一种富氧连续气化制取半水煤气的方法技术

本发明专利技术公开了一种富氧连续气化制取半水煤气的方法，所述方法中采用的气化剂包括CO2气体。本发明专利技术用CO2气体作为富氧连续气化的气化剂，提高了有效气CO含量，提高了碳的利用率，降低了蒸汽消耗和煤耗，减少了能源的消耗。且本发明专利技术不改变原有造气系统，节省一次性投资。本发明专利技术的方法特别适用于目前化肥工业中合成氨造气炉连续富氧气化工艺。也可用于甲醇等原料气的生产工艺中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制备半水煤气的方法，特别利用CO2做气化剂富氧连续气化制取半水煤气的方法。
技术介绍
目前全国现有中小型氮肥厂合成氨大多数采用固体无烟块煤或型煤在固定床层造气炉中间隙式气化制取合成氨原料气。制气过程中，普遍采用普通空气(含氧量<21%)或加入氧气的富氧空气(含氧浓度45-55%)与水蒸汽混合做气化剂加入造气炉进行造气，水蒸汽在与高温碳层反应进行分解时需吸收热量，通过氧气与原料煤氧化反应释放热量来达到热量平衡。制得的原料气有效气体CCHH2含量在55%-60%。由于固定床煤气化普遍存在蒸汽分解率低45%)，蒸汽消耗大；同时合成氨原料气在净化过程中大量CO2放空，未利用，造成能源浪费。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新的富氧连续气化制取半水煤气的方法，利用CO2做气化剂以提高碳的利用率，降低蒸汽消耗和原料煤消耗。本专利技术的技术方案为，所述方法中采用的气化剂包括二氧化碳气体。所述二氧化碳气体是来自脱除CO2工段中提供的富余CO2气体或由制备CO2气体设备提供的CO2气体。所述优选的气化剂包括混合后的富氧空气、水蒸汽和CO2气体。所述气化剂中富氧空气、水蒸汽和CO2气体按以下比例混合水蒸汽氧比是1. 8-2. 5kg/Nm3 ；C02 气氧比是1. 8-2. 5Nm3/Nm3。所述富氧连续气化制取半水煤气方法中气化剂从造气炉底部输入，采用全上吹制气工艺。所述富氧连续气化制取半水煤气的方法采用以下步骤获得气化剂A、CO2气体存储到CO2气体缓冲罐中；B、将纯氧存储于纯氧缓冲罐；C、空气存储到富氧缓冲罐，与纯氧缓冲罐来的纯氧混合形成富氧空气；D、将富氧空气和CO2气体分别加热至100-150°C ；E、将加热后的富氧空气、CO2气体和水蒸汽送入气化剂混合罐混合形成气化剂。所述空气由空气鼓风机提供。所述富氧空气和CO2气体送入加热器中进行加热。所述富氧连续气化制取半水煤气的方法应用于制造合成氨或甲醇。本专利技术的有益效果本专利技术用二氧化碳气体作为富氧连续气化的气化剂，提高了有效气CO含量，提高碳的利用率，降低蒸汽消耗和煤耗，减少了能源的消耗。且本专利技术不改变原有造气系统，节省一次性投资。本专利技术的方法特别适用于目前化肥工业中合成氨造气炉连续富氧气化工艺。也可用于甲醇等原料气的生产工艺中。所用的二氧化碳气体可以来源于化肥生产中的脱除二氧化碳气体的工段，因此二氧化碳可以不单独制备，减少了资源的浪费。降低了对环境的污染。(比如原来合成氨工艺脱除的富余二氧化碳气体是直接排空)附图说明图1是本专利技术方法的工艺流程图。 具体实施例方式下面为本专利技术做进一步的描述。如图1所示，本专利技术的富氧连续气化制取半水煤气的方法，采用的气化剂包括二氧化碳气体。富氧连续气化制取半水煤气的方法具体可以包括以下步骤A、将脱除CO2工段提供的富余CO2气体或由制备CO2气体设备提供的CO2气体存储到CO2气体缓冲罐I中，经加热器2加热至100-150°c后输入气化剂混合罐6 ；B、从制氧工序来O. 2MPa纯氧进入纯氧缓冲罐3，通过压力调节阀门输入富氧缓冲罐4 ；C、由空气鼓风机5提供的O. 2MPa空气输入富氧缓冲罐4，与纯氧混合形成富氧空气，经加热器2加热至100-150°C后输入气化剂混合罐6。控制富氧浓度在45-55%。D、蒸汽缓冲罐7中的水蒸汽送入气化剂混合罐6中。EXO2气体、富氧空气和水蒸汽在气化剂混合罐6中混合，形成混合气化剂，控制汽氧比1. 8-2. 5kg/Nm3 和气(CO2)氧比1. 