一種固定床加壓連續(xù)氣化制燃料氣的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種固定床加壓連續(xù)氣化制燃料氣的方法，包括以下步驟：原料煤由料倉進入氣化爐；來自空分的氧氣和來自管網(wǎng)及自產(chǎn)的蒸汽在混合罐中混合（即氣化劑），溫度控制到150～200℃進入爐底灰渣層，進行氧化還原反應；氣化后的煤氣，經(jīng)過除塵溫度降至150℃，水煤氣經(jīng)過空冷器和間接水冷器溫度降至40℃，再通過靜電除塵后脫硫；氣化的水煤氣先進入冷卻塔，再進入脫硫塔，脫硫后的煤氣進入洗氣塔凈化后經(jīng)塔頂出來送至燃氣管網(wǎng)；脫硫液通過富液泵將其送入自吸式空氣噴射再生槽，空氣隨脫硫液從噴射器尾管出來，與脫硫液再次進行氧化反應，被氧化再生后的溶液從再生槽底部流入貧液槽，經(jīng)貧液泵抽出再打入脫硫塔循環(huán)使用。本發(fā)明的有益效果：從根本上解決常壓氣化制燃料氣的環(huán)保問題，對環(huán)境友好。
【專利說明】
一種固定床加壓連續(xù)氣化制燃料氣的方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及一種制燃料氣的方法，具體來說是一種固定床加壓連續(xù)氣化制燃料氣 的方法。
【背景技術】
[0002] 傳統(tǒng)的煤制燃料氣工藝主要是通過固定床(如兩段式煤氣發(fā)生爐、固定床純氧連 續(xù)氣化爐)或流化床(如恩德爐)氣化后的煤氣，經(jīng)過除塵、降溫和脫硫生產(chǎn)燃料氣。常壓下 操作，開停車或事故狀態(tài)時氣體只能無組織現(xiàn)場放空，環(huán)保壓力大;單爐發(fā)氣量少，造成氣 化爐套數(shù)增加，需配套造氣循環(huán)水、煤氣柜及附屬設施、脫硫羅茨風機等，工藝流程長，占地 大，操作復雜;生產(chǎn)電耗和水耗大，能耗高。

【發(fā)明內容】

[0003] 本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術中傳統(tǒng)常壓氣化制燃料氣環(huán)保性能差、工藝流 程長、占地大、消耗大、綜合能耗高等問題，提供一種環(huán)境友好、流程簡潔、節(jié)約占地、節(jié)能高 效的固定床加壓連續(xù)氣化制燃料氣的方法。
[0004] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案如下： 一種固定床加壓連續(xù)氣化制燃料氣的方法，其特征在于:包括以下步驟： A:原料由料倉進入氣化爐； B:來自空分的氧氣和來自管網(wǎng)及自產(chǎn)的蒸汽在混合罐中混合(即氣化劑），溫度控制到 150~20(TC，氣化劑進入爐底灰渣層，經(jīng)過灰渣層換熱后依次進入氧化層和還原層，進行氧 化還原反應產(chǎn)生水煤氣，水煤氣再依次向上經(jīng)過干餾層和干燥層，溫度降至450~550°C時 由氣化爐頂送出； C、氣化后的煤氣，經(jīng)過雙旋風分離器進行除塵，經(jīng)過雙旋風分離器后的水煤氣進入顯 熱回收器，溫度降至150°C，150°C的水煤氣經(jīng)過空冷器和間接水冷器，溫度降至40°C，再通 過靜電除塵器，除塵后的水煤氣送往脫硫； D:氣化的水煤氣先進入冷卻塔，冷卻后的煤氣從脫硫塔下部進入脫硫塔，與塔頂噴淋 在填料表面的脫硫液逆流接觸，脫硫后的煤氣進入洗氣塔凈化后經(jīng)塔頂出來送至燃氣管 網(wǎng)； E:脫硫液從塔底流出來，通過富液栗將其送入自吸式空氣噴射再生槽，空氣隨脫硫液 從噴射器尾管出來，自下而上與脫硫液再次逆流接觸進行氧化反應，被氧化再生后的溶液 從再生槽底部，利用靜壓差流入貧液槽，經(jīng)貧液栗抽出再打入脫硫塔循環(huán)使用。
