专利名称：型煤制备煤气的方法
技术领域：
本发明涉及型煤制备煤气的方法，属于煤气工业领域。
技术背景目前，国内化肥、机械、冶金、建材等行业，以及采用固定床煤气发生炉生产煤气的企 业大多数使用无烟块煤或焦炭作为气化原料。在采煤行业，随着机械化程度的提高，无烟粉 煤(煤粉)产量越来越大，使适合气化的无烟块煤比例越来越低，块煤的供需矛盾日趋紧张 。粉煤直接气化需要专用的粉煤气化炉，而大多数企业目前生产煤气都采用固定床煤气发生 炉，因此，需要将粉煤先制备成型煤，然后于固定床气化。型煤是由粉煤(煤粉)加粘结剂在外力作用下压制而成。现有的型煤气化生产煤气的工 艺流程如附图l所示，灰层在煤气炉的下部，起作预热气化剂和保护炉篦的作用，气化剂通 过灰层预热后进入中部的气化层(包括氧化层和还原层)，在这里发生一系列的氧化还原反 应(氧化层发生的化学反应主要为C + 02—C02+Q， C+H20—C0+H2—Q， 2C0+02—2C02 + Q;还原层发生的化学反应主要为C02+C—C0—Q)得到高温煤气，从气化层来的高温煤气 经过上部的燃料准备层(包括干馏层和干燥层)，产生干馏干燥作用，并得到一部分干馏煤 气，气化层来的煤气和燃料准备层的干馏煤气汇集到发生炉的上部空间从炉出煤气管排出。 入炉煤从上至下经过不同料层，发生不同的化学反应，最后变为炉渣。上述的气化剂为空气 与水蒸气的混合物， 一般采用锅炉加热产生的水蒸汽与空气混合制得，混合后气化剂的温度 即为饱和温度。气化剂的具体加入量根据加入的型煤重量计算而得。现有的型煤气化时灰层、气化层、燃料准备层的厚度范围为灰层200—300mm，气化层 150—200mm，燃料准备层300-400mm，气化剂的饱和温度为52-56。C (所用气化剂中的空气为 一般的空气，即氧气体积含量约为21%的空气)，但由于型煤气化时(与块煤气化相比)在发 生炉内易粉化，使炉内料层阻力增大，炉内操作条件不稳定，很容易出现偏炉、冷炉或热运行 等不正常炉况，使制备的煤气的热值偏低(约为5200 5500Kj/Nm3)，难以达到企业要求。因此，如何提高型煤气化的煤气热值成为本领域目前迫切需要解决的技术问题。发明内容本发明所要解决的技术问题是针对上述不足提供一种型煤制备煤气的方法，该方法制备 的煤气热值较高。本发明型煤制备煤气的方法，其型煤气化时各料层厚度为灰层300 500mm，气化层 250 300mm，燃料准备层500 800mm;所用气化剂由水蒸汽和氧气体积含量为26 28%的空 气混合而得，气化剂的饱和温度为65 67"C。上述氧气体积含量为26 28%的空气可以由氧气与一般的空气(即氧气体积含量约为 21%的空气)混合制得。本发明型煤制备煤气的方法，其基本工艺流程与现有的型煤气化生产煤气的工艺流程相 同，如附图1所示。型煤加入后，随着型煤在炉内的位置下降，温度逐渐升高，加压成型时的机械力逐渐消 失，型煤易碎裂恢复到粉料状态，本发明型煤制备煤气的方法的燃料准备层较高，实践证明 这样可以有效减少型煤的加热速度，从而减少型煤碎裂量以利于气化剂及气流通畅。进一步的，本发明型煤制备煤气的方法，其气化层的温度不能超过灰熔点，否则会使型 煤结渣，影响炉内透气性；其气化层温度优选为1000 115(TC (灰渣熔点约为125(TC)，但 不能低于950 。C，否则，易形成冷运行，煤气热值变差，甚至熄炉。由于气化剂中的氧气含量 高于以一般空气作气化剂时的氧含量，炉内氧化还原反应较为剧烈、氧化层温度较高，操作 中应特别注意保持还原层的厚度，其最主要的方法保持炉内良好的透气性，同时控制好还原 层的温度(即控制还原层的温度，还原层温度过高时，需要降低炉温，还原层温度过低时， 需要升高炉温)，以使氧化层产生的热量得到合理利用，这样才能生产出较好的煤气。炉温 主要是通过调节饱和温度进行调节，饱和温度升高，送入炉内的总蒸汽量增加，炉内温度降 低，反之亦然。进一步的，为了及时了解炉内各料层高度及变化，需要测钎，煤气炉操作中的测钎是利 用一定长度的钢钎从炉顶探火孔插入发生炉各料层中，并停留一定时间，然后取出钢钎，根 据钢钎上的颜色判断各料层的高度，钢钎上烧红的部位为气化层，其长度即为气化层厚度， 钎上其余颜色不明显的即气化层的上下位置分别为燃料准备层和灰层。