无烟煤加压连续气化制备氨合成气装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术无烟煤加压富氧空气连续气化制备氨合成气装置，属于无烟煤加压移动床气化制备氨技术领域；所要解决的技术问题为提供一种采用富氧空气和饱和蒸汽为气化剂，连续加压气化小块径无烟煤的氨合成气装置；所采用的技术方案为预热炉进气口与富氧空气压缩机出气口相连，预热炉出气口与气化炉进气口相连，气化炉出气口与分离器进气口相连，分离器出气口与锅炉进气口相连，锅炉出气口与文丘里除尘器进气口相连，文丘里除尘器出气口与洗涤塔进气口相连，洗涤塔出气口与低压废热锅炉进气口相连；本实用新型专利技术广泛的应用于无烟煤连续气化制备氨合成气领域。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术无烟煤加压富氧空气连续气化制备氨合成气装置，属于无烟煤加压移动床气化制备氨

技术介绍
我国2011年以煤为原料生产合成氨5068. 7万吨，其中采用20世纪30年代常压间歇技术生产的合成氨能力占约65%，该工艺存在的主要的缺点I、要求硫含量低、活性高、灰熔点高、热稳定性好、机械强度高、结渣性弱、25-75mm的无烟块煤或焦炭。因此原料煤局限性很强，煤的利用率很低，25-75_的成块率仅15%。每吨价格高达1200元以上。大部分企业处于亏损或亏损的边缘。·2、常压气化制得煤气无压，而氨合成要求压力很高15_30Mpa，因此，压缩功大大增力口，与4MPa加压气化相比每吨氨耗电多300kW。并且常压气化的气化强度很低，需要的气化炉数量多4倍以上。3、传统的间隙气化，吹风阶段燃烧过程消耗的煤约占40%，产生的吹风气经废热能回收后全部排入大气，煤中40%的硫以SO2，氮NOx形式排入大气。以晋城无烟煤为例，低硫煤平均硫含量0.8%，氮O. 7%左右，则每年向大气排放S0280万吨，一定量N0X。由此可见，对大气造成严重污染。4、能耗高，吹风效率仅39%，冷煤气效率62%，蒸汽分解率50%，即使将含炭15_20%，含水30%以上的灰渣，含碳50%的造气灰飞送锅炉烧，其热值比煤矸石还低，利用价值有限。我国有丰富的无烟煤资源，其煤质特征硫含量O. 5-3%、灰含量高达18-24%、灰熔点大于1500°C、可磨性指数35左右的煤特难磨、煤活性较差，不宜用於气流床、流化床气化工艺。只有碎煤加压纯氧气化较为适合，但氧耗高、蒸汽分解率低小于35-38%，650-700°C的高温煤气经水洗涤至206°C进入废热锅炉，生产O. 6Mpa低压饱和蒸汽，降低能的利用率。蒸汽消耗大、蒸汽分解率低，废水量大，成本高，限制该工艺推广应用。由于一些地区，年终完不成国家下达的节能指标，被迫将这类工厂关闭。因此国家已明文规定，不容许采用固定床间歇气化工艺技术建设新厂，并要求对这些老厂加速改造及陶汰。
技术实现思路
本技术为了克服现有技术的不足，提供一种采用富氧空气和饱和蒸汽为气化齐 ，连续加压气化小块径无烟煤的氨合成气装置。为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为无烟煤加压连续气化制备氨合成气装置，包括富氧空气压缩机、预热炉、气化炉、气化炉汽包、高温旋风分离器、废热锅炉、废热锅炉汽包、文丘里除尘器、洗涤塔和低压废热锅炉及低压废热锅炉汽包，所述预热炉侧面设置有预热炉进气口、预热炉出气口、预热炉进水口和预热炉出水口 ；所述气化炉顶部设置有煤锁斗，底部设置有灰锁斗，侧面设置有气化炉进气口、气化炉进水口、气化炉出水口和气化炉出气口 ；所述高温旋风分离器顶部设置有分离器出气口，底部设置有分离器出尘口，侧面设置有分离器进气口 ；所述废热锅炉顶部设置有锅炉进气口，底部设置有锅炉出尘口，侧面设置有锅炉进水口、锅炉出水口和锅炉出气口 ；所述洗涤塔顶部设置有洗涤塔出气口，底部设置有洗涤塔出水口，侧面设置有洗涤塔进水口和洗涤塔进气口 ；所述低压废热锅炉顶部设置有低压锅炉进气口，底部设置有低压锅炉出气口，侧面设置有低压锅炉进水口和低压锅炉出水口； 所述预热炉进气口与富氧空气压缩机出气口相连，预热炉出气口与气化炉进气口相连，气化炉出气口与分离器进气口相连，分离器出气口与锅炉进气口相连，锅炉出气口与文丘里除尘器进气口相连，文丘里除尘器出气口与洗涤塔进气口相连，洗涤塔出气口与低压废热锅炉进气口相连； 所述预热炉出水口与气化炉汽包第一入水口、废热锅炉汽包第一入水口和低压废热锅炉汽包第一入水口相连；气化炉汽包第二入水口与气化炉出水口相连，气化炉汽包出水口与气化炉入水口相连，气化炉汽包蒸汽出口与气化炉进气口相连； 废热锅炉汽包第二入水口与锅炉出水口相连，废热锅炉汽包出水口与锅炉进水口相连，废热锅炉汽包蒸汽出口与预热炉进气口相连；低压废热锅炉汽包第二入水口与低压锅炉出水口相连，低压废热锅炉汽包出水口与低压锅炉进水口相连。本技术与现有技术相比具有以下有益效果。I、本技术采用5_40mm的低硫或高硫、高灰、高灰熔点、难磨无烟碎煤为原料，煤的利用率预计从15%提高到65%左右，估计5-40mm煤价800元/吨，因此可以大大降低产品成本。2、本技术采用氧浓度45%_55%富氧空气气化，粗煤气经变换、脱除CO2后，N2 = H2=I: 3用于氨合成；由于采用氧浓度48%-52%富氧空气气化，空气带入21%的氧；由于富氧空气中N2代替部分蒸汽载热，蒸汽与氧气比，从3. I降到2. I左右，与同类纯氧气化比，可降低30-35% ;氧消耗可降低25-28%，蒸汽消耗降低30_35%，减少煤气冷凝水处理30_35%。3、本技术气化压力为4Mpa，气化炉能力提高4-5倍，因气化强度与压力的平方根成正比，气化炉数量仅为常压气化的1/Γ1/5，为装置、工厂大型化创造条件，节省了投资，降低了成本。4、利用合成氨系统排出的废气，用于预热炉，将富氧空气、气化废锅副产的4. 8Mpa饱和蒸汽预热至500°C，与气化炉夹套产4. 2Mpa饱和蒸汽混合后入气化炉。气化炉出口粗煤气，压力4Mpa、650-700°C左右，经高温旋风除尘器后进入废热锅炉产生4. 8Mpa饱和蒸汽，然后粗煤气约250°C进入水洗涤塔，温度降至180°C，饱和煤气进入变换装置，其带入的水蒸气量足够变换反应所需蒸汽，能量利用十分有效。以下结合附图对本技术做进一步的说明。图I为本技术的工艺结构示意图。图中I为富氧空气压缩机、2为预热炉、3为气化炉、4为气化炉汽包、5为高温旋风分离器、6为废热锅炉、7为废热锅炉汽包、8为文丘里除尘器、9为洗涤塔、10为低压废热锅炉、11为低压废热锅炉汽包。具体实施方式如图I所示，无烟煤加压连续气化制备氨合成气装置，包括富氧空气压缩机I、预热炉2、气化炉3、气化炉汽包4、高温旋风分离器5、废热锅炉6、废热锅炉汽包7、文丘里除尘器8、洗涤塔9和低压废热锅炉10及低压废热锅炉汽包11，其特征在于所述预热炉2侧面设置有预热炉进气口、预热炉出气口、预热炉进水口和预热炉出水口 ；所述气化炉3顶部设置有煤锁斗，底部设置有灰锁斗，侧面设置有气化炉进气口、气化炉进水口、气化炉出水口和气化炉出气口 ；所述高温旋风分离器5顶部设置有分离器出气口，底部设置有分离器出尘口，侧面设置有分离器进气口 ；所述废热锅炉6顶部设置有锅炉进气口，底部设置有锅炉出尘口，侧面设置有锅炉进水口、锅炉出水口和锅炉出气口 ；所述洗涤塔9顶部设置有洗涤塔出气口，底部设置有洗涤塔出水口，侧面设置有洗涤塔进水口和洗涤塔进气口 ；所述低压废热锅炉10顶部设置有低压锅炉进气口，底部设置有低压锅炉出气口，侧面设置有低压锅炉进水口和低压锅炉出水口；所述预热炉进气口与富氧空气压缩机出气口相连，预热炉出气口与气化炉进气口相连，气化炉出气口与分离器进气口相连，分离器出气口与锅炉进气口相连，锅炉出气口与文丘里除尘器进气口相连，文丘里除尘器出气口与洗涤塔进气口相连，洗涤塔出气口与低压废热锅炉进气口相连；所述预热炉出水口与气化炉汽包第一入水口、废热锅炉汽包第一入水口和低压废热锅炉汽包第一入水口相连；气化炉汽包第二入水口与本文档来自技高网...

