁；所述气化段承压外壳内设置水 冷壁（9)，中间为气化空腔，气化段下部设置可旋转的气化剂分布器（10)。2. 根据权利要求1所述的两段式固定床气化热解耦合装置，其特征在于，所述煤气集 气管（6)在热解段空腔内对称布置，距离承压外壳中心距离较短的煤气集气管(6)，其竖管 段长度也越小，与承压外壳中心线距离相等的煤气集气管（6)，其竖管段长度相同。3. 根据权利要求2所述的两段式固定床气化热解耦合装置，其特征在于，热解段高度 与煤气集气管（6)竖管段长度之比为1 :1~3 :1。4. 根据权利要求1所述的两段式固定床气化热解耦合装置，其特征在于，所述热解段 的高度与所述气化段的高度之比为1:1~9:2。5. 根据权利要求1所述的两段式固定床气化热解耦合装置，其特征在于，所述集气总 管出口（8)的个数为1~8个，集气总管（7)个数多于一个时，集气总管出口（8)对称布置 在热解段侧壁四周。6. 根据权利要求1所述的两段式固定床气化热解耦合装置，其特征在于，热解气出口 (5)多于一个时，出口对称设置在原料进口（4)四周。
【专利摘要】本实用新型提供一种两段式固定床气化热解耦合装置，该装置包括承压外壳及设在承压外壳上部的热解段和下部的气化段，热解段承压外壳内部设置耐热衬里，上部设有热解气出口，空腔内均匀布置多根竖立的集气管，气化段承压外壳内部设置水冷壁，中间为气化空腔，下部设置可旋转气化剂分布器，气化段产生的高温煤气通过热解段集气管送出装置。本实用新型采用将固定床气化产生的煤气与热解气分别收集的方式，降低煤气中焦油和酚氨含量，并利用煤气的热量将原料煤中的焦油热解出，是一种自热式固定床气化热解耦合装置。
【IPC分类】C10B53/00, C10B47/02, C10J3/66, C10J3/20
【公开号】CN204737923
【申请号】CN201520415360
【发明人】姜坤, 张翔, 黄垒, 赵卓雅, 邬慧雄, 吴莹莹, 余涛, 曹培忠
【申请人】华陆工程科技有限责任公司
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年6月16日