[实用新型]一种固定床纯氧连续气化装置

说明书

技术领域

本发明属于煤气化技术领域，具体涉及一种固定床纯氧连续气化装置。

背景技术

目前，现有纯氧连续气化工艺一般是以二级冶金焦、二氧化碳、纯氧为气化原料，在高温下，炽热的碳与二氧化碳发生氧化还原反应来制取粗煤气（CO：68～70%、CO₂：28～29%，H₂+N₂：1～1.2%），再经净化、变换制备合格的合成气合成相关下游产品。但是，此工艺使用的原料要求相当高（挥发份1%左右，固定碳82.5%左右，国家二级焦标准），成本也高（二级焦市场价1800-2000元/吨，而低阶煤内地500-700元/吨），此工艺仅制取一氧化碳适用，如果是需求氢气，还要进行原料气的转换。

现阶段我国常压气化工艺都是以无烟煤为主，有块煤、型煤等，由于工艺上的缺陷，造成煤中碳的有效转化率低，气化后灰渣中残碳的含量较高，一般在8-15%之间，工艺出现波动时灰渣中的残碳含量会更高。

目前，任何一种气化工艺都会伴随有CO₂气体的产生，目前的工艺都是经后工序分离处理后或者是到另外一个装置回收利用，或者是对大气排放，造成环境污染，能源浪费。随着环境问题的突出，CO₂减排工作尤为重要，如何优化气化工艺，减少CO₂的产生，实现CO₂再利用将是我国环境技术的重要发展方向之一。

实用新型内容

本发明的目的是提供一种可制备高品质煤气、适应多种煤质的固定床纯氧连续气化装置。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是，一种固定床纯氧连续气化装置，包括依次串联的气体混合器、固定床煤气化炉、除尘器、换热器和煤气