本發(fā)明涉及煤化工利用，具體涉及焦化爐褐煤干餾熱解-焦炭固定床氣化兩步法制備合成氣的方法。

背景技術(shù)：

1、煤焦化是以煤炭為原料進行清潔能源轉(zhuǎn)換的一種重要方式，在煤炭加工中占有重要地位。煤焦化是將煤炭通過高溫干餾(900～1000℃)或中低溫干餾(500～900℃)的方式，加工成煤氣、焦油、焦炭等產(chǎn)品的過程。煉焦煤是一種煙煤，主要為煙煤中的貧瘦煤、瘦煤、焦煤、肥煤、1/3焦煤、氣肥煤、氣煤、1/2中黏煤等。

2、焦炭是煉焦最重要的產(chǎn)品，90％以上焦炭用于高爐煉鐵，其次用于鑄造與有色金屬冶煉工業(yè)，少量用于制取碳化鈣、二硫化碳、元素磷等。目前，然而隨著經(jīng)濟增速放緩，下游需求驟減，鋼鐵價格“大跳水”、面對如此嚴峻的市場形勢，鋼廠紛紛采取減產(chǎn)限產(chǎn)措施，導(dǎo)致焦煤盈利普遍不佳，全國平均噸焦虧損嚴重，大量焦化廠轉(zhuǎn)型求生。

3、當(dāng)前，焦化行業(yè)甲醇、氨、雙氧水等焦化副產(chǎn)品行情旺盛，但受焦炭市場的影響，導(dǎo)致企業(yè)虧損嚴重，亟需“多副少焦”的技術(shù)升級方案。褐煤是一種煤化程度最低的礦產(chǎn)煤，介于泥炭和瀝青煤之間，含碳量較低，低發(fā)熱量在11～17mj/kg之間，此外還含有較多的雜質(zhì)和揮發(fā)物質(zhì)，含水量較高，常用于電站鍋爐燃燒，燃燒時會對空氣產(chǎn)生污染，主要用作發(fā)電廠的燃料，價格在300～400元/噸。通過焦化爐技術(shù)改造，實現(xiàn)采用褐煤替代焦煤生產(chǎn)煤化工副產(chǎn)品，對焦化企業(yè)提高盈利能力和煤清潔高效利用具有重要意義。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明依托傳統(tǒng)焦化爐實現(xiàn)褐煤清潔高效綜合利用，生產(chǎn)煤化工基礎(chǔ)原料煤氣，生產(chǎn)的煤氣可應(yīng)用于甲醇、氨、雙氧水等副產(chǎn)品化工領(lǐng)域，實現(xiàn)了褐煤的高值化利用，促進焦化企業(yè)降本增效，實現(xiàn)低品位煤炭資源的高值清潔低碳化利用。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

3、一種焦化爐褐煤干餾熱解-焦炭固定床氣化兩步法制備合成氣的方法，具體步驟如下：

4、(1)將褐煤磨細后加入焦化爐炭化室，搗固后進行干餾熱解，結(jié)焦獲得褐煤焦炭；

5、(2)將褐煤焦炭冷卻后送入磨煤機磨細后輸送至固定床氣化爐，以水蒸氣和氧氣作為氣化劑由下部通入固定床氣化爐，進行固定床氣化爐氣化后，最終得到灰渣和合成氣。

6、步驟(1)褐煤粒徑磨細至3～10mm。

7、步驟(1)干餾熱解的溫度為600℃～1100℃，時間為4～10h。

8、步驟(2)褐煤焦炭粒徑磨細至0.9～5.0mm。

9、步驟(2)固定床氣化爐氣化工作溫度為700℃～1300℃。

10、步驟(2)固定床氣化爐氣化過程褐煤焦炭與水蒸氣的質(zhì)量比為1：0.3～1：1.3。

11、步驟(2)固定床氣化爐氣化過程氧氣與褐煤焦炭的空燃比為0.1：1～0.4：1。

12、本發(fā)明的技術(shù)效果為：

13、(1)本發(fā)明方法簡單，采用褐煤替代焦煤在焦化爐中干餾熱解生產(chǎn)焦?fàn)t煤氣和褐煤焦炭，而后褐煤焦炭經(jīng)冷卻磨細后輸送至固定床氣化爐，以水蒸氣和氧氣為氣化劑生產(chǎn)水煤氣，降低了煤焦化爐運行成本，提高了褐煤的價值產(chǎn)出，分別生產(chǎn)出焦?fàn)t煤氣和水煤氣，制備的煤氣可應(yīng)用于化工領(lǐng)域，實現(xiàn)了煤炭的清潔高效利用。

14、(2)本發(fā)明在應(yīng)用過程中對焦化爐的技術(shù)改造簡單，可實現(xiàn)焦煤和褐煤在同一炭化室的無縫切換應(yīng)用和不同炭化室的同步加料生產(chǎn)，提高了焦化爐的適用性和利用效率。

技術(shù)特征：

1.一種焦化爐褐煤干餾熱解-焦炭固定床氣化兩步法制備合成氣的方法，其特征在于，具體步驟如下：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述焦化爐褐煤干餾熱解-焦炭固定床氣化兩步法制備合成氣的方法，其特征在于，步驟(1)褐煤粒徑磨細至3～10mm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述焦化爐褐煤干餾熱解-焦炭固定床氣化兩步法制備合成氣的方法，其特征在于，步驟(1)干餾熱解的溫度為600℃～1100℃，時間為4～10h。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述焦化爐褐煤干餾熱解-焦炭固定床氣化兩步法制備合成氣的方法，其特征在于，步驟(2)褐煤焦炭粒徑磨細至0.9～5.0mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述焦化爐褐煤干餾熱解-焦炭固定床氣化兩步法制備合成氣的方法，其特征在于，步驟(2)固定床氣化爐氣化溫度為700℃～1300℃。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述焦化爐褐煤干餾熱解-焦炭固定床氣化兩步法制備合成氣的方法，其特征在于，步驟(2)固定床氣化爐氣化過程褐煤焦炭與水蒸氣的質(zhì)量比為1：0.3～1：1.3。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述焦化爐褐煤干餾熱解-焦炭固定床氣化兩步法制備合成氣的方法，其特征在于，步驟(2)固定床氣化爐氣化過程氧氣與褐煤焦炭的空燃比為0.1：1～0.4：1。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開一種焦化爐褐煤干餾熱解?焦炭固定床氣化兩步法制備合成氣的方法，將褐煤磨細后加入焦化爐炭化室，搗固后進行干餾熱解，結(jié)焦獲得褐煤焦炭，將褐煤焦炭冷卻后送入磨煤機磨細后輸送至固定床氣化爐，以水蒸氣和氧氣作為氣化劑由下部通入氣化爐，進行固定床氣化爐氣化后最終得到灰渣和合成氣；本發(fā)明以低價值褐煤為主要原料，通過焦化爐生產(chǎn)工藝調(diào)整和技術(shù)改造得到高品質(zhì)煤氣，對焦化行業(yè)降本增效具有重要意義。

技術(shù)研發(fā)人員：隋猛,李佳豪,李法社,倪梓皓,王霜
受保護的技術(shù)使用者：昆明理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/14