【技术实现步骤摘要】
以天然气和煤为原料的合成气制备方法及其制备炉 专利
本专利技术涉及一种以天然气和煤为原料的合成气制备方法及其制备炉。
技术介绍
发展由天然气和煤等非石油资源制取液体燃料和合成化工产品的技术路线愈来愈引起国内外的重视。由天然气和煤等非石油资源生产化工产品的工艺，一般分为三大部分：合成气制备、产品合成和产品精制，其中完全以煤为原料的合成气制备占合成产品总投资和生产成本的60％左右。因此，开发先进的合成气制备工艺具有重要意义。目前，国内外普遍采用单一原料的制备合成气生产工艺，比如单独使用煤或单独使用天然气。单独使用一种原料制备合成气的工艺，目前工艺已比较成熟，但鉴于原料自身的特点，均存在一些有待解决的问题。这些问题对于生产成本、设备投资以及CO2排放量均有很大的影响。单独以天然气为原料的合成气生产工艺的主要优点是流程短、设备投资较煤气化低、CO2排放量少。主要问题是目前我国天然气价格偏高，生产成本高，企业难以承受；传统天然气蒸气转化工艺生产的合成气H2/CO＞3，其值偏高，进行下游产品合成前需要采取措施降低H2/CO；燃料天然气约占天然气总耗量的1/3。众多以天然气为原料的化工厂，一大部分都开工不足，甚至亏损。因此，若能用其它廉价的燃料部分或全部替代传统天然气蒸气转化工艺中耗量较大的燃料天然气，将显著降低合成气的生产成本。单独以煤为原料的合成气制取工艺的主要优点是我国煤价格低廉，原料费用低。主要问题是流程复杂、设备投资高、CO2的排放量大；合成气的H2/CO≤1，...
【技术保护点】
一种以天然气和煤为原料的合成气制备炉，为一包括内砌高温耐火材料制成的炉体（１３）和位于炉体（１３）之外的水冷夹套（３）的压力容器，其特征在于：中间段粗，上下段细，横截面为圆形；该合成气制备炉自上而下分为上部干馏段和下部气化段；所述上部干馏段的上段细下段粗，其上下段之间的变径过渡段的炉壁上设有３－１２个带喷嘴（４１）的氧气、水蒸气入口管（４），细段的顶部设有加料仓（１４）及块煤加料口（１），所述下部气化段上段粗下段细，其上下段之间的变径过渡段的炉壁上设有３－１２个带喷嘴（６１）的天然气、氧气入口管（６），喷嘴（４１）和（６１）的喷射方向沿纵轴线方向上下调节；炉体（１３）中部的炉壁上对称设有合成气出口管（５）；所述下部气化段底部的炉壁上设有冷却水入口管（７）和液态排渣管（９），冷却水入口管（７）与水冷夹套（３）相连通。
【技术特征摘要】
1.一种以天然气和煤为原料的合成气制备炉，为一包括内砌高温耐火材料制成的炉体(13)和位于炉体(13)之外的水冷夹套(3)的压力容器，其特征在于：中间段粗，上下段细，横截面为圆形；该合成气制备炉自上而下分为上部干馏段和下部气化段；所述上部干馏段的上段细下段粗，其上下段之间的变径过渡段的炉壁上设有3-12个带喷嘴(41)的氧气、水蒸气入口管(4)，细段的顶部设有加料仓(14)及块煤加料口(1)，所述下部气化段上段粗下段细，其上下段之间的变径过渡段的炉壁上设有3-12个带喷嘴(61)的天然气、氧气入口管(6)，喷嘴(41)和(61)的喷射方向沿纵轴线方向上下调节；炉体(13)中部的炉壁上对称设有合成气出口管(5)；所述下部气化段底部的炉壁上设有冷却水入口管(7)和液态排渣管(9)，冷却水入口管(7)与水冷夹套(3)相连通。2.按照权利要求1所述的以天然气和煤为原料的合成气制备炉渣罐(23)通过位于其罐壁上的对接管(16)与液态排渣管(9)相连通，渣罐(23)上与对接管(16)对称的另一侧罐壁上设有内装泥炮(22)的泥炮装置(21)，渣罐(23)底部连通绞笼(17)，设有固态渣出口管(19)，渣罐(23)顶部设有水蒸气出(24)。3.一种以天然气和煤为原料的合成气制备方法，其特征在于：首先选用不易崩裂的块煤，根据块煤中灰分的含量及组成，在块煤中配入适量的块状石灰或石灰石，由本发明的以天然气和煤为原料的合成气制备炉炉顶的加料仓(14)及块煤加料口(1)加到炉体内，通过设置在制备炉上部干馏段的上下段之间的过渡变径段的炉壁上的喷嘴(41)将水蒸气和氧气喷入炉内；通过设置在制备炉下部气化段的上下段之间的过渡变径段的炉壁上的喷嘴(61)将天然气、水蒸气和氧气喷入炉体内；块煤在上部干馏段由上到下经过预热、干燥、分解，进入上部火焰区A，该上部火焰区A的温度控制在1000-12...
【专利技术属性】
技术研发人员：李俊岭，温浩，李静海，许志宏，杨章远，郭占成，刘超，赵月红，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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