本发明专利技术提供一种煤的热解气化方法，其中，使用下段具有圆筒状的气化炉、上段具有圆筒状的改性炉(1)、且其间用成为扩径部的喉管(3)连接而成的上下二室二段的气流层反应器(20)，通过向气化炉中至少投入煤和含氧气体以将煤进行部分氧化来生成气化气体，将气化气体导入改性炉(1)中，向改性炉(1)中至少投入煤，利用气化气体的显热将投入到改性炉中的煤进行热解，从而生成至少含有氢气和一氧化碳气体的生成气体，其中，将投入到气化炉中的煤通过以在气化炉内在圆周方向上形成旋转流的方式进行气流传送来投入，将投入到改性炉(1)中的煤通过朝向与投入到气化炉中的煤的旋转流相反方向的圆周方向进行气流传送来投入。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及使煤在气流层中快速气化并热解来制造至少含有氢气和一氧化碳气体的生成气体的煤的热解气化方法及煤的热解气化装置。本申请基于2010年4月16日在日本提出申请的日本特愿2010-95495号主张优先权，并将其内容援引于此。
技术介绍
迄今为止，已提出一些将煤置于高温进行热解来制造含有以直接甲烷为代表的烃气体的燃气以及以苯、甲苯、二甲苯(BTX)为代表的油的煤热解工艺。在下述专利文献I中公开了一种煤热解方法。该煤热解方法如下向在利用氧将 煤和碳质原料气化时产生的高温气体中吹入煤，使煤的快速加热和热解反应在气流层中进行。该煤热解方法特别是可以高收率地获得BTX。而且，该煤热解方法可以减少设备的初期成本。此外，该煤热解方法的热效率高，不需要热补给。另外，热效率采用下述(I)式来算出。热效率=(生成气体发热量+生成油发热量)/ (投入煤发热量-生成煤焦发热量)(I)另外，在下述专利文献2中公开了一种煤的加氢热解方法。该煤的加氢热解方法如下向在利用氧将煤和碳质原料气化时产生的高温气体中吹入煤和氢，使煤的快速加热和加氢热解反应在气流层中进行。该煤热解方法可以高收率地获得轻质的油、甲烷等燃气。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开平5-295371号公报专利文献2 :日本特开2004-217868号公报专利文献3 :日本特开昭61-246287号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题然而，在专利文献I和2中提出的工艺中使用了具备上下二室二段的反应器的装置。对于该反应器的下段的气化炉，为了提高投入的煤、煤焦(未气化煤残渣或热解残渣)的反应率，希望延长炉内的粒子停留时间。为此，煤投入的烧嘴成角度地设置在气化炉上，以使投入的煤、煤焦在炉内形成旋转流。但是，气化炉中形成的旋转流在反应器的上段的改性炉中也保持旋转流的原样流动。为此，当对改性炉吹入煤时，投入的煤粒子会随着旋转流而流过炉壁附近，因而有可能会发生煤粒子在改性炉的炉壁上附着而形成作业故障。另外，由于如上所述那样在改性炉中也保持旋转流，因此，投入到改性炉内的煤的粒子浓度会出现不均，在粒子浓度高的部分粒子的升温变得不均匀。因此，还存在反应变得不均匀的风险。另外，可认为在专利文献2中，为了延长投入到改性炉中的煤粒子的停留时间，以与气化炉中的旋转流相同的方向旋转的方式投入煤。另外，在上述专利文献3中公开了一种改变了二段的燃料供给部的旋转直径的喷流床煤气化炉。该文献3所述的专利技术不是用进行热解的改性炉而是用气化炉来进行煤的气化，反应器内部的反应与专利文献I和2所述的专利技术不同。即，专利文献I和2所述的专利技术在热解中在不使用氧的情况下将煤分解，因此除了氢、一氧化碳、甲烷等气体以外还会产生焦油。为此，在专利文献I和2所述的专利技术中，容易在反应器内附着来自焦油的碳质。而在专利文献3所述的专利技术中，由于利用氧将煤分解成一氧化碳等，因而不会产生焦油，因此不存在产生碳质附着物的问题。 本专利技术的目的在于提供能够抑制改性炉内的作业故障和反应不均的煤的热解气化方法及煤的热解气化装置。