但测钎频度过高，会 对料层和物料产生干扰，不利于料层的稳定。为了减少对料层和物料的干扰，以利于料层的 稳定，炉内正常状态下测钎频度优选为每1.5 2h测定一次，最优选每2h测定一次。炉况不 正常时与气化块煤时的测钎方法同，即根据需要适时插钎以利于及时调整和处理。本发明型煤制备煤气的方法，其有益效果为其制备的煤气热值在6300-6700 Kj/Nm3， 远高于现有型煤制备煤气方法所制备的煤气的热值(约为5200 5500Kj/Nm3)，使粉煤代替 块煤制备高热值煤气成为现实；大大缓解了块煤市场的供应紧张程度；型煤反应更为彻底， 提高了气化用煤的热利用率，对于以煤气为燃料的行业具有积极的作用，具有广阔的应用前旦 足。
图l是现有的型煤气化生产煤气的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式
做进一步的描述。 实施例l用本发明型煤制备煤气的方法制备煤气型煤气化时各料层厚度为灰层300mm，气化层250mm，燃料准备层500mm;所用气化剂 由水蒸汽和氧气体积含量为26%的空气混合而得，气化剂的饱和温度为65。C;测钎频度每 2h—次，气化层温度为100(TC。经测定，所得煤气的热值为6300Kj/Nm3。实施例2用本发明型煤制备煤气的方法制备煤气型煤气化时各料层厚度为灰层400mm，气化层280mm，燃料准备层650mm;所用气化剂 由水蒸汽和氧气体积含量为27%的空气混合而得，气化剂的饱和温度为66'C ;测钎频度每 2h—次，气化层温度为110(TC。经测定，所得煤气的热值为6500Kj/Nm3。实施例3用本发明型煤制备煤气的方法制备煤气型煤气化时各料层厚度为灰层500mm，气化层300mm，燃料准备层800mm;所用气化剂 由水蒸汽和氧气体积含量为28%的空气混合而得，气化剂的饱和温度为67'C ;测钎频度每 2h—次，气化层温度为1050 115(TC。经测定，所得煤气的热值达到为6700Kj/Nm3。试验例1用本发明型煤制备煤气的方法制备煤气煅烧钛白粉用现有型煤制备煤气方法制备的煤气煅烧钛白粉由于煤气热值不够，每吨Ti02需要另外 添加柴油约46Kg，用实施例l、 2、 3制备的煤气可直接煅烧钛白粉，柴油消耗量降为0。从实施例1 3可以看出通过本发明型煤制备煤气的方法制备的煤气，其热值可以达到 6700Kj/Nii^以上，远高于现有型煤制备煤气方法所制备的煤气的热值(约为5200 5500Kj/Nm3)。从试验例l可以看出用实施例l、 2、 3制备的煤气可直接煅烧钛白粉，简化了 钛白粉煅烧工序。
权利要求
1.型煤制备煤气的方法，其特征在于型煤气化时各料层厚度为灰层300～500mm，气化层250～300mm，燃料准备层500～800mm；所用气化剂由水蒸汽和氧气体积含量为26～28％的空气混合而得，气化剂的饱和温度为65～67℃。
2.根据权利要求l所述的型煤制备煤气的方法，其特征在于型煤气 化过程中还进行测钎，测钎频度为每l. 5 2h测定一次。
3.根据权利要求2所述的型煤制备煤气的方法，其特征在于型煤气 化时的测钎频度为每2h测定一次。
4.根据权利要求l所述的型煤制备煤气的方法，其特征在于型煤气 化时气化层的温度为1000 1150°C 。
全文摘要
本发明涉及型煤制备煤气的方法，属于煤气工业领域。本发明所解决的技术问题是提供了一种常压下型煤制备煤气的方法，该方法制备的煤气热值较高。本发明型煤制备煤气的方法，其型煤气化时各料层厚度为灰层300～500mm，气化层250～300mm，燃料准备层500～800mm；所用气化剂由水蒸汽和氧气体积含量为26～28％的空气混合而得，气化剂的饱和温度为65～67℃。本发明型煤制备煤气的方法，其制备的煤气热值在6300～6700Kj/Nm<sup>3</sup>，远高于现有型煤制备煤气方法所制备的煤气的热值(约为5200～5500Kj/Nm<sup>3</sup>)，具有广阔的应用前景。
文档编号C10J3/00GK101328433SQ20081030325
公开日2008年12月24日 申请日期2008年7月31日 优先权日2008年7月31日
发明者刘宣华, 刘轶平, 王玉群, 王荣凯 申请人:攀钢集团钛业有限责任公司