一种固定床气化炉制气的方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种固定床气化炉制气的方法及系统，该制气方法包括：采用第一部分二氧化碳废气对容纳有原料煤的煤锁加压；将第二部分二氧化碳废气在气化剂管道的蒸汽入口前通入固定床气化炉；在固定床气化炉内，通入的气化剂和所述第二部分二氧化碳废气以及加压后的原料煤进行反应，得到粗煤气和气化灰渣。本发明专利技术主要把二氧化碳废气作为原料通入气化炉，可发生还原反应制CO；蓄热的热载体CO

Method and system for producing gas in fixed bed gasifier

The present invention provides a method and a system for fixed bed gasification furnace gas, including gas the method: the first part is carbon dioxide emissions of raw coal coal lock pressure on hold; the steam entrance in the gasification agent pipeline second carbon dioxide emissions before the pass into the fixed bed gasification furnace; in fixed bed gasifier in the second part of the gasification agent and carbon dioxide emissions and pressure after the raw coal was obtained crude gas and gasified ash. The invention mainly uses the carbon dioxide exhaust gas as the raw material to pass through the gasification furnace, and a reduction reaction can be used to make CO; a heat storage heat carrier CO

【技术实现步骤摘要】
一种固定床气化炉制气的方法及系统
本专利技术涉及煤化工
，尤其涉及一种固定床气化炉制气的方法及系统。
技术介绍
在煤化工领域中，煤气化炉是煤气化的主要设备，是将煤作为气化燃料进行可燃气体制造的炉子。典型的工业化煤气化炉型有：UGI炉、鲁奇炉、温克勒炉(Winkler)、德士古炉(Texaco)和道化学煤气化炉(DowChemical)。按固体和气体的接触方式，煤气化炉可分为固定床、流化床、气流床和熔融床4种类型。目前，运转中的固定床气化炉主要有鲁奇气化炉等。鲁奇炉的结构如图1所示，图1是现有一些鲁奇炉的结构示意图。图1中，1为煤锁，2为气液分离器，3为炉体，4为转动炉篦，5为炉篦传动轴，6为灰锁，7为水夹套，8为气化剂管道。图2是现有煤气化系统制备压缩天然气(CNG)的流程示意图，如图2所示，在气化炉内以煤为原料，以含氧气体、水蒸汽为气化剂，在高温的条件下，通过部分氧化反应将原料煤从固体燃料转化为气体燃料即气化煤气，所得固体物质有半焦和灰渣，将所得气体产物洗涤、变换，先得到粗煤气和油品，再进行变换净化后成为合成气，同时产生CO2废气和H2S。其中，可利用所述合成气制备天然气、CNG，可对H2S进行硫回收，而生成的CO2大部分会排放到大气中。在煤气化的转化过程中，大约70％的碳生成CO2后排放到大气中，每生产一吨油排向大气的CO2约8.8吨，每生产一吨甲醇排出的CO2约2.3吨。温室气体CO2的治理目前在世界上是最大难题，能回收利用的也是极少的一部分，能够大量合理的利用更是微乎其微，绝大部分都是当作废气排放到大气中，这也是当今地球逐渐变暖的一个最主要原因，对我们的生活将会有着巨大的影响和压力。在天然气生产和石油化工领域，排放大量的CO2。比如，目前一些大型煤化工和石油化工厂排放大量CO2气体，特别是一些低温甲醇洗技术制净煤气的大型煤化工企业，排放的废气包括纯度在90％以上的CO2气体，这造成了能源浪费和环境污染。因此，在当今化工领域，采用高能效、低污染、经济可行的技术路线成为必然，能够配套CO2回收利用的工艺路线更将成为亮点，也是大型煤化工的发展方向。
技术实现思路
有鉴于此，本申请提供一种固定床气化炉制气的方法及系统，本申请提供的制气方法能将二氧化碳废气回收利用，利于节能减排。本专利技术提供一种固定床气化炉制气的方法，包括以下步骤：采用第一部分二氧化碳废气对容纳有原料煤的煤锁加压；将第二部分二氧化碳废气在气化剂管道的蒸汽入口前通入固定床气化炉；在固定床气化炉内，通入的气化剂和所述第二部分二氧化碳废气以及加压后的原料煤进行反应，得到粗煤气和气化灰渣。优选地，还包括：将所述粗煤气进行脱硫脱碳净化，得到合成气和二氧化碳废气；所述第一部分二氧化碳废气和第二部分二氧化碳废气均来自脱硫脱碳净化产生的二氧化碳废气。优选地，还包括：向固定床气化炉的水夹套内通入第三部分二氧化碳废气。优选地，还包括：向容纳有气化灰渣的灰锁通入第四部分二氧化碳废气。优选地，还包括：将所述气化灰渣经过熄渣水洗，得到灰渣水；采用第五部分二氧化碳废气通入所述灰渣水。优选地，所述第五部分二氧化碳废气来自脱硫脱碳净化产生的二氧化碳废气；还包括：将所述脱硫脱碳净化产生的二氧化碳废气的剩余部分进行液体二氧化碳或干冰生产。