[0005] 優(yōu)選地，所述步驟A中的原料為煤、焦炭或蘭炭。
[0006] 優(yōu)選地，所述步驟A中的原料由料倉進入自動加煤機，自動定時、定量加入氣化爐 頂部煤鎖，煤鎖沖壓至與氣化爐壓力相同時，打開煤鎖下閥，煤通過重力進入氣化爐內。
[0007] 優(yōu)選地，所述步驟B的氣化劑來自空分的氧氣和來自管網(wǎng)及自產(chǎn)的蒸汽，經(jīng)計量和 比例調節(jié)進入混合罐中混合。
[0008] 優(yōu)選地，所述步驟C中除塵后的水煤氣含塵量低于20mg/Nm3。
[0009] 優(yōu)選地，所述步驟D中凈化后的煤氣壓力為0.05~0.07MPaG，低位熱值為2250~ 2500kcal/Nm 3,H2S < 20mg/Nm3〇
[0010] 優(yōu)選地，所述步驟D中的脫硫為濕法堿液脫硫。
[0011] 優(yōu)選地，所述步驟D中的脫硫液為碳酸鈉、碳酸氫鈉溶液。
[0012] 優(yōu)選地，所述步驟E中脫硫液中的硫化物、硫氫化物氧化為單質硫，并被上行的空 氣帶到再生槽上部液面形成硫泡沫。
[0013] 優(yōu)選地，所述的硫泡沫利用位差從再生槽溢流堰自動流入泡沫槽，硫泡沫經(jīng)泡沫 栗，送入恪硫爸，制成硫磺。
[0014] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果為： (1)從根本上解決常壓氣化制燃料氣的環(huán)保問題，對環(huán)境友好。
[0015] (a)本發(fā)明為加壓氣化制燃料氣，解決常壓氣化中開停車和事故放空無法進入火 炬而現(xiàn)場放空的問題。
[0016] (b)氣化溫度高，冷凝液除鹽后可循環(huán)利用，無污水排放，環(huán)境友好。
[0017] (c)氣化采用復合空冷加間接水冷，取消常壓氣化的洗氣塔及造氣循環(huán)水處理裝 置，無造氣污水排放。
[0018] (d)取消羅茨風機和氣化鼓風機，有效控制裝置噪音。
[0019] (e )脫硫效果好，燃料氣中硫含量低。
[0020] (2 )有效降低電耗、水耗，綜合能耗降低20~30%。
[0021] (a)通過增加氣化爐高徑比和使用純氧作為氣化劑，灰渣中殘?zhí)亢康?殘?zhí)?lt; 5%)，同時有效降低爐頂帶出物，降低原料煤消耗。
[0022] (b)加壓氣化，有效降低后續(xù)工段的壓縮功，用電負荷大為降低。同時取消了空氣 鼓風機、造氣循環(huán)熱水及冷水栗產(chǎn)生的電耗。
[0023] ( d )采用復合空冷加間接水冷，取消水洗塔，有效降低水耗。
[0024] (3)相同規(guī)模氣化爐數(shù)量降低，同時取消常壓氣化配套水煤氣儲氣設施(氣柜）、造 氣循環(huán)水處理和羅茨風機等，有效節(jié)約投資和占地。
[0025] (4)采用高效防堵濕法脫硫技術，脫硫效果好，溶液循環(huán)量低，有效降低脫硫的電 耗。
[0026] (5)全自動化控制，實現(xiàn)本質安全和環(huán)保，提高工作效率。
【附圖說明】
[0027] 圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0028] 為使對本發(fā)明的結構特征及所達成的功效有更進一步的了解與認識，用以較佳的 實施例及附圖配合詳細的說明，說明如下： 實施例1:以無煙煤為原料，制取40000Nm3/h燃料氣。
[0029] 無煙煤主要指標如下：
(2)原料如下： 原料煤：18.8t/h;原料氧氣(99.6v%) : 9500Nm3/h;水蒸氣:23t/h。
