[其他]两段炉分气联产城市煤气和水煤气的制气工艺在审

专利信息
申请号: 101985000000151 申请日: 1985-04-01
公开(公告)号: CN85100151B 公开(公告)日: 1987-08-12
发明(设计)人: 何铁中 申请(专利权)人: 中国市政工程华北设计院;天津市石化通用机械工业公司中国天津化学工程公司
主分类号: 分类号:
代理公司: 天津市专利事务所 代理人: 潘冠雄
地址: 天津市河西区*** 国省代码: 天津;12
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摘要:
搜索关键词: 两段炉分气 联产 城市 煤气 水煤气 工艺
【说明书】:

两段炉分气联产城市煤气和水煤气的制气工艺是对采用循环操作两段炉生产混合煤气的制气工艺与装置的改进,其目的是使大部分水煤气从混合煤气中分离出来。为此,可在原有气化装置的下吹冷洗塔后增设一个水煤气水封槽,在原有水封槽与新增水封槽之间的管道上增设一截止阀门,并在下吹冷洗塔之前增设一根带有液压控制阀的上吹水煤气管道与原有下吹水煤气管道并联。在整个制气工艺中切断增设的截止阀门并在上吹制气阶段加入分气操作。

发明是对采用循环操作两段炉生产混合煤气工艺与装置的改进。

以煤为原料制取煤气,通常有干馏与气化两种工艺。但是干馏与气化这两个过程是同时进行的,在实际上是很难截然分开的。循环操作两段炉(简称两段炉)就是在传统的水煤气发生炉上部增设一直立干馏段,从而将煤的低温干馏和气化这两个过程组织在一个炉体内制取干馏气与水煤气混合在一起的混合煤气的装置。利用两段炉生产混合煤气的制气工艺与装置于1943年在奥地利首先研制成功,1952年6月16日至19日国际煤气联盟在比利时的布鲁塞尔召开的第五届国际煤气会议曾经对两段炉完全气化技术提出过专题报告。

循环操作两段炉生产混合煤气的制气装置及主要制气工艺流程如附图所示。两段炉炉体包括加料装置、干馏段(1)、气化段(2)、回转炉箅(3)及排灰装置(4),干馏段在铁壳内由耐火材料砌成,内设3~5个隔墙,外墙与隔墙均有垂直通气道。原料煤由自动加煤机间断地加入两段炉的干馏段(1)进行低温干馏,所生成的热半焦落入气化段(2)进行水煤气生产,两段炉所产生的灰渣由回转炉箅(3)连续排入灰斗(4)并定时排出炉体。

循环操作两段炉生产混合煤气的制气工艺采用液压自动控制机构进行控制,并且按吹风、蒸汽吹净、上吹制气、下吹制气以及二次蒸汽吹净五个阶段循环进行,每个循环持续3~5分钟。在吹风阶段,由炉底鼓入空气与气化段(2)内热半焦接触,产生不完全燃烧,所生成的鼓风气进入干馏段(1)的通气道对干馏段中的煤进行干馏,由通气道排出的鼓风气进入增热器(5)和过热器(6),在此与二次空气混合后燃烧,放出热量使其格子砖升温,以便使上吹制气阶段的“上吹气”中的焦油在此裂解而增热,从增热器、过热器出来的鼓风气进入废热锅炉(7)回收热量后放空。为了避免两段炉中残留的鼓风气混入混合煤气中,在吹风阶段后将过热蒸汽从炉箅下的盘管吹入炉内,将吹风阶段中残留鼓风气通过过热器(6)上部烟筒排出,这就是蒸汽吹净阶段,吹净阶段完成后即转入上吹制气阶段,所生成的水煤气通过干馏段(1)的煤层对原料煤进行干馏。上吹制气阶段所制得的干馏气与水煤气混合后的混合煤气进入增热器(5)、过热器(6)将其中的焦油裂解后进入上吹冷洗塔(8)然后进入混合煤气水封槽(9),上吹制气阶段即告结束。上吹制气阶段结束后,由炉顶向通气道通入过热蒸汽,经通气道后送入气化段(2)进行下吹制气,下吹制气阶段中所产生的水煤气由炉底导出经下吹冷洗塔(10)后进入混合煤气水封槽(9)与上吹制气阶段所制得的混合煤气再次混合。下吹制气阶段结束以后,炉底空间的水煤气要用蒸汽吹净,以避免下一循环吹风时发生爆炸。二次蒸汽吹净完成后即转入下一循环的吹风阶段,如此循环不断地生产出混合煤气。

由上面的制气工艺过程可以看到,现有的循环操作两段炉气化工艺与装置所制得的煤气是干馏气与水煤气经过两次混合后形成的混合煤气。这种混合煤气不仅发热量低(3100大卡/立方米左右),而且一氧化碳含量高达30%以上,不能满足一般城市煤气设计规范的要求,也不适合用作合成氨或甲醇的化工合成气,这是现有循环操作两段炉气化工艺与装置的一大缺陷。

本发明的目的是对现有循环操作两段炉制气工艺和气化装置加以适当的改进,以使上吹制气阶段所制得的混合煤气与下吹制气阶段所制得的水煤气完全分离,并且使上吹制气阶段所制得的水煤气与干馏气在炉内部分地分离,从而实现循环操作两段炉气化装置分气联产城市煤气和水煤气,并且使城市煤气的发热量达到3500大卡/立方米以上,使城市煤气中一氧化碳气体的含量降到20%以下。

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