气化工艺系统和方法技术方案

本发明专利技术气化工艺系统和方法属于能源化工中的气化技术领域；所要解决的技术问题为：提供一种科学有效的气化工艺系统和方法，达到物料、设备和能源的高效利用，实现气化系统效能的最大化，降低装置运行成本，实现气化装置的良好运行；采用的技术方案为：气化工艺系统，包括根据工艺要求进行合理的布局和组合连接的燃烧单元、降温单元、分离单元、净化单元、处理单元、循环单元、回收单元，所述燃烧单元内设置有燃烧室及连通燃烧室的气化原料入口和气化剂入口，燃烧单元入口连接提供原料的原料单元，所述降温单元内设置有降温装置，所述净化单元内设置有净化装置，净化单元出口连接储存成品的产品单元；本发明专利技术尤其适用于煤气化领域。

Gasification process system and method

【技术实现步骤摘要】
气化工艺系统和方法
本专利技术气化工艺系统和方法属于能源化工中的气化
，具体涉及完整的含碳物料、生物质或其他可燃物料的气化系统的设计和构成技术。
技术介绍
从我国的能源状况来看，煤炭在未来很长时间内都将是主要的化石能源。但将煤炭直接燃烧利用不但能量的利用率低而且对环境的污染较严重，从而促使了煤炭清洁利用技术的发展。煤气化技术就是煤炭清洁利用的关键和龙头技术，是煤化工过程的工业基础。煤炭气化的过程实质上是将难以加工处理、难以脱除无用组分的固体，转化为易于净化、易于应用的气体的过程。原料在燃烧单元高温气化后产生粗合成气和其他副产物，如高温熔渣、煤灰、未燃尽的含碳物以及反应生成的其他物质等，因此需要对出燃烧单元的产物进行各项处理，其中主要包括产物降温、净化以及副产物处理，为下一工序输送合格的合成气；同时原料在气化过程中释放出大量的热量，根据不同的工艺技术，可以选择性的对该热量进行回收利用，提高系统热利用效率，尤其是在强调节能高效的技术开发背景下，工艺技术能耗的指标是作为技术先进性的重要评价指标。从固定床、流化床到气流床气化技术的不断发展，气化技术在不断的更新，不同用户对下游产品的需求不相同，其使用的生产工艺包括气化工艺也不尽相同，因此，本专利技术就是在此基础上提出的一种适用范围广的气化工艺系统和方法，使不同的用户能根据本专利技术再结合其工艺思路和技术要求选择合适的工艺系统和方法，满足高效节能环保的煤气化生产工艺。
技术实现思路
本专利技术克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种科学有效的气化工艺系统和方法，达到物料、设备和能源的高效利用，实现气化系统效能的最大化，降低装置运行成本，实现气化装置的良好运行。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：气化工艺系统，包括依次连接的用于原料燃烧的燃烧单元、用于气化产物冷却的降温单元和用于净化气化产物的净化单元，所述燃烧单元内设置有燃烧室及连通燃烧室的气化原料入口和气化剂入口，燃烧单元入口连接提供原料的原料单元，所述降温单元内设置有降温装置，所述净化单元内设置有净化装置，净化单元出口连接储存成品的产品单元。所述燃烧单元或降温单元或净化单元的出口连接有对气化副产物及其他物料进行处理的处理单元。所述燃烧单元和降温单元之间连接有分离气化目标产物与其他副产物的分离单元，分离单元的其他副产物出口与燃烧单元的入口相连通。所述燃烧单元和降温单元之间连接有多个分离单元，分离单元的出口均与回收单元的入口相连接，回收单元上设有分别与燃烧单元的入口和处理单元相连接的出口。所述净化单元与产品单元之间还连接有多个降温单元和净化单元，每个降温单元的介质出口均连接有循环单元，循环单元内的介质为工艺气或系统水，循环单元的出口与最前端的降温单元的介质入口相连接。所述原料单元与降温单元之间串联有多个燃烧单元。所述燃烧单元的燃烧室为水冷壁燃烧室，或为耐火砖燃烧室。所述降温单元的降温装置为换热器，或为废锅，降温装置内的介质为低温工艺气或激冷水。所述经阿虎单元的净化装置为洗涤塔，或为喷淋器，或为除尘装置。所述降温单元内设有热回收装置。气化工艺系统所采用的的气化工艺方法：气化原料自原料单元送入燃烧单元进行完全燃烧或不完全燃烧产生气化产物和副产物，气化产物进入降温单元进行降温，冷却后的气化产物进入净化单元进行净化后送入产品单元进行存储。所述燃烧单元、降温单元或净化单元中生成的气化副产物及其他物料送入处理单元进行处理。所述燃烧单元内生成的产物进入分离单元进行气化目标产物与其他副产物的分离，气化目标产物进入降温单元进行冷却，其他副产物则回到燃烧单元继续燃烧处理。所述燃烧单元内生成的产物依次进入多个分离单元进行气化目标产物与其他副产物的分离，最终气化目标产物进入降温单元进行冷却，分理出的其他副产物则通过回收单元回到燃烧单元继续燃烧处理。所述燃烧单元生成的气化产物经多次重复的降温、净化处理后送入产物单元进行存储，降温处理所用的介质通过循环单元实现循环流动。所述气化原料经过多个串联的燃烧单元进行多次燃烧后生成的气化产物进入降温单元冷却。本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：本专利技术通过将燃烧单元、降温单元、分离单元、净化单元、处理单元、循环单元、回收单元等根据工艺要求进行合理的布局和组合，使其按照一定的方式衔接起来，不同物料或介质穿梭于各单元模块之间，最终形成一个完整的工艺流程，满足装置连续稳定高效运行。附图说明下面结合附图对本专利技术做进一步详细的说明；图1为本专利技术实施例一的结构示意图；图2为本专利技术实施例二的结构示意图；图3为本专利技术实施例三的结构示意图；图中：1为燃烧单元，2为降温单元，3为净化单元，4为原料单元，5为产品单元，6为处理单元，7为分离单元，8为回收单元，9为循环单元。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术中的实施例，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的一部分实施例，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作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。实施例一如图1所示，气化工艺系统，包括依次连接的用于原料燃烧的燃烧单元1、用于气化产物冷却的降温单元2和用于净化气化产物的净化单元3，所述燃烧单元1内设置有燃烧室及连通燃烧室的气化原料入口和气化剂入口，燃烧单元1入口连接提供原料的原料单元4，所述降温单元2内设置有降温装置，所述净化单元3内设置有净化装置，净化单元3出口连接储存成品的产品单元5。所述降温单元2的出口连接有对气化副产物及其他物料进行处理的处理单元6。所述燃烧单元1的燃烧室为水冷壁燃烧室，或为耐火砖燃烧室。所述降温单元2的降温装置为换热器，或为废锅，降温装置内的介质为低温工艺气或激冷水。所述经阿虎单元的净化装置为洗涤塔，或为喷淋器，或为除尘装置。本实施例所采用的的气化工艺方法：气化原料自原料单元4送入燃烧单元1进行完全燃烧或不完全燃烧产生高温的气化产物和副产物，高温的气化产物和副产物进入降温单元2进行降温，降温后产生的废水、废气或废渣进入处理单元6进行处理，而降温后的气化目标产物继续进入净化单元3，通过净化单元3净化的产物在达到净化要求后变成目标产品送入产品单元5。以煤炭气化为例：干煤粉或水煤浆进入燃烧单元1内的燃烧室燃烧后生成粗煤气，粗煤气下行经下渣口进入降温单元2的激冷室，在激冷室内通过激冷水对粗煤气进行降温，将1200～1400℃粗煤气激冷至200～250℃，粗煤气中携带的粗渣进入处理单元6的渣池，降温后的粗煤气则进入净化单元3的文丘里和洗涤塔进行洗涤净化，除去粗煤气中更细颗粒，降低粗煤气的含尘量，出洗涤塔的粗煤气变成气化目标产品进入产品单元5或送入变换或合成工序，实现气化系统的长周期稳定运行。实施例二如图2所示，气化工艺系统，包括依次连接的用于原料燃烧的燃烧单元1、分离气化目标产物与其他副产物的分离单元7、用于气化产物冷却的降温单元2和用于净化气化产物的净化单元3，所述燃烧单元1内设置有燃烧室及连通燃烧室的气化原料入口和气化剂入口，燃烧单元1入口连接提供原料的原料单元4，分离单元7的其他副产物出口与燃烧单元1的入口相连通，所述降温单元2内设置有降温装置，所述净化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.气化工艺系统，其特征在于：包括依次连接的用于原料燃烧的燃烧单元(1)、用于气化产物冷却的降温单元(2)和用于净化气化产物的净化单元(3)，所述燃烧单元(1)内设置有燃烧室及连通燃烧室的气化原料入口和气化剂入口，燃烧单元(1)入口连接提供原料的原料单元(4)，所述降温单元(2)内设置有降温装置，所述净化单元(3)内设置有净化装置，净化单元(3)出口连接储存成品的产品单元(5)。

