[实用新型]劣质碳氢化合物气化炉

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种制备合成气的气化炉，具体地说涉及一种多喷嘴的竖式气流床。

背景技术：

随着我国国民经济的高速发展，能源已经成为我国实现下一步战略目标的主要瓶颈问题，与国家安全息息相关。2004年我国进口原油首次超过1亿吨，对外依存度达到了40％。进口原油大多为高硫原油，深加工后产生大量高硫、高灰的劣质石油焦和劣质沥青。如何高效、清洁利用高硫、高灰的劣质石油焦和沥青已成为目前大型石油化工企业普遍面临的问题。另外，大型炼油及石油化工企业普遍产生大量的水处理后含碳污泥和一些炼厂污油、炼厂尾气，目前这些废物普遍采取燃烧、掩埋、放空的处理方式，给环境造成了极大的危害，也造成了有限资源的极大浪费。如何将水处理后含碳污泥、炼厂污油、炼厂尾气进行无害洁净处理，达到“零排放”，最大限度回收利用含碳物质等有用原料，变废为宝，节能降耗，最大限度做到资源的节约化和环境友好，增进企业和经济社会的可持续发展，也是目前大型炼油及石油化工企业普遍面临的问题。

劣质原料主要指煤、石油焦、沥青、焦炉气、煤层气、炼厂气、含烃尾气等或这些原料的某种组合，例如煤和石油焦的组合，煤与焦炉气的组合，石油焦与炼厂气的组合等等。劣质原料可以通过气化烧嘴在气化炉内进行非催化部分氧化反应制备合成气，用于制氢、生产氨、甲醇、液体燃料油等大宗化学品，在石油价高的现状下，通过不同劣质原料的组合制合成气或制氢的气化炉可较好地实现有限资源的最大化、集约化有效、综合利用，同时可做到降低成本，环境友好。

非催化部分氧化工艺是劣质原料与氧通过气化喷嘴实现混合与部分氧化，在一个反应腔(气化反应器)内完成化学反应制得合成气。反应温度取决于碳氢化合物与氧的比，为获得良好的反应结果一般温度都维持在1150～1600℃，反应压力为2.0～10.0Mpa。

在非催化部分氧化法领域中，中国专利ZL94193847.6公开了一种用来发电的部分氧化法，原料涉及液态烃与气态烃。中国专利98110616.1公开了一种水煤浆或煤粉为原料生产合成气的装置。

对于专利ZL94193847.6公开的技术，实践表明气化反应器不能改变原料，例如采用该技术的某厂原以渣油为原料，当改用天然气为原料时，炉顶壳体超过400℃，无法长期处于高报警状态下操作，只能进行改造。当该技术用于煤浆或渣油气化时，炉内下部向和面耐火砖寿命比较短，无法达到化工装置要求的一个生产周期(一般为8000小时)。此外，其流程过于复杂，投资太高；能量利用不合理。不能回收合成气余热副产品高压蒸汽。

对于专利98110616.1所公开的技术，其最大的优势是容易大型化，特别适合于单炉生产规模CO+H₂的产量超过80000Nm3/h的情况，但对于单炉生产规模CO+H₂的产量在80000Nm3/h以下或更小规模的生产装置时，由于其采用4个喷嘴，单喷嘴生产规模偏小，造成投资增加，控制复杂。

综合起来，已有技术存在以下不足：

1.以煤、石油焦、沥青等单一原料气化炉制氢或制合成气，无法实现劣质原料的最大化综合利用；

2.气化炉炉顶仅有一个单一原料单相气化喷嘴，单喷嘴的负荷太大；或筒体段有四个径向对置喷嘴时，受径向对置无法加大负荷的制约，单喷嘴生产规模偏小，造成投资增加，控制复杂；

3.仅有高温合成气进入洗涤冷却室进行冷却洗涤，无鼓泡床，合成气纯度低；

4.气化炉采取承压圆筒体加内部耐火隔热衬里的结构，炉顶温度较高且不易控制，拱顶容易出现超温问题，气化炉的连续操作周期较短；气化反应室炉底采用耐火砖受到熔渣的侵蚀，其操作寿命较短，需经常停炉更换。

5.气化炉下锥体单一耐火衬里结构的见火面刚玉砖易侵蚀，气化炉的连续操作周期短；

发明内容：

本实用新型的目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种以劣质碳氢化合物为原料非催化部分氧化法制备合成气的气化炉，以克服现有技术存在的诸多缺陷，满足有关产业部门的技术需要。

本实用新型的目的可以通过采用以下技术方案来实现：一种劣质碳氢化合物气化炉，包括有在气化反应室(3)的顶部设有至少1个喷嘴(2)，气化反应室(3)与激冷洗涤室(4)连通，气化反应室(3)设置在气化炉的上部，激冷洗涤室(4)设置在气化炉的下部，所述的气化反应器室(3)和激冷洗涤室(4)共用一个承压筒体(1)。