[发明专利]一种煤制合成气的工艺及设备

权利要求书

1.一种煤制合成气的工艺,其特征在于包括如下步骤：

(1)将5－50mm的碎煤经过连通双煤锁进料装置(1)进入气化室顶部，通过双通道静态布煤器(2)均匀分布后，依靠重力作用缓慢下降并从上到下经过干燥、干馏、甲烷化、气化和残碳燃烧各个床层，气化剂经气化剂入口(12)进入气化室底部，通过旋转炉箅(4)，灰被冷却到300-400℃，由灰渣排放口(13)排出气化炉；预热后的气化剂向上通过燃烧层，在燃烧层里氧气与残余煤焦燃烧生成CO₂，随着热气体沿气化室上升经过气化层，大部分合成气在此生成，合成气继续上升到甲烷化层，生成部分甲烷气体，甲烷气体和合成气在甲烷化层通过气化室中部引出粗煤气装置(3)时抽出5－60％，温度400－700℃的粗煤气，经洗涤冷却器Ⅰ(5)洗涤降温到温度为380－600℃，压力为3.0－6.0MPa，粉尘含量小于1mg/L的粗煤气进入废热锅炉(8)回收余热后温度降到200－260℃；

(2)甲烷化层剩余40－95％的粗煤气经过干馏层时对下降的煤样进行加热，使煤样分解出富碳的固体残渣和含有气体、蒸汽和焦油的富氢挥发分，随着气体进一步上升，来自干馏区的挥发分及合成气在气化炉上部得以进一步冷却，而煤则得以预热和干燥，最终通过气化室上部双通道静态布煤器(2)上的煤气通道引出温度在480-700℃之间的粗煤气经洗涤冷却器Ⅱ(6)后温度降至200-210℃，然后与从废热锅炉(8)回收余热后温度降到200－260℃的粗煤气混合，经气液分离器(11)分离出冷凝液后的粗煤气(18)送到下游工序，洗涤冷凝液送去煤气水分离装置(15)回收煤气水；

(3)从洗涤冷却器Ⅰ(5)洗涤下来的含尘的煤气水进入废热锅炉Ⅰ(8)的底部初步分离尘和水，大部分不含尘的煤气水由煤气洗涤循环水泵(7)加压和补充煤气洗涤水(14)混合后返回到洗涤冷却器Ⅰ(5)循环使用，其余含尘的煤气水送煤气水分离装置(15)回收煤气水；从洗涤冷却器Ⅱ(6)洗涤下来的含尘和油的煤气水也送煤气水分离装置(15)回收煤气水；煤气水分离装置(15)分离出尘和油后，分离得到的煤气水由循环水泵(10)加压返回到洗涤冷却器Ⅱ(6)循环使用；

(4)废热锅炉Ⅰ(8)所需锅炉给水(17)是经过锅炉给水水泵(9)加压到4.0MPa-6.0MPa后送入废热锅炉Ⅰ(8)产生温度为为200℃以上的中高压蒸汽(16)。

2.如权利要求1所述的一种煤制合成气的工艺使用的碎煤加压干排灰气化炉,其特征在于它包括连通双煤锁进料装置(1)和炉体，在炉体之上有连通双煤锁进料装置(1)，炉体上部有双通道静态布煤器(2)，炉体中部有气化室中部引出粗煤气装置(3)，炉体下部有旋转炉箅子(4)，在炉体底部有气化剂入口(12)和灰渣排放口(13)，气化剂入口(12)位于旋转炉箅子(4)和灰渣排放口13之间，气化剂入口(12)与旋转炉箅子(4)中的气体分布筒(412)连接。

3.如权利要求2所述的一种煤制合成气的工艺使用的碎煤加压干排灰气化炉,其特征在于所述的连通双煤锁进料装置(1)，它包括煤锁(101)、煤锁上阀(102)、、煤锁下阀(103)，进煤口(114)、过渡仓(104)和出煤口(113)，煤锁(101)有2个，每个煤锁(101)顶部是进煤口(114)，进煤口(114)下方是煤锁上阀(102)，煤锁(101)底部与连接管(107)顶部相通，在连接管(107)顶部装有煤锁下阀(103)，连接管(107)底部与过渡仓(104)连接，过渡仓(104)的底部为出煤口(113)，2个煤锁(101)之间通过至少1个煤锁气通道(105)相连。

4.如权利要求3所述的一种煤制合成气的工艺使用的碎煤加压干排灰气化炉,其特征在于所述的煤锁气通道(105)是由两端煤锁气通道扩大段(110)和中间煤锁气通道直段(111)组成，在煤锁气通道直段(111)内装有连接煤锁通道阀门(106)，位于煤锁气通道扩大段110与煤锁(1)壁连接口上设置带有小孔(109)的挡板(108)，煤锁气通道扩大段(110)壁与煤锁(101)壁的夹角α(112)为30－60°。

5.如权利要求4所述的一种煤制合成气的工艺使用的碎煤加压干排灰气化炉,其特征在于所述的挡板(108)开孔率在45－65％之间，小孔(109)的孔径为0.2－1.0毫米。