【技术特征摘要】
1.气化工艺系统，其特征在于：包括依次连接的用于原料燃烧的燃烧单元(1)、用于气化产物冷却的降温单元(2)和用于净化气化产物的净化单元(3)，所述燃烧单元(1)内设置有燃烧室及连通燃烧室的气化原料入口和气化剂入口，燃烧单元(1)入口连接提供原料的原料单元(4)，所述降温单元(2)内设置有降温装置，所述净化单元(3)内设置有净化装置，净化单元(3)出口连接储存成品的产品单元(5)。2.根据权利要求1所述的气化工艺系统，其特征在于：所述燃烧单元(1)或降温单元(2)或净化单元(3)的出口连接有对气化副产物及其他物料进行处理的处理单元(6)。3.根据权利要求1所述的气化工艺系统，其特征在于：所述燃烧单元(1)和降温单元(2)之间连接有分离气化目标产物与其他副产物的分离单元(7)，分离单元(7)的其他副产物出口与燃烧单元(1)的入口相连通。4.根据权利要求1所述的气化工艺系统，其特征在于：所述燃烧单元(1)和降温单元(2)之间连接有多个分离单元(7)，分离单元(7)的出口均与回收单元(8)的入口相连接，回收单元(8)上设有分别与燃烧单元(1)的入口和处理单元(6)相连接的出口。5.根据权利要求1所述的气化工艺系统，其特征在于：所述净化单元(3)与产品单元(5)之间还连接有多个降温单元(2)和净化单元(3)，每个降温单元(2)的介质出口均连接有循环单元(9)，循环单元(9)内的介质为工艺气或系统水，循环单元(9)的出口与最前端的降温单元(2)的介质入口相连接。6.根据权利要求1所述的气化工艺系统，其特征在于：所述原料单元(4)与降温单元(2)之间串联有多个燃烧单元(1)。7.根据权利要求1所述的气化工艺系统和方法，其特征在于：所述燃烧单元(1)的燃烧室为水冷壁燃烧室，或为耐火砖燃烧室。8.根据权利要求1所述的气化工艺系统和方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：马乐波，罗春桃，郭伟，匡建平，刘水刚，徐瑾，张镓铄，夏支文，马丹丹，
申请(专利权)人：宁夏神耀科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：宁夏,64