专利名称：采用富氧气化剂的上下行式的煤气生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种煤气生产工艺。
背景技术：
在现有技术中，生产煤气的工艺流程有上下行式天然空气制气流程以及连续式上行制气流程。上述的工艺流程生产煤气采用的主要化学方程式为(1)(2)(3)(4)(1)、(2)式中的氧来源于自然空气(以下简称空气)，但空气中的氮却占79％，因此，直接将空气输入造气炉与煤炭进行反应，煤气中的氮含量必然很高。采用上下行式空气与蒸汽制气流程中，煤气中过高的氮含量在许多场合是不允许的，在操作过程中必然采用部分煤气放空的方法来提高气质，这种操作不仅浪费了显热和潜热，同时也降低了单炉发气量，且严重地污染了环境；利用上下行式工艺制作煤气的优点是，热量能较好地集中在炭层中，上下出口气的平均温度一般在300℃左右，出口气带出的显热较少。在连续式上行制气流程中，有些企业采用富氧空气(以下简称富氧)气化剂与蒸汽生产煤气，这种生产工艺，热量不能很好地集中在炭层中，煤气出口温度一般达到650℃以上，显热损失大，且煤气中夹杂着大量的粉尘物质；这种生产工艺优点是无须放空，对大气污染少。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，设计一种采用富氧气化剂的上下行式的煤气生产工艺，以解决现行工艺显热损失大、发气量低、粉尘带出多的实际问题。
本发明所要解决技术问题的必要技术特征为本煤气生产工艺包括上行、下行两个阶段，在上行、下行交替循环过程中，进入造气炉炉内的空气气化剂为富氧气化剂。
由于采用上述技术方案，使用本发明与现有的采用空气气化剂的上下行式的制气工艺相比，由于氧含量提高可缩短或取消吹风阶段(上行大阶段的一部分)，延长制气时间，单炉发气量可提高4％-30％；由于放空气体量减少，在同样的出口温度下显热损失将减少；由于吹风气量的减少，出口气带出粉煤将减少12％-80％，上气道出口温度将降低；因为在入炉前已将部分氮空气分离掉，所以将减少或取消对大气的放空，这对环保有着重要意义。
与现有的富氧全上行制气工艺相比，由于气体从煤气发生炉内的炭层中上下方向交替循环流动，所以可将热量集中在炭层中而较少被气体带出，因此出口温度可降低300-400℃，对于一台Φ2400mm的造气炉，每天可降低显热损失折合标煤2.6吨左右；由于显热损失的减少，用于提高炉温的化学反应量减少，用于制造有效煤气成分的化学反应量将增加，所以将提高单炉发气量；由于炭层的上部温度低，这样煤炭受热粉化将大大减少，出口气带出物也将大幅度下降。
本发明对改造我国数万台间歇式煤气发生炉有着重大的经济及社会效益。
图1为采用富氧气化剂的上下行式的煤气发生炉示意图。
图中1、造气炉；2、上气道；3、下气道。
具体实施例方式
结合图1，采用富氧气化剂的上下行式的煤气生产工艺包括交替进行的上行、下行两个大阶段，本工艺生产煤气采用的气化剂为富氧气化剂(氧含量大于空气中的氧含量)及蒸汽，在上行、下行交替循环过程中进入造气炉1炉体内的富氧气化剂与碳发生化学反应，主要用于提高炉温。上行大阶段的气化剂为富氧气化剂或蒸汽，或富氧气化剂+蒸汽；从下气道3进入造气炉1，产生的煤气从上气道2输出。下行大阶段的气化剂为蒸汽，或蒸汽+富氧气化剂；从上气道2进入造气炉1，产生的煤气从下气道3输出。
根据生产条件及要求，上行、下行两个大阶段均可细分为若干个小阶段，如作为生产合成氨原料气时，上行大阶段可分为四个小阶段，即二次上吹(用蒸汽气化剂)、吹净(用富氧气化剂)、吹风(用富氧气化剂)、上吹(用蒸汽气化剂或蒸汽+富氧气化剂)。根据煤气的不同用途及投资规模，可对富氧气化剂的氧含量进行适当调整，如生产纯水煤气富氧气化剂的氧含量要达到99％以上。如作为生产合成氨用的原料气，且无吹风气放空，富氧气化剂的氧含量必须超过33.85％。要求达到的富氧气化剂的氧含量指标，可直接通过调整空分装置的氮分离量，或者通过固定空分装置的氮分离量，再加入适量的天然空气来实现，或者通过前两种方式的结合来实现。
权利要求
1.采用富氧气化剂的上下行式的煤气生产工艺，它包括交替进行的上行、下行两个阶段，其特征在于，在交替循环过程中，进入造气炉(1)炉体内的空气气化剂为富氧气化剂；
2.根据权利要求1所述的采用富氧气化剂的上下行式的煤气生产工艺，其特征在于所说的富氧气化剂从下气道(3)进入炉体；
3.根据权利要求2所述的采用富氧气化剂的上下行式的煤气生产工艺，其特征在于所说的富氧气化剂从上气道(2)进入炉体。
全文摘要
采用富氧气化剂的上下行式的煤气生产工艺涉及一种煤气生产工艺，它包括交替进行的上行、下行两个阶段，在上行、下行交替循环过程中，进入造气炉炉体内的空气气化剂为富氧气化剂；本发明与现有的上下行式的煤气生产工艺相比，可缩短吹风时间，延长制气时间，减少或取消放空，单炉发气量可提高4％－25％，在同样的出口温度下减少显热损失，出口气带出的粉层物质减少12％－80％，对环保有着积极的意义；与富氧全上行制气工艺相比，降低了显热损失(以一台φ2400mm的造气炉计每天折合2.1吨标准煤)，且出口气带出物大幅度下降；本发明对改造我国上万台间歇式煤气发生炉有着重大的社会、经济效益。
文档编号C10J3/04GK1492026SQ0214740
公开日2004年4月28日 申请日期2002年10月23日 优先权日2002年10月23日
发明者张凤葵, 巫发龙 申请人:安徽三元工业自动化设备有限公司, 武汉楚雄建桥工程有限公司