固定床加压气化系统技术方案

本发明专利技术提供了一种固定床加压气化系统，涉及气化工艺技术领域，为解决产出的煤气中甲烷含量高，对系统产能影响较大的问题。所述固定床加压气化系统包括：气化反应器、甲烷转化装置、煤气废锅、洗涤饱和塔和灰水处理系统；甲烷转化装置的进气口与气化反应器的出气口相连通，甲烷转化装置的顶部设置有气化剂入口，经由气化剂入口进入甲烷转化装置的气化剂包括氧气；煤气废锅与甲烷转化装置的出气口相连通；洗涤饱和塔与煤气废锅相连通；灰水处理系统分别与气化反应器、煤气废锅和洗涤饱和塔相连通。所述固定床加压气化系统能有效解决产出气体甲烷含量高、煤气夹带焦油等有机物的缺点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及气化工艺
，尤其是涉及一种固定床加压气化系统。
技术介绍
目前，传统的煤炭颗粒固定床气化技术是采用空气添加蒸汽常压下高温燃烧固定床间歇式循环进行煤炭转化制造煤气(一氧化碳和氢气)的技术。一般来说，此类煤炭气化工艺装置由煤仓、给料计量罐、气化炉、灰贮斗、除尘器、空气风机及其辅助配套设施组成；气化剂多为空气和水蒸气，压力接近常压；效率低、能耗大，对环境污染大。另有德国鲁奇公司的鲁奇炉也为加压固定床气化工艺，鲁奇炉加压固定床气化工艺只用于褐煤、烟煤等燃料的煤气化，其在气化反应器出口将气体进行激冷并将煤气中夹带的煤灰和焦炭等有机物洗掉，其生产出来的煤气中甲烷含量高，对系统产能影响较大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种固定床加压气化系统，以解决现有技术中存在的气化系统生产出的煤气中甲烷含量高，对系统产能影响较大的技术问题。本专利技术提供的固定床加压气化系统，包括：气化反应器，所述气化反应器为压力容器，其工作压力为0.5MPa～5.0MPa，所述气化反应器自下而上分为灰层、氧化层、第一还原层、第二还原层、干馏层和干燥层；甲烷转化装置，所述甲烷转化装置的进气口与所述气化反应器的出气口相连通，所述甲烷转化装置的顶部设置有气化剂入口，经由所述气化剂入口进入所述甲烷转化装置的气化剂包括氧气；煤气废锅，所述煤气废锅与所述甲烷转化装置的出气口相连通；洗涤饱和塔，所述洗涤饱和塔与所述煤气废锅相连通；灰水处理系统，所述灰水处理系统分别与所述气化反应器、所述煤气废锅和所述洗涤饱和塔相连通。进一步地，所述甲烷转化装置的内部设置有耐热耐磨衬里。可选地，所述气化反应器与所述甲烷转化装置之间设置有旋风除尘设备，所述旋风除尘设备的进气口与所述气化反应器的出气口相连通，所述旋风除尘设备的出气口与所述甲烷转化装置的进气口相连通。可选地，所述甲烷转化装置与所述煤气废锅之间设置有旋风除尘设备，所述旋风除尘设备的进气口与所述甲烷转化装置的出气口相连通，所述旋风除尘设备的出气口与所述煤气废锅的进气口相连通。进一步地，所述灰水处理系统包括：闪蒸罐、沉降槽、灰水槽、除氧水槽和含尘焦油槽，所述闪蒸罐与所述洗涤饱和塔相连，所述沉降槽分别与所述闪蒸罐、所述含尘焦油槽和所述灰水槽相连，所述灰水槽与所述除氧水槽相连，所述除氧水槽与所述洗涤饱和塔相连。优选地，所述气化反应器的底部连通有第一排灰锁斗，所述第一排灰锁斗的进口与所述气化反应器的排渣口连通，所述第一排灰锁斗为变压排渣罐，与排灰阀相连。可选地，所述甲烷转化装置的底部连通有第二排灰锁斗，所述第二排灰锁斗的进口或出口设置有气动自动锁渣球阀；所述煤气废锅的底部连通有第三排灰锁斗，所述第三排灰锁斗的进口或者出口设置气动自动锁渣球阀。进一步地，所述第二排灰锁斗、所述第三排灰锁斗分别与所述闪蒸罐或者沉降槽相连。可选地，所述气化反应器的顶部设置有变压进料锁斗，所述变压进料锁斗与所述气化反应器之间连接有给料罐，所述变压进料锁斗与原料仓连通，所述变压进料锁斗上设置有充压泄压气体接口。优选地，所述气化反应器的底部设有排灰炉篦以及气化剂进口；所述排灰炉篦为一变速旋转和排灰的结构，采用耐热耐磨铸钢制备，为多层多边扇形结构，所述排灰炉篦与电机相连；所述气化反应器的气化剂进口为环形多孔分布结构。相对于现有技术，本专利技术所述的固定床加压气化系统具有以下优势：本专利技术所述的固定床加压气化系统工作过程中，气化反应器中生成的高温气体进入甲烷转化装置中，经甲烷转化装置处理后的气体进入煤气废锅中。通过甲烷转化装置的气化剂入口向甲烷转化装置中通入少量氧气，以使得由气化反应器输送过来的气体中的部分煤气和煤气夹带的煤灰、焦油等有机物燃烧产生热量，从而使得温度上升到1000℃-1100℃左右，煤气中的甲烷与二氧化碳或者水蒸气发生吸热分解反应，生成一氧化碳和氢气，从而使得煤气中的甲烷达到分解产生有效气体的目的。