[0030] (2)原料煤(或焦炭、蘭炭）由料倉進入自動加煤機，自動定時、定量加入氣化爐頂 部煤鎖，煤鎖沖壓至與氣化爐壓力相同時，打開煤鎖下閥，煤通過重力進入氣化爐內。來自 空分的氧氣和來自管網(wǎng)及自產(chǎn)的蒸汽，經(jīng)計量和比例調節(jié)進入混合罐中混合，溫度控制到 150~200°C從氣化爐底部由爐篦均勻布氣進入爐底灰渣層，經(jīng)過灰渣層換熱后依次進入氧 化層和還原層，進行氧化還原反應產(chǎn)生水煤氣，水煤氣再依次向上經(jīng)過干餾層和干燥層，溫 度降至450~550°C時由氣化爐頂送出。
[0031] (3)氣化后的煤氣，經(jīng)過雙旋風分離器進行除塵，除塵效果可達95%。經(jīng)過雙旋風分 離器后的水煤氣進入顯熱回收器，溫度降至150°C左右，同時副產(chǎn)低壓蒸汽。150°C的水煤氣 經(jīng)過空冷器和間接水冷器，溫度降至40°C，再通過靜電除塵器，除塵后含塵量低于20mg/Nm 3 的水煤氣送往脫硫。
[0032] (4)來自氣化的水煤氣先進入冷卻塔，進一步降低溫度，同時除去水煤氣中的灰 塵。從冷卻塔出來的煤氣從脫硫塔下部進入脫硫塔，與塔頂噴淋在填料表面的脫硫液逆流 接觸，煤氣中的H2S和C0S等被脫硫液吸收，脫硫后的煤氣進入洗氣塔進一步凈化后(壓力約 0.05~0.07MPaG，低位熱值約2390kcal/Nm 3，H2S < 20mg/Nm3)經(jīng)塔頂出來送至燃氣管網(wǎng)。 [0033] (5 )吸收了 H2 S的脫硫液從塔底流出來，通過富液栗將其送入自吸式空氣噴射再生 槽，同時利用自動吸入的空氣對脫硫液進行再生，空氣隨脫硫液從噴射器尾管出來，自下而 上與脫硫液再次逆流接觸，使溶液中的硫化物、硫氫化物氧化為單質硫，并被上行的空氣帶 到再生槽上部液面形成硫泡沫，被氧化再生后的溶液從再生槽底部，利用靜壓差流入貧液 槽，經(jīng)貧液栗抽出再打入脫硫塔循環(huán)使用。
[0034] (6)脫硫液氧化再生過程中產(chǎn)生的硫磺泡沫，利用位差從再生槽溢流堰自動流入 泡沫槽，硫泡沫經(jīng)泡沫栗，送入恪硫爸，制成副產(chǎn)品硫磺約96kg/h。實施例2:以焦炭為原料， 制取106000Nm3/h燃料氣。
[0035]原料焦炭主要指標如下：
(2)所需原料如下： 焦炭:47 · 7t/h;原料氧氣(99 · 6v%) : 24500Nm3/h;水蒸氣:63t/h。
[0036] (2)原料煤(或焦炭、蘭炭）由料倉進入自動加煤機，自動定時、定量加入氣化爐頂 部煤鎖，煤鎖沖壓至與氣化爐壓力相同時，打開煤鎖下閥，煤通過重力進入氣化爐內。來自 空分的氧氣和來自管網(wǎng)及自產(chǎn)的蒸汽，經(jīng)計量和比例調節(jié)進入混合罐中混合，溫度控制到 150~200°C從氣化爐底部由爐篦均勻布氣進入爐底灰渣層，經(jīng)過灰渣層換熱后依次進入氧 化層和還原層，進行氧化還原反應產(chǎn)生水煤氣，水煤氣再依次向上經(jīng)過干餾層和干燥層，溫 度降至450~550°C時由氣化爐頂送出。
[0037] (3)氣化后的煤氣，經(jīng)過雙旋風分離器進行除塵，除塵效果可達95%。經(jīng)過雙旋風分 離器后的水煤氣進入顯熱回收器，溫度降至150°C左右，同時副產(chǎn)低壓蒸汽。150°C的水煤氣 經(jīng)過空冷器和間接水冷器，溫度降至40°C，再通過靜電除塵器，除塵后含塵量低于20mg/Nm3 的水煤氣送往脫硫。