8-2. 5Nm3/Nm3。F、气化剂送入造气炉8底部，通过高温碳层发生气化反应制取原料气。造气炉8中已利用自动加焦机将原料(原料是固体无烟块煤或型煤)加入造气炉，原料依次进入干燥层、干馏层、还原层、氧化层、然后排出炉渣。G、混合气化剂从造气炉8底部连续输入，采取全上吹制气工艺，通过高温碳层发生气化反应制取原料气(半水煤气)。H、由造气炉制取的粗原料气(半水煤气)经除尘设备9除尘后输入余热回收设备10，再经除尘、除焦、冷却后送气柜，供后工段使用。实施例CO2气体、水蒸汽与富氧空气混合制取半水煤气(连续上吹制气)1、原料试验所用原料为新疆块煤(不粘煤)，粒度30 80mm。入炉煤分析数据如下收到基 I水分(%) I灰分(%) I挥发分(%) I固定碳(%) I硫(%)~I灰熔点(T2) 新疆块煤 2L2 O23.052. 70 4 1254°C2、气化剂所用气化剂有CO2气、水蒸汽、纯氧和空气，CO2由CO2压缩机送来，减压前压力O. 2MPa，纯氧由空分送来，减压前压力O. 2MPa，气化剂温度100 150°C。3、工艺指标纯氧流量800-1000Nm3/h空气流量1000-1900Nm3/hCO2 流量900-1200Nm3/h蒸汽流量2500-3000kg/h氧浓度45-55%汽氧比'2. 1-2. 3kg/Nm3 (入炉蒸汽与入炉纯氧量的比值)气氧比1· 5-1. 7kg/Nm3 (入炉CO2与入炉纯氧量的比值)炭层高度3500_4500mm(空层)上行温度250-300O下灰间隔3h4、试验结果在试验期间根据灰渣情况及煤气逐步优化工艺，灰渣为干灰带少量疤块。煤气成分分析与加CO2前对比见表1:表I上吹制气加入CO2前后煤气成分表权利要求1.，其特征在于，所述方法中采用的气化剂包括CO2气体。2.根据权利要求1所述的富氧连续气化制取半水煤气的方法，其特征在于，所述CO2气体是来自脱除CO2工段中提供的富余CO2气体或由制备CO2气体设备提供的CO2气体。3.根据权利要求2所述的富氧连续气化制取半水煤气的方法，其特征在于，所述气化剂包括混合后的富氧空气、水蒸汽和CO2气体。4.根据权利要求3所述的富氧连续气化制取半水煤气的方法，其特征在于，所述气化剂中富氧空气、水蒸汽和CO2气体按以下比例混合水蒸汽氧比是1. 8-2. 4kg/Nm3 ；C02气氧比是1. 8-2. 4Nm3/Nm3。5.根据权利要求3所述的富氧连续气化制取半水煤气的方法，其特征在于，所述富氧连续气化制取半水煤气方法中气化剂从造气炉底部输入，采用全上吹制气工艺。6.根据权利要求3所述的富氧连续气化制取半水煤气的方法，其特征在于，所述富氧连续气化制取半水煤气的方法采用以下步骤获得气化剂 A、CO2气体存储到CO2气体缓冲罐中； B、将纯氧存储于纯氧缓冲罐； C、空气存储到富氧缓冲罐，与纯氧缓冲罐来的纯氧混合形成富氧空气； D、将富氧空气和CO2气体分别加热至100-150°C； E、将加热后的富氧空气、CO2气体和水蒸汽送入气化剂混合罐混合形成气化剂。7.根据权利要求6所述的富氧连续气化制取半水煤气的方法，其特征在于，所述空气由空气鼓风机提供。8.根据权利要求6所述的富氧连续气化制取半水煤气的方法，其特征在于，所述富氧空气和CO2气体送入加热器中进行加热。9.根据权利要求1-8任一项所述的富氧连续气化制取半水煤气的方法，其特征在于，所述富氧连续气化制取半水煤气的方法应用于制造合成氨或甲醇。全文摘要本专利技术公开了，所述方法中采用的气化剂包括CO2气体。本专利技术用CO2气体作为富氧连续气化的气化剂，提高了有效气CO含量，提高了碳的利用率，降低了蒸汽消本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种富氧连续气化制取半水煤气的方法，其特征在于，所述方法中采用的气化剂包括CO2气体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱洪波，冉琳，鲍同强，邓国营，张书培，时兴亚，尹学文，陶建彬，张永旺，
申请(专利权)人：新疆宜化化工有限公司，
类型：发明
国别省市：