[发明专利]一种使用含碳氢物质料浆生产合成气的方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种资源再利用的技术领域，更具体地，本发明涉及利 用含碳氢固态和/或液态物质制备合成气的方法。

【背景技术】

众所周知，能源是人类社会赖以生存和推动社会可持续发展的重要 物质基础，在世界矿物能源储量中，石油、天然气和煤等含碳氢物质占 相当大的比例。在我国的能源结构中，煤占70％(重量)左右，实现煤 的清洁、高效利用具有重大的现实和战略意义。由于我国石油资源比较 少，用煤液化制油的技术属于国家重点支持技术，近几年来发展迅速， 同时煤液化制油的技术本身转化率不高，产生大量的含碳氢固态(或液 态)物质，而这些大量的含碳氢固态(或液态)物质急需进行再利用。 本发明主要针对一种或多种含碳氢固态(或液态)物质(煤、石油沥青、 煤液化残渣、石油焦、生物质、城市垃圾、有机废渣、渣油、各种废油) 的加压高温气化。

气化技术经过不断的发展完善，气流床气化技术由于其气化指标优 良、节能高效、环保效益明显而受到众多生产厂家的青睐。目前气流床 气化技术有干法加压气化技术和湿法加压气化技术，干法气化指标较好， 冷煤气效率较高，但装置投资巨大，况且没有大规模工业化装置制取合 成气经验，国内目前引进的shell干法气化装置均处于摸索阶段。湿法气 化主要约为浓度60％(重量)～65％(重量)的煤浆气化，由于煤浆制 备、输送、计量、控制方便，易于实现高压气化，设备基本国产化，装 置投资较低，国内目前已有数家在正常运行，但湿法气化对煤的灰熔点、 灰分含量等有一定选择。

例如CN 1260326C公开了一种多元料浆加压气化工艺，该工艺包括 多元料浆制备、加压气化、粗煤气净化、灰渣排放和灰水处理五部分。

本发明针对国内能源现状，面对煤液化项目后形成的大量含碳氢固 态(或液态)物质难以处理的局面，在进行大量研究工作的基础上作出 了本发明。为了充分利用二次资源，采用一种或多种含碳氢固态(或液 态)物质制取浓度在58～80％(重量)、流动性很好的含碳氢物质料浆进 行高温加压气流床气化，生成以CO、H₂和CO₂为主要组分的合成气、 还原气或燃料气，从而实现含碳氢固态(或液态)物质、各种有机废水 和纸浆废液(可作为制备含碳氢物质料浆用水)的有效利用。由于含碳 氢物质料浆浓度很高，便于高温操作，而且气化剂耗量较低，冷煤气效 率较高，原料转化率高，气化指标比较优良。

【发明内容】

[要解决的技术问题]

本发明的目的是提供一种使用含碳氢物质料浆生产合成气的方法， 该方法具有原料适应范围广，气化指标优良，工艺装置投资少，易于大 型化，操作方便和环境友好的特点，是一种优异的能源综合利用技术。

[技术方案]

本发明的目的是这样实现的：该方法包括含碳氢物质料浆制备，含 碳氢物质料浆加压高温气化，高温粗合成气冷却、鼓泡水浴降温除灰渣， 粗合成气降温除尘、洗涤净化，粗灰渣排放和含细灰水处理六个部分。

下面分别描述各个部分，即下述各个步骤：

A、含碳氢物质料浆的制备：将一种或多种固态和/或液态含碳氢物 质、水、助剂和添加剂水溶液混合物送入磨机1进行研磨，制备得到含 碳氢物质的料浆；

B、含碳氢物质料浆的加压高温气化：让上述步骤A得到的含碳氢 物质料浆通过在内保温式气流床煤气化反应器11上端的三流道雾化器 30进入该反应器11的反应室中，在温度1250℃～1500℃与压力0.1～ 10MPa的条件下与来自管道23的气化剂进行剧烈的不完全燃烧反应，生 成含有CO、H₂和CO₂主要组分的高温粗合成气与高温灰渣的混合物。

所述的三流道雾化器30是一种套筒式结构，它由中心通道63、内 环通道64和外环通道65组成，所述的中心通道63和外环通道65是气 化剂通道，所述的内环通道64是含碳氢物质料浆通道，所述的含碳氢物 质料浆与所述的气化剂在三流道雾化器30出口处进行充分混合并被良 好雾化，形成的雾化流场与内保温式气流床煤气化反应器11反应室匹 配。