[0038] (4 )來自氣化的水煤氣先進入冷卻塔，進一步降低溫度，同時除去水煤氣中的灰 塵。從冷卻塔出來的煤氣從脫硫塔下部進入脫硫塔，與塔頂噴淋在填料表面的脫硫液逆流 接觸，煤氣中的H2S和C0S等被脫硫液吸收，脫硫后的煤氣進入洗氣塔進一步凈化后(壓力約 0.05~0.07MPaG，低位熱值約2415kcal/Nm 3，H2S < 20mg/Nm3)經(jīng)塔頂出來送至燃氣管網(wǎng)。 [0039] (5 )吸收了H2S的脫硫液從塔底流出來，通過富液栗將其送入自吸式空氣噴射再生 槽，同時利用自動吸入的空氣對脫硫液進行再生，空氣隨脫硫液從噴射器尾管出來，自下而 上與脫硫液再次逆流接觸，使溶液中的硫化物、硫氫化物氧化為單質硫，并被上行的空氣帶 到再生槽上部液面形成硫泡沫，被氧化再生后的溶液從再生槽底部，利用靜壓差流入貧液 槽，經(jīng)貧液栗抽出再打入脫硫塔循環(huán)使用。
[0040] (6)脫硫液氧化再生過程中產(chǎn)生的硫磺泡沫，利用位差從再生槽溢流堰自動流入 泡沫槽，硫泡沫經(jīng)泡沫栗，送入恪硫爸，制成副產(chǎn)品硫磺約120kg/h。實施例3:以蘭炭為原 料，制取14000Nm3/h燃料氣。
[0041 ] 原料蘭炭王要指標如下：
(2)所需原料如下： 焦炭:6 · 6t/h;原料氧氣(99 · 6v%) : 3200Nm3/h;水蒸氣:7 · 4t/h。
[0042] (2)原料煤(或焦炭、蘭炭）由料倉進入自動加煤機，自動定時、定量加入氣化爐頂 部煤鎖，煤鎖沖壓至與氣化爐壓力相同時，打開煤鎖下閥，煤通過重力進入氣化爐內。來自 空分的氧氣和來自管網(wǎng)及自產(chǎn)的蒸汽，經(jīng)計量和比例調節(jié)進入混合罐中混合，溫度控制到 150~200°C從氣化爐底部由爐篦均勻布氣進入爐底灰渣層，經(jīng)過灰渣層換熱后依次進入氧 化層和還原層，進行氧化還原反應產(chǎn)生水煤氣，水煤氣再依次向上經(jīng)過干餾層和干燥層，溫 度降至450~550°C時由氣化爐頂送出。
[0043] (3)氣化后的煤氣，經(jīng)過雙旋風分離器進行除塵，除塵效果可達95%。經(jīng)過雙旋風分 離器后的水煤氣進入顯熱回收器，溫度降至150°C左右，同時副產(chǎn)低壓蒸汽。150°C的水煤氣 經(jīng)過空冷器和間接水冷器，溫度降至40°C，再通過靜電除塵器，除塵后含塵量低于20mg/Nm 3 的水煤氣送往脫硫。
[0044] (4 )來自氣化的水煤氣先進入冷卻塔，進一步降低溫度，同時除去水煤氣中的灰 塵。從冷卻塔出來的煤氣從脫硫塔下部進入脫硫塔，與塔頂噴淋在填料表面的脫硫液逆流 接觸，煤氣中的H2S和C0S等被脫硫液吸收，脫硫后的煤氣進入洗氣塔進一步凈化后(壓力約 0.05~0.07MPaG，低位熱值約2290kcal/Nm 3，H2S < 20mg/Nm3)經(jīng)塔頂出來送至燃氣管網(wǎng)。。 [0045] (5 )吸收了 H2 S的脫硫液從塔底流出來，通過富液栗將其送入自吸式空氣噴射再生 槽，同時利用自動吸入的空氣對脫硫液進行再生，空氣隨脫硫液從噴射器尾管出來，自下而 上與脫硫液再次逆流接觸，使溶液中的硫化物、硫氫化物氧化為單質硫，并被上行的空氣帶 到再生槽上部液面形成硫泡沫，被氧化再生后的溶液從再生槽底部，利用靜壓差流入貧液 槽，經(jīng)貧液栗抽出再打入脫硫塔循環(huán)使用。
[0046] (6)脫硫液氧化再生過程中產(chǎn)生的硫磺泡沫，利用位差從再生槽溢流堰自動流入 泡沫槽，硫泡沫經(jīng)泡沫栗，送入恪硫爸，制成副產(chǎn)品硫磺約17kg/h。
[0047]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術 人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是本發(fā)明 的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和 改進都落入要求保護的本發(fā)明的范圍內。本發(fā)明要求的保護范圍由所附的權利要求書及其 等同物界定。
