[发明专利]一种鲁奇碎煤固定床加压气化环保增产系统及工艺

说明书

技术领域

本发明属于煤处理技术领域，涉及一种鲁奇碎煤固定床加压气化环保增产系统；本发明还涉及一种用该系统生产净化合成气的工艺。

背景技术

在煤化工产业早期迅猛发展期间，鲁奇碎煤气化技术以其技术成熟、气化条件温和等优点，获得巨大的市场认可，在煤气化领域具有较大的市场占有率。随着各国环保标准的提高，以及气流床等先进气化的逐步成熟和推广应用，鲁奇碎煤气化技术由于气化温度较低所带来的有效气体纯度低（有效合成气占粗煤气的65%左右，而先进气流床气化技术有效合成气占粗煤气普遍在90%以上）、CO₂含量高（约占粗煤气量的30%以上），污水处理量大等缺点日益凸显，在市场竞争中处于弱势。目前在运行的鲁奇碎煤加压气化系统，粗煤气中分离出的CO₂大多直接放空（这会造成温室效应的恶化）；或者经过一系列净化处理后作他用（成本较高）。发明专利申请《煤气粉煤节能环保二次气化工艺》（申请号201210122359.7，公布号CN102660328A，公布日2012.09.12）公开了一种对低温煤气化所产生的煤气进行二次气化的工艺，在气化炉后又增加了一个气化系统来处理粉煤、焦油和CO₂等，但这些改造成本较高，且会对后续处理工序有一定的影响。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种鲁奇碎煤固定床加压气化环保增产系统，在增产环保的前提下，降低改造成本。

本发明的另一个目的是提供一种用上述系统生产净化合成气的工艺。

本发明所采用的技术方案是：一种鲁奇碎煤固定床加压气化环保增产系统，包括依次相连接的气化炉、换热器、冷却洗涤器、废热锅炉、CO变换冷却系统、CO₂吸附塔和闪蒸罐，气化炉侧壁下部设有气化剂喷入口，闪蒸罐与换热器相连，换热器还与气化剂喷入口相连。

本发明所采用的另一个技术方案是：一种利用上述鲁奇碎煤固定床加压气化环保增产系统生产净化合成气的工艺，具体按以下步骤进行：

步骤1：将原料煤加入气化炉，同时将蒸汽和氧气通过气化剂喷入口送入气化炉，按现有鲁奇碎煤加压气化工艺对气化炉内的原料煤进行气化，生成粗煤气和灰渣；

步骤2：粗煤气从气化炉排出，经过换热器进入冷却洗涤塔，进行冷却洗涤，得到中温粗煤气；

步骤3：中温粗煤气从冷却洗涤塔排出，进入废热锅炉，回收中温粗煤气中的余热，得低温粗煤气；

步骤4：低温粗煤气送入CO变换冷却系统，调节低温粗煤气中的碳氢比，得到合成气；该合成气送入CO₂吸附塔，进入CO₂吸附塔的合成气从下往上运动，低温甲醇贫液由CO₂吸附塔顶部向下喷淋，吸收合成气中的CO₂，生成被CO₂饱和了的甲醇富液，净化后的合成气由吸收塔顶部排出；

步骤5：甲醇富液从CO₂吸附塔底部排出后，送入闪蒸罐进行闪蒸，得到甲醇贫液和CO₂气体；

步骤6：CO₂气体从闪蒸罐排出，送入换热器，进入换热器的CO₂气体与气化炉送入换热器的粗煤气进行热交换，此后，从气化炉出来的粗煤气都与进入换热器的CO₂气体进行热交换后才进入冷却洗涤塔；热交换后的CO₂气体与气化剂一起通过气化剂喷入口进入气化炉参与气化反应。

本发明环保增产系统具有以下优点：

1）将碎煤、型煤或半焦转化为净化的合成气，几乎不外排CO₂，有利于系统产能的提升和节能减排。

2）由于CO₂的返炉再利用，使得粗煤气中CO₂的含量得以降低，从而保证了合成气有效成分的占比得到提高，将使得粗煤气的后续处理变得更为方便。

3）相同反应条件下由于粗煤气中的CO₂进行回收再反应，通过与碳的还原反应使得CO的产量明显增加，即合成气的产量得以提升，从而提高了整个系统的产量。

附图说明

图1是本发明环保增产系统的示意图。

图中：1.气化炉，2.冷却洗涤器，3.废热锅炉，4.CO变换冷却系统，5.CO₂吸附塔，6.闪蒸罐，7.压缩机，8.换热器，9.气化剂喷入口，10.加煤系统，11.排灰系统。

具体实施方式