降低合成气中焦油含量的双床系统及方法技术方案

本公开涉及煤和生物质气化技术领域，尤其涉及一种降低合成气中焦油含量的双床系统及方法。本公开提供的降低合成气中焦油含量的双床系统包括气化炉、燃烧炉和合成气引出筒，所述气化炉设有用于将返料通入到燃烧炉的气化炉溢流口，所述燃烧炉用于将返料加热形成高温物料，所述合成气引出筒用于接收所述高温物料。通过把气化炉向燃烧炉的返料M中的部分碳分离出来，把这部分碳也加入到合成气引出筒中，把气化炉的返料M中的另一部分循环物料通过返料器送入到燃烧炉中，循环物料在燃烧炉中被加热，加热后的循环物料进入到合成气引出筒中。合成气I在高温环境和富碳工况下，会裂解，使合成气I中的焦油含量大大降低。使合成气I中的焦油含量大大降低。使合成气I中的焦油含量大大降低。

Double bed system and method for reducing tar content in Syngas

【技术实现步骤摘要】
降低合成气中焦油含量的双床系统及方法


[0001]本公开涉及煤和生物质气化
，尤其涉及一种降低合成气中焦油含量的双床系统及方法。

技术介绍

[0002]双流化床气化技术包含两个流化床反应器，一个为气化炉，一个为燃烧炉，气化炉中通入高温过热水蒸气为流化气和气化剂，燃烧炉中通入空气为流化气和助燃剂，煤或生物质通过给料器进入气化炉，煤和生物质在高温下发生热解，同时煤和生物质中的碳与水蒸气发生气化反应，生成一氧化碳、氢气、二氧化碳和甲烷等，未反应的碳、惰性床料、煤或生物质灰通过返料器进入燃烧炉进行高温燃烧，被加热后的惰性床料和煤或生物质灰通过返料器再进入气化炉，为气化炉的燃料的热解和气化提供热量。气化炉的反应温度为700～800℃，燃烧炉的反应温度为950～1000℃。
[0003]双流化床气化技术气化炉中气化所需热量由燃烧炉中碳燃烧后产生的高温循环物料提供，气化炉中不需要通入氧气或空气进行燃烧放热，气化炉产出的可燃气中有效气体组分高，热值高，具有较好的经济效益。
[0004]为了提高双床煤和生物质气化系统的冷煤气效率，双床系统气化炉的最佳反应温度为700～800℃，但是这个温度下的气化炉产生的合成气含有一定量的焦油，当合成气温度降低时，焦油容易粘结，造成管道堵塞，增加了合成气后系统的处理难度。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本公开提供了一种降低合成气中焦油含量的双床系统及方法。
[0006]本公开第一方面提供了一种降低合成气中焦油含量的双床系统，包括气化炉、燃烧炉和合成气引出筒；
[0007]所述合成气引出筒包括上下设置的第一筒体和第二筒体，所述第一筒体位于所述气化炉外，所述第一筒体设有合成气引出口；
[0008]所述第二筒体位于所述气化炉内部，所述第二筒体的外侧设有环绕所述第二筒体设置的储存罐；
[0009]所述第二筒体设有用于连通所述储存罐和所述第二筒体的导气管，以使所述气化炉生成的合成气进入所述储存罐后经所述导气管进入所述第二筒体，并从所述合成气引出口排出；
[0010]其中，所述气化炉设有用于将返料通入到燃烧炉的气化炉溢流口，所述燃烧炉用于将返料加热形成高温物料，所述合成气引出筒用于接收所述高温物料。
[0011]进一步的，降低合成气中焦油含量的双床系统还包括碳分离器和旋风分离器；
[0012]所述碳分离器的进料口与所述气化炉溢流口连通，所述碳分离器的第一出口与所述燃烧炉通过返料器连通，所述碳分离器的第二出口与所述旋风分离器连通，所述旋风分
离器与所述第一筒体通过返料器连通。
[0013]进一步的，降低合成气中焦油含量的双床系统还包括燃烧炉旋风，所述燃烧炉旋风的入料口与所述燃烧炉连通，所述燃烧炉旋风的出料口与所述第一筒体通过返料器连通，用于将燃烧炉形成的高温物料通入所述第一筒体。
[0014]进一步的，所述燃烧炉旋风依次与第一余热回收装置和烟气净化装置连通，所述烟气净化装置通过烟气循环风机与所述碳分离器连通。
[0015]进一步的，所述第二筒体的底部设有炉内返料器，所述炉内返料器设有返料吹送气口；
[0016]所述合成气引出口依次与第二余热回收装置和合成气净化装置连通，所述合成气净化装置依次与合成气压缩机和所述返料吹送气口连接。
[0017]进一步的，所述第一筒体设有上热电偶和下热电偶，所述上热电偶和所述下热电偶沿所述第一筒体的高度方向间隔设置。
[0018]进一步的，所述上热电偶和所述下热电偶的间距L满足：500mm≤L≤1000mm。
[0019]进一步的，沿从所述储存罐到所述合成气引出筒的方向，所述导气管向下倾斜；
[0020]所述导气管与水平方向的夹角α满足：α≥45
°
。
[0021]进一步的，所述导气管的数量设置为多个，多个所述导气管沿所述第二筒体的周向均布。
[0022]本公开第二方面提供了一种降低合成气中焦油含量的方法，包括：
[0023]气化炉产生的合成气I在气化炉顶部向下折返进入到储存罐并通过导气管进入到装有高温循环物料的合成气引出筒；
[0024]气化炉的返料M中的部分含碳返料加入到合成气引出筒中；气化炉的返料M中的剩余部分作为循环物料通过返料器送入到燃烧炉中，循环物料在燃烧炉中被加热，加热后的循环物料与烟气K经过燃烧炉旋风，被燃烧炉旋风分离下来的高温循环物料经返料器进入到合成气引出筒中。