【主權項】
1. 一種固定床加壓連續(xù)氣化制燃料氣的方法，其特征在于:包括以下步驟： A:原料由料倉進入氣化爐； B:來自空分的氧氣和來自管網(wǎng)及自產(chǎn)的蒸汽在混合罐中混合（即氣化劑），溫度控制到 150~20(TC，氣化劑進入爐底灰渣層，經(jīng)過灰渣層換熱后依次進入氧化層和還原層，進行氧 化還原反應產(chǎn)生水煤氣，水煤氣再依次向上經(jīng)過干餾層和干燥層，溫度降至450~550°C時 由氣化爐頂送出； C、氣化后的煤氣，經(jīng)過雙旋風分離器進行除塵，經(jīng)過雙旋風分離器后的水煤氣進入顯 熱回收器，溫度降至150°C，150°C的水煤氣經(jīng)過空冷器和間接水冷器，溫度降至40°C，再通 過靜電除塵器，除塵后的水煤氣送往脫硫； D:氣化的水煤氣先進入冷卻塔，冷卻后的煤氣從脫硫塔下部進入脫硫塔，與塔頂噴淋 在填料表面的脫硫液逆流接觸，脫硫后的煤氣進入洗氣塔凈化后經(jīng)塔頂出來送至燃氣管 網(wǎng)； E:脫硫液從塔底流出來，通過富液栗將其送入自吸式空氣噴射再生槽，空氣隨脫硫液 從噴射器尾管出來，自下而上與脫硫液再次逆流接觸進行氧化反應，被氧化再生后的溶液 從再生槽底部，利用靜壓差流入貧液槽，經(jīng)貧液栗抽出再打入脫硫塔循環(huán)使用。2. 根據(jù)權利要求1所述的一種固定床加壓連續(xù)氣化制燃料氣的方法，其特征在于，所述 步驟A中的原料為煤、焦炭或蘭炭。3. 根據(jù)權利要求1所述的一種固定床加壓連續(xù)氣化制燃料氣的方法，其特征在于，所述 步驟A中的原料由料倉進入自動加煤機，自動定時、定量加入氣化爐頂部煤鎖，煤鎖沖壓至 與氣化爐壓力相同時，打開煤鎖下閥，煤通過重力進入氣化爐內。4. 根據(jù)權利要求1所述的一種固定床加壓連續(xù)氣化制燃料氣的方法，其特征在于，所述 步驟B的氣化劑來自空分的氧氣和來自管網(wǎng)及自產(chǎn)的蒸汽，經(jīng)計量和比例調節(jié)進入混合罐 中混合。5. 根據(jù)權利要求1所述的一種固定床加壓連續(xù)氣化制燃料氣的方法，其特征在于，所述 步驟C中除塵后的水煤氣含塵量低于20mg/Nm 3。6. 根據(jù)權利要求1所述的一種固定床加壓連續(xù)氣化制燃料氣的方法，其特征在于，所述 步驟D中凈化后的煤氣壓力為0.05~0.07MPaG，低位熱值為2250~2500kcal/Nm 3，H2S < 20mg/Nm3 〇7. 根據(jù)權利要求1所述的一種固定床加壓連續(xù)氣化制燃料氣的方法，其特征在于，所述 步驟D中的脫硫為濕法堿液脫硫。8. 根據(jù)權利要求1所述的一種固定床加壓連續(xù)氣化制燃料氣的方法，其特征在于，所述 步驟D中的脫硫液為碳酸鈉、碳酸氫鈉溶液。9. 根據(jù)權利要求1所述的一種固定床加壓連續(xù)氣化制燃料氣的方法，其特征在于，所述 步驟E中脫硫液中的硫化物、硫氫化物氧化為單質硫，并被上行的空氣帶到再生槽上部液面 形成硫泡沫。10. 根據(jù)權利要求9所述的一種固定床加壓連續(xù)氣化制燃料氣的方法，其特征在于，所 述的硫泡沫利用位差從再生槽溢流堰自動流入泡沫槽，硫泡沫經(jīng)泡沫栗，送入熔硫釜，制成 硫磺。
【文檔編號】C10J3/84GK105885945SQ201510565424
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2015年9月8日
【發(fā)明人】袁崢嶸, 李傳玉, 趙平, 李仁貴
【申請人】袁崢嶸