与现有技术中的气化系统相比，本专利技术提供的固定床加压气化系统中设置有甲烷转化器，甲烷转化器将甲烷转化为一氧化碳和氢气，从而降低气体中甲烷含量，同时增加固定床加压气化系统的有效气体转化率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的固定床加压气化系统的工艺流程示意图一；图2为本专利技术实施例提供的固定床加压气化系统的结构示意图一；图3为本专利技术实施例提供的固定床加压气化系统的结构示意图二；图4为本专利技术实施例提供的固定床加压气化系统的结构示意图三；图5为本专利技术实施例提供的固定床加压气化系统的工艺流程示意图二。图中：10-预热器；20-混合器；30-气化反应器；31-原料仓；32-变压进料锁斗；33-给料罐；34-夹套汽包；40-甲烷转化装置；50-煤气废锅；51-煤气废锅汽包；52-耐磨瓦；60-洗涤饱和塔；70-灰水处理系统；71-闪蒸罐；72-沉降槽；73-灰水槽；74-除氧水槽；75-含尘焦油槽；76-灰水泵；77-除氧水泵；80-旋风除尘设备。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。如图1-5所示，本专利技术实施例提供的固定床加压气化系统，包括：气化反应器30、甲烷转化装置40、煤气废锅50、洗涤饱和塔60和灰水处理系统70，上述各结构均通过管路相连，在与甲烷转化装置40相连的管路内壁设置有耐热耐磨衬里。气化反应器30为压力容器，其工作压力为0.5MPa～5.0MPa，气化反应器30自下而上分为灰层、氧化层、第一还原层、第二还原层、干馏层和干燥层，气化反应器30为半夹套结构或者全夹套结构，气化反应器30的夹套结构与夹套汽包34相连通，气化反应器30与混合器20相连通，混合器20与预热器10相连通，气化反应器30具有气化剂进口、进料口、排渣口和出气口；经由气化反应器30的气化剂进口进入气化反应器30内部的气化剂为氧气+水蒸气、富氧+水蒸气，还可以是富氧+水蒸汽+CO2或者本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固定床加压气化系统，其特征在于，包括：气化反应器，所述气化反应器为压力容器，其工作压力为0.5MPa～5.0MPa，所述气化反应器自下而上分为灰层、氧化层、第一还原层、第二还原层、干馏层和干燥层；甲烷转化装置，所述甲烷转化装置的进气口与所述气化反应器的出气口相连通，所述甲烷转化装置的顶部设置有气化剂入口，经由所述气化剂入口进入所述甲烷转化装置的气化剂包括氧气；煤气废锅，所述煤气废锅与所述甲烷转化装置的出气口相连通；洗涤饱和塔，所述洗涤饱和塔与所述煤气废锅相连通；灰水处理系统，所述灰水处理系统分别与所述气化反应器、所述煤气废锅和所述洗涤饱和塔相连通。

【技术特征摘要】
1.一种固定床加压气化系统，其特征在于，包括：气化反应器，所述气化反应器为压力容器，其工作压力为0.5MPa～5.0MPa，所述气化反应器自下而上分为灰层、氧化层、第一还原层、第二还原层、干馏层和干燥层；甲烷转化装置，所述甲烷转化装置的进气口与所述气化反应器的出气口相连通，所述甲烷转化装置的顶部设置有气化剂入口，经由所述气化剂入口进入所述甲烷转化装置的气化剂包括氧气；煤气废锅，所述煤气废锅与所述甲烷转化装置的出气口相连通；洗涤饱和塔，所述洗涤饱和塔与所述煤气废锅相连通；灰水处理系统，所述灰水处理系统分别与所述气化反应器、所述煤气废锅和所述洗涤饱和塔相连通。2.根据权利要求1所述的固定床加压气化系统，其特征在于，所述甲烷转化装置的内部设置有耐热耐磨衬里。3.根据权利要求1所述的固定床加压气化系统，其特征在于，所述气化反应器与所述甲烷转化装置之间设置有旋风除尘设备，所述旋风除尘设备的进气口与所述气化反应器的出气口相连通，所述旋风除尘设备的出气口与所述甲烷转化装置的进气口相连通。4.根据权利要求1所述的固定床加压气化系统，其特征在于，所述甲烷转化装置与所述煤气废锅之间设置有旋风除尘设备，所述旋风除尘设备的进气口与所述甲烷转化装置的出气口相连通，所述旋风除尘设备的出气口与所述煤气废锅的进气口相连通。5.根据权利要求1所述的固定床加压气化系统，其特征在于，所述灰水处理系统包括：闪蒸罐、沉降槽、灰水槽、...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴云峰，薛磊，李长安，彭亿平，
申请(专利权)人：北京金泰瑞和工程科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11