[0025]进一步的，控制燃烧炉的空气量C和控制碳分离器的流化烟气量D，使燃烧炉旋风中的燃烧炉旋风热电偶的所测温度维持在950℃～980℃；
[0026]控制气化炉向燃烧炉的返料量M，使气化炉热电偶所测温度维持在700～800℃；
[0027]当合成气引出筒中的上热电偶与燃烧炉旋风热电偶温度差在
±
20℃内时，增加返料吹送气口中的返料合成气G气量。
[0028]当合成气引出筒中的上热电偶和下热电偶与气化炉热电偶温度差在
±
20℃内时，降低返料吹送气口中的返料合成气G气量。
[0029]本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：
[0030]本公开实施例提供的降低合成气中焦油含量的双床系统及方法中，气化炉产生的合成气I在气化炉顶部向下折返通过装有高温循环物料的气化炉储存罐和合成气引出筒后排出。通过把气化炉向燃烧炉的返料M中的部分碳分离出来，把这部分碳也加入到合成气引出筒中，把气化炉的返料M中的另一部分循环物料通过返料器送入到燃烧炉中，循环物料在燃烧炉中被加热，加热后的循环物料进入到合成气引出筒中。合成气I在高温环境和富碳工况下，会裂解，使合成气I中的焦油含量大大降低。
附图说明
[0031]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
[0032]为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0033]图1为本公开实施例所述降低合成气中焦油含量的双床系统的结构示意图；
[0034]图2为本公开实施例所述降低合成气中焦油含量的双床系统中气化炉的结构示意图。
[0035]附图标记：1、气化炉；11、高温循环物料进料口；12、合成气引出口；13、催化剂添加口；14、上热电偶；15、下热电偶；16、气化炉筒体；17、合成气引出筒；171、第一筒体；172、第二筒体；18、储存罐；19、气化炉热电偶；110、立管及炉内返料器；111、返料吹送气口；112、气室；113、气化炉排渣管；114、溢流口；115、导气管；116、细粉碳入口；2、碳分离器；3、旋风分离器；5、返料器；6、燃烧炉；7、燃烧炉旋风；71、燃烧炉旋风热电偶；8、返料器；9、烟本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降低合成气中焦油含量的双床系统，其特征在于，包括气化炉(1)、燃烧炉(6)和合成气引出筒(17)；所述合成气引出筒(17)包括上下设置的第一筒体(171)和第二筒体(172)，所述第一筒体(171)位于所述气化炉(1)外，所述第一筒体(171)设有合成气引出口(12)；所述第二筒体(172)位于所述气化炉(1)内部，所述第二筒体(172)的外侧设有环绕所述第二筒体(172)设置的储存罐(18)；所述第二筒体(172)设有用于连通所述储存罐(18)和所述第二筒体(172)的导气管(115)，以使所述气化炉(1)生成的合成气进入所述储存罐(18)后经所述导气管(115)进入所述第二筒体(172)，并从所述合成气引出口(12)排出；其中，所述气化炉(1)设有用于将返料通入到燃烧炉(6)的气化炉溢流口(114)，所述燃烧炉(6)用于将返料加热形成高温物料，所述合成气引出筒(17)用于接收所述高温物料。2.根据权利要求1所述的降低合成气中焦油含量的双床系统，其特征在于，还包括碳分离器(2)和旋风分离器(3)；所述碳分离器(2)的进料口与所述气化炉溢流口(114)连通，所述碳分离器(2)的第一出口与所述燃烧炉(6)通过返料器(5)连通，所述碳分离器(2)的第二出口与所述旋风分离器(3)连通，所述旋风分离器(3)与所述第一筒体(171)通过返料器(4)连通。3.根据权利要求2所述的降低合成气中焦油含量的双床系统，其特征在于，还包括燃烧炉旋风(7)，所述燃烧炉旋风(7)的入料口与所述燃烧炉(6)连通，所述燃烧炉旋风(7)的出料口与所述第一筒体(171)通过返料器(8)连通，用于将燃烧炉(6)形成的高温物料通入所述第一筒体(171)。4.根据权利要求3所述的降低合成气中焦油含量的双床系统，其特征在于，所述燃烧炉旋风(7)依次与第一余热回收装置(201)和烟气净化装置(202)连通，所述烟气净化装置(202)通过烟气循环风机(9)与所述碳分离器(2)连通。5.根据权利要求2所述的降低合成气中焦油含量的双床系统，其特征在于，所述第二筒体(172)的底部设有炉内返料器(110)，所述炉内返料器(110)设有返料吹送气口(111)；所述合成气引出口(12)依次与第二余热回收装置(203)和合成气净化装置(204)连通，所述合成气净化装置(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾亮，单良，
申请(专利权)人：新奥科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：