【技术保护点】
无烟煤加压连续气化制备氨合成气装置，包括富氧空气压缩机（1）、预热炉（2）、气化炉（3）、气化炉汽包（4）、高温旋风分离器（5）、废热锅炉（6）、废热锅炉汽包（7）、文丘里除尘器（8）、洗涤塔（9）和低压废热锅炉（10）及低压废热锅炉汽包（11），其特征在于所述预热炉（2）侧面设置有预热炉进气口、预热炉出气口、预热炉进水口和预热炉出水口；所述气化炉（3）顶部设置有煤锁斗，底部设置有灰锁斗，侧面设置有气化炉进气口、气化炉进水口、气化炉出水口和气化炉出气口；所述高温旋风分离器（5）顶部设置有分离器出气口，底部设置有分离器出尘口，侧面设置有分离器进气口；所述废热锅炉（6）顶部设置有锅炉进气口，底部设置有锅炉出尘口，侧面设置有锅炉进水口、锅炉出水口和锅炉出气口；所述洗涤塔（9）顶部设置有洗涤塔出气口，底部设置有洗涤塔出水口，侧面设置有洗涤塔进水口和洗涤塔进气口；所述低压废热锅炉（10）顶部设置有低压锅炉进气口，底部设置有低压锅炉出气口，侧面设置有低压锅炉进水口和低压锅炉出水口；所述预热炉进气口与富氧空气压缩机出气口相连，预热炉出气口与气化炉进气口相连，气化炉出气口与分离器进气口相连，分离器出气口与锅炉进气口相连，锅炉出气口与文丘里除尘器进气口相连，文丘里除尘器出气口与洗涤塔进气口相连，洗涤塔出气口与低压废热锅炉进气口相连；所述预热炉出水口与气化炉汽包第一入水口、废热锅炉汽包第一入水口和低压废热锅炉汽包第一入水口相连；气化炉汽包第二入水口与气化炉出水口相连，气化炉汽包出水口与气化炉入水口相连，气化炉汽包蒸汽出口与气化炉进气口相连；废热锅炉汽包第二入水口与锅炉出水口相连，废热锅炉汽包出水口与锅炉进水口相连，废热锅炉汽包蒸汽出口与预热炉进气口相连；低压废热锅炉汽包第二入水口与低压锅炉出水口相连，低压废热锅炉汽包出水口与低压锅炉进水口相连。...

【技术特征摘要】
1.无烟煤加压连续气化制备氨合成气装置，包括富氧空气压缩机(I)、预热炉(2)、气化炉(3)、气化炉汽包(4)、高温旋风分离器(5)、废热锅炉(6)、废热锅炉汽包(7)、文丘里除尘器(8 )、洗涤塔(9 )和低压废热锅炉(10 )及低压废热锅炉汽包(11)，其特征在于所述预热炉(2)侧面设置有预热炉进气口、预热炉出气口、预热炉进水口和预热炉出水口 ；所述气化炉(3)顶部设置有煤锁斗，底部设置有灰锁斗，侧面设置有气化炉进气口、气化炉进水口、气化炉出水口和气化炉出气口 ；所述高温旋风分离器(5)顶部设置有分离器出气口，底部设置有分离器出尘口，侧面设置有分离器进气口 ；所述废热锅炉(6)顶部设置有锅炉进气口，底部设置有锅炉出尘口，侧面设置有锅炉进水口、锅炉出水口和锅炉出气口 ；所述洗涤塔(9)顶部设置有洗涤塔出气口，底部设置有洗涤塔出水口，侧面设置有洗涤塔进水口和洗涤塔进气口 ；所述低压废热...

【专利技术属性】
技术研发人员：李大尚，梁杰华，黄一民，谷磊，王曦，曹斌，
申请(专利权)人：中国石油和化工勘察设计协会煤化工设计技术中心，
类型：实用新型
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