本专利技术提供一种固定床气化炉制气的系统，包括：煤锁，所述煤锁连接有二氧化碳废气充压管道；顶部与所述煤锁连接的固定床气化炉炉体，所述固定床气化炉炉体下部连接有气化剂管道，上部具有粗煤气出口；所述气化剂管道具有蒸汽入口，所述固定床气化炉炉体下部在所述蒸汽入口前设置有二氧化碳废气进口；与所述固定床气化炉炉体底部连接的灰锁。优选地，还包括：与固定床气化炉炉体粗煤气出口相连的脱硫脱碳净化单元，所述脱硫脱碳净化单元具有合成气出口和二氧化碳废气出口；所述脱硫脱碳净化单元二氧化碳废气出口分别与固定床气化炉炉体二氧化碳废气进口和二氧化碳废气充压管道相连。优选地，还包括：与所述灰锁连接的熄渣水洗单元，所述熄渣水洗单元具有二氧化碳废气进口。优选地，所述脱硫脱碳净化单元二氧化碳废气出口与熄渣水洗单元二氧化碳废气进口相连。与现有技术相比，本专利技术提供的固定床气化炉制气的方法利用二氧化碳废气，对容纳有原料煤的煤锁进行充压，达到固定床气化炉炉体压力后，原料煤由打开的煤锁下锥阀通过自身重力从分布器进入固定床气化炉内。并且，本专利技术在气化剂管道的蒸汽入口前向固定床气化炉通入二氧化碳废气，落在干燥层的原料煤利用上升煤气和少量CO2进行干燥脱水，脱掉外水的原料煤在干馏层与上升热载体煤气和废气中二氧化碳发生脱煤挥发分分解反应，挥发分中的煤焦油、煤气、内水与煤半焦脱离，半焦在还原层同二氧化碳发生还原反应，CO2+C＝2CO+170.71KJ/Kg，生成CO并降温；还原层与氧化燃烧层没有明显的界限，一般称为气化层，在燃烧层内半焦与气化剂氧、蒸汽和二氧化碳发生气化反应，提供热源，得到的粗煤气在干燥层上部排出。本专利技术把二氧化碳废气作为原料通入固定床气化炉，可发生还原反应制CO；蓄热的热载体CO2在干馏段气提煤的挥发分，能达到干馏床加厚、高产煤焦油的效果。因此，本专利技术具有多制油、制气和回收利用二氧化碳废气等功能，利于节能减排。附图说明图1是现有一些鲁奇炉的结构示意图；图2是现有煤气化系统制备压缩天然气(CNG)的流程示意图；图3是本专利技术一些实施例提供的煤气化系统制备压缩天然气(CNG)的流程示意图。具体实施方式下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了一种固定床气化炉制气的方法，包括以下步骤：采用第一部分二氧化碳废气对容纳有原料煤的煤锁加压；将第二部分二氧化碳废气在气化剂管道的蒸汽入口前通入固定床气化炉；在固定床气化炉内，通入的气化剂和所述第二部分二氧化碳废气以及加压后的原料煤进行反应，得到粗煤气和气化灰渣。本申请提供的制气方法在制造可燃气体的同时，能回收利用二氧化碳废气，利于节能减排。参见图3，图3是本专利技术一些实施例提供的煤气化系统制备压缩天然气(CNG)的流程示意图。本专利技术实施例在固定床气化炉内以煤为原料，通过固定床气化制备气体燃料等。其中，固定床气化是指气化剂氧气、蒸汽和原料煤进行自热式气化；在固定床气化炉内，根据气化反应和温度把炉内料层分为：灰层、氧化燃烧层(简称燃烧层)、还原层、干馏层、干燥层这五层气化床层。在本专利技术中，所述固定床气化炉主要为鲁奇气化炉，简称鲁奇炉。在本专利技术实施例中，鲁奇炉加煤过程是通过打开煤锁的上锥阀，原料煤利用自身重力落到已经泄压的煤锁内。上锥阀自动关闭后，本专利技术实施例对容纳有原料煤的煤锁进行二氧化碳废气加压，达到炉体压力后，原料煤可由自动打开的煤锁下锥阀通过自身重力从分布器进入炉内。在本专利技术中，所述原料煤可以是褐煤、长焰煤、烟煤或无烟煤等本领域常用的气化原料。本专利技术优选用产油量大、水量少的更优质褐煤和长焰煤做为干馏原料，选用弱粘或不粘结烟煤可以制焦炭产品；并且，煤灰分越低，膨胀性小，弱粘结更适合。现有技术通常用粗煤气给装有原料煤的煤锁加压，下次加煤时要放本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固定床气化炉制气的方法，包括以下步骤：采用第一部分二氧化碳废气对容纳有原料煤的煤锁加压；将第二部分二氧化碳废气在气化剂管道的蒸汽入口前通入固定床气化炉；在固定床气化炉内，通入的气化剂和所述第二部分二氧化碳废气以及加压后的原料煤进行反应，得到粗煤气和气化灰渣。

【技术特征摘要】
1.一种固定床气化炉制气的方法，包括以下步骤：采用第一部分二氧化碳废气对容纳有原料煤的煤锁加压；将第二部分二氧化碳废气在气化剂管道的蒸汽入口前通入固定床气化炉；在固定床气化炉内，通入的气化剂和所述第二部分二氧化碳废气以及加压后的原料煤进行反应，得到粗煤气和气化灰渣。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：将所述粗煤气进行脱硫脱碳净化，得到合成气和二氧化碳废气；所述第一部分二氧化碳废气和第二部分二氧化碳废气均来自脱硫脱碳净化产生的二氧化碳废气。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括：向固定床气化炉的水夹套内通入第三部分二氧化碳废气。4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括：向容纳有气化灰渣的灰锁通入第四部分二氧化碳废气。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：将所述气化灰渣经过熄渣水洗，得到灰渣水；采用第五部分二氧化碳废气通入所述灰渣水。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第五部分二氧化碳废气来自脱硫脱碳净化产生的二氧化碳...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵泽秀，胡建民，罗琼，刘洋，赵守国，
申请(专利权)人：伊犁出入境检验检疫局综合技术服务中心，
类型：发明
国别省市：新疆,65