[发明专利]褐煤气化制备甲醇的工艺及其专用设备无效

专利信息
申请号: 200610165705.4 申请日: 2006-12-13
公开(公告)号: CN101200408A 公开(公告)日: 2008-06-18
发明(设计)人: 单晓强;汤洪;陈卫国 申请(专利权)人: 单晓强;汤洪;陈卫国
主分类号: C07C31/04 分类号: C07C31/04;C07C29/151;C10J3/04;C10K1/00
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摘要:
搜索关键词: 褐煤 气化 制备 甲醇 工艺 及其 专用设备
【说明书】:

技术领域

发明涉及化工领域,尤其涉及煤化工领域,具体为利用低质褐煤独立制备甲醇工艺方法。

背景技术

目前,我国的能源资源特征是富煤、少气、缺油,根据我国的能源发展和能源安全战略和国家《十一五规划纲要》,发展煤基液体燃料将是今后的重要方向。但是我国的煤炭资源中低质煤占有很大数量,据统计,全国煤炭储量为2628.4亿吨,其中低质煤料——褐煤可采储量为708.3亿吨,占全国煤炭储量1/4还多,目前国家开采量少,一般只能用在煤化工煤基多联产的用途。按照煤炭资源的国情,按照不与国家争能源的大能源战略目标的政策,如何采用更为先进可靠的工艺,以期完全解决用低质褐煤气化制甲醇的规模化生产问题,开辟使用劣质煤、低投入、高质量的独立制备甲醇工艺新途径。

以煤为原料生产甲醇工艺从20世纪30年代开始已经历了三代工艺技术的变换,工艺进步的核心是甲醇原料气的制备。这项工艺一直朝着提高气化炉的生产强度,提高单炉处理量,接受多煤种、粉末煤,满足环境要求,降低氧耗、煤耗,提高煤气化的经济性和综合效率等方面发展。但是事实上,随着甲醇原料气在进料状态、床层中的燃料运动状态、床层压力等级和排渣状态等技术进步的同时,又带来了投资激增、维护费用增高的负面问题,影响了规模化的发展和市场运作。

目前中外的流行的气化制煤气工艺中,通常采用水煤浆为原料,进行高温化学反应,生成富含甲醇的气体,这种工艺由于原料集一团的流质,与氧气混合不充分,存在的原料碳利用率低、耗水量大、以及环保等问题,进行针对性研究开发,使之在投资仅为国外技术40-50%的情况下发挥规模效应,是本项发明的出发点,也是落脚点。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于以低质煤为原料制备甲醇工艺技术扩大低质原料煤的适应性,提高原料煤流化气化利用率,降低能耗、提高环保质量,具有较强的经济性。

本发明的另一个目的是提供褐煤气化制备甲醇的工艺所专用设备,用于满足该工艺过程的需要。

为了达到上述目的,本发明采取以下方案:

褐煤气化制备甲醇的工艺,其方法主要包括以下步骤:将原料高温气化生成富含甲醇气体的混合气,再一步分离、脱硫、脱碳,提纯,得到高纯度甲醇,包括以下工艺步骤:

a)将褐煤粉碎至粒度<8的褐煤粉末;

b)将上述褐煤粉末送入全封闭加工仓,烘干,送入末直喷式内外循环流化气化煤气发生炉;

c)采用变压吸附富氧工艺装置,混合空气及水蒸气,制备成富含氧气的气化剂;

d)将上述气化剂从末直喷式内外循环流化气化煤气发生炉底部的喷嘴送入炉窑内;从炉窑底部定时定量喷入净水。

e)在炉窑内给充分混合的原料高温高压,裂解产生富含甲醇的气体。所述的气化剂的含氧气量体积比为68%--98%。

所述的分离过程包括从末直喷式内外循环流化气化煤气发生炉顶端引出的富含甲醇的气体依次流经废热锅炉、冷却塔、洗涤塔,分离器。

所述的分离过程为外循环过程,分离过程中使用的水集中沉淀、净化,循环利用。

所述的褐煤粉末烘干后,经贮煤槽送入末直喷式内外循环流化气化煤气发生炉;在所述的贮煤槽内注入安全气。以防止发生炉煤气倒流;还可由变频器调节输煤机转数改变供煤量。

所述的整个生产各个工艺过程均采用全封闭装置。防止粉尘污染环境,以及对生产工人生产身心危害,同时保证原料的充反应和产品的纯度,设备全封闭、无污染,全自动安全操作。

所述的整个生产各个工艺过程均采用全自动电脑控制系统。从褐煤粉末备料、烘干、供煤,调节煤粉和气化剂量,测试炉内温度、压差,以及排灰;废热锅炉参数计量;富氧成分、蒸气、水、煤气等耗量和产量;安全报警系统,均采用全封闭装置,按照独立系统进行计算机控制。

褐煤气化制备甲醇的工艺专用设备:末直喷式内外循环流化气化煤气发生炉为立式炉窑,炉壁垂直,炉窑内没有炉箅子,炉底为倒锥形,锥形底部的侧壁还设有直喷式喷嘴,窑体顶部设有排气口,底部设有排灰开口及注水口

本发明的有益效果是:原料采用褐煤粉末而不用水煤浆,将上述褐煤粉末送入全封闭加工仓,制备成富含氧气的气化剂和净水从炉窑底部定时定量喷入,在高温情况下形成向上的强大气流,托煤粉浮于炉窑中,在持续富含氧气的气化剂、水蒸汽的作用下,煤粉与富含氧气的气化剂及水蒸汽充分接触,化学反应完全。

分离过程中使用的水集中沉淀、净化,循环利用,大量节约水资源。

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