用于解决技术问题的手段本专利技术的煤的热解气化方法为下述方法使用下段具有圆筒状的气化炉、上段具有圆筒状的改性炉、且其间用成为扩径部的喉管连接而成的上下二室二段的气流层反应器，通过向上述气化炉中至少投入煤和含氧气体以将上述煤进行部分氧化来生成气化气体，并将上述气化气体导入上述改性炉中，向上述改性炉中至少投入煤，利用上述气化气体的显热将投入到上述改性炉中的煤进行热解，从而生成至少含有氢气和一氧化碳气体的生成气体，其中，将投入到上述气化炉中的煤通过以在上述气化炉内在圆周方向上形成旋转流的方式进行气流传送来投入，将投入到上述改性炉中的煤通过朝向与投入到上述气化炉中的煤的旋转流相反方向的圆周方向进行气流传送来投入。S卩，热解气化方法具有下述工序将煤与含氧气体一起以传送该煤的气体在上述气化炉内形成圆周方向的旋转流的方式向气化炉中进行投入的工序；使投入到上述气化炉中的上述煤进行部分氧化来生成气化气体的工序；将煤以传送该煤的气体在上述改性炉内与上述气化炉内的气体相反方向的方式向与上述气化炉连通的改性炉中进行投入的工序；以及，利用从上述气化炉流入上述改性炉中的上述气化气体，将投入到上述改性炉中的上述煤进行热解来生成含有氢气和一氧化碳气体的气体的工序。可以将上述改性炉中的上述煤的投入位置设为2处以上，将来自上述2处以上的煤相对于上述改性炉的炉壁的投入角度设为全部相同的角度。上述改性炉中的上述2处以上的煤的投入位置可以是在上述改性炉的炉壁上相互在圆周方向上隔开等间隔的位置。除上述改性炉中的上述2处以上的煤的投入位置以外，可以进一步设置2处以上的通过朝向与投入到上述气化炉中的煤的旋转流相反方向的圆周方向进行气流传送来将煤投入到上述改性炉中的煤的投入位置，并将来自上述另外2处以上的煤相对于上述改性炉的炉壁的投入角度设为全部相同的角度，且设为与上述2处以上的投入角度不同的角度。S卩，可以设置2处以上的与上述改性炉中的上述2处以上煤的投入位置不同的煤的投入位置，通过从上述另外2处以上的煤的投入位置朝向与投入到上述气化炉中的煤的旋转流相反方向的圆周方向进行气流传送，从而将煤投入到上述改性炉中，并将来自上述另外2处以上的煤相对于上述改性炉的炉壁的投入角度设为全部相同的角度，且设为与上述2处以上的煤的投入角度不同的角度。上述改性炉中的上述2处以上的煤的投入位置与上述另外2处以上的煤的投入位置可以在圆周方向上处于交替的位置。本专利技术的煤的热解气化装置是用于上述煤的热解气化方法的煤的热解气化装置，其具备下段具有圆筒状的气化炉、上段具有圆筒状的改性炉的上下二室二段的气流层反应器，上述气化炉具有至少将煤通过气流传送投入到所述气化炉中的喷嘴和将含氧气体投入到所述气化炉中的喷嘴，上述至少将煤通过气流传送投入到所述气化炉中的喷嘴按下述方式来配置使投入到上述气化炉中的煤在上述气化炉内在圆周方向上形成旋转流， 在上述改性炉中具有通过气流传送将煤投入到所述改性炉中的喷嘴，上述通过气流传送将煤投入到上述改性炉中的喷嘴按下述方式来配置朝向与投入到上述气化炉中的煤的旋转流相反方向的圆周方向来投入煤。专利技术效果根据本专利技术的煤的热解气化方法及煤的热解气化装置，可提高投入到改性炉中的煤在改性炉内的分散性，并抑制改性炉内的作业故障和反应不均。附图说明图I是本专利技术的一个实施方式的煤的热解气化装置的概略图。图2是图I所示的煤的热解气化装置的气流层反应器中的改性炉的剖面概略图。图3是示出了具有2种角度的改性煤吹入喷嘴的设置例的改性炉的剖面概略图。图4是示出了比较例I中的改性煤吹入喷嘴的设置状况的改性炉的剖面概略图。具体实施例方式下面，参照附图来说明本专利技术的一个实施方式的煤的热解气化装置。如图I所示，煤的热解气化装置20具备气流层型的反应器21 (以下称为气流层反应器21或简称为反应器21)，所述气流层型的反应器21具备上游侧的气化炉2和下游侧的改性炉I。气化炉2以氧12作为氧化剂(气化剂)将投入到内部的气化煤9气化，主要生成以一氧化碳、二氧化碳、氢、水蒸气为成分的气化气体14。这里，在气化炉2中，需要将气化煤9中含有的灰分熔融并从气化炉2中排出，因此气化炉2内的温度必须设为该灰分的熔本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：小水流广行，小菅克志，景山正人，矢部英昭，武田卓，糸永真须美，并木泰树，
申请(专利权)人：新日铁住金工程技术株式会社，
类型：
国别省市：
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