[发明专利]BGL加压熔渣气化加纯氧非催化部分氧化制取合成气或氢气的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及以煤为原料制取氢气和一氧化碳的合成气或氢气以制合成油、合成氨或甲醇等的技术领域，特别涉及BGL加压熔渣气化加纯氧非催化部分氧化制取合适氢碳比合成气或氢气的方法及装置。 

背景技术

目前以煤为原料制取氢气和一氧化碳合成气或氢气的煤气化技术比较成熟的有以下几种： 

1.SHELL/GSP干煤粉气化技术。该技术引进软件费高，对煤种要求高，操作条件苛刻，气化炉设备结构复杂(特别是炉内件，目前国内尚不具备完全的加工制造能力)，设备投资大。国内外都没有成熟的装置和经验可借鉴。因为投资高，开停车次数多，产品成本居高不下，即使国内已经开车的SHELL/GSP装置也是在苦苦支撑，有些已经破产被并。国家已经暂停新建SHELL气化装置的建设。 

2.水煤浆气化技术。该技术对煤种要求高，操作条件苛刻，纯氧烧嘴检修频繁，制浆过程复杂，投资大，受煤种适应性限制。 

3.LURGI炉碎煤加压气化技术。技术成熟，气化炉设备简单，可国产化；操作条件温和，氧耗低，设备投资低；适应劣质煤；但煤气水处理流程长，工艺复杂；粗煤气净化和甲烷组份回收及利用工艺流程长而且复杂，投资大，能耗高。 

4.BGL加压熔渣气化技术。该技术工艺原理和LURGI炉碎煤加压气化技术基本相同，但对其缺点进行了大幅改进：例如大幅降低工艺蒸汽消耗，减小蒸汽锅炉的规模；大幅降低外排煤气水量(为鲁奇炉碎煤加压气化技术的10～15％)，减小煤气水处理/污水处理的规模；大幅降低气化炉灰中残炭含量(保证低于0.5％，而鲁奇炉在5％左右，操作控制低于6％)；单台气化炉生产强度大幅提升(是鲁奇炉的1.5～2倍)。但其本质上没有彻底消除 鲁奇炉的缺点，例如合成气中含有甲烷，煤气水中含有复杂有机杂质等。 

5.常压间歇空气煤(焦)造气固定床技术。该技术生产能力低，污染严重，能耗高。国内早已禁止新上项目采用。 

6.常压连续富氧或纯氧煤(焦)造气固定床技术。该技术生产能力低，污染严重，能耗高。国内新上项目极少采用。 

采用BGL炉煤造气制取氢气和一氧化碳合成气或氢气的工艺过程，存在以下一些问题： 

1.粗煤气洗涤水(煤气水)中有机物含量较多且成分复杂，回收处理困难，投资大。 

2.粗煤气中含有大量的甲烷约～8％V干，回收及利用困难，流程长投资大；如不回收则浪费原料；甲烷进入后续工艺装置将降低例如煤制油、甲醇合成等后续装置的效率，弛放量增加有效气体利用率降低。 

3.粗煤气中含有对粗煤气净化装置如低温甲醇洗或变压吸附脱除困难的有机硫如噻吩、氧硫化碳、二硫化氢等杂质，还含有污染低温甲醇洗装置的有机物如焦油、中油、轻油组份，处理和回收困难，投资大。 

4.BGL炉出口高温粗煤气只能副产低压蒸汽，蒸汽品位低，能量利用效率低。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一在于针对BGL炉煤造气制取氢气和一氧化碳合成气或氢气的工艺过程所存在的问题而提供一种BGL加压熔渣气化加纯氧非催化部分氧化制取合适氢碳比合成气或氢气的方法，该方法可使BGL炉煤造气制取氢气和一氧化碳合成气或氢气用于煤制油、合成氨、甲醇等装置的工艺过程更经济合理，充分发挥BGL炉煤造气投资低、消耗低、技术成熟和国产化的优势，彻底解决目前BGL炉煤造气工艺存在的问题。 

本发明所要解决的技术问题之二在于提供一种上述BGL加压熔渣气化加纯氧非催化部分氧化制取合适氢碳比合成气或氢气的方法所使用的装置。 

作为本发明第一方面的BGL加压熔渣气化加纯氧非催化部分氧化制取 合适氢碳比合成气或氢气的方法，其BGL炉出口粗煤气直接送入纯氧非催化部分氧化炉，和经过预热的纯氧发生燃烧，最终形成170℃左右气体送出，进一步制取合格的合成气或氢气。 

在本发明方法的一个优选实施例中，所述纯氧非催化部分氧化炉送出的高温气体经热量回收步骤回收热量和第二除尘步骤除尘后，送入脱硫脱碳步骤进行脱硫脱碳后形成净化合成气，该净化合成气送入精脱精制步骤进行进一步净化，形成合格的合成气或氢气送出。 

在本发明方法的一个优选实施例中，所述BGL炉出口粗煤气经第一除尘步骤除尘后，直接送入纯氧非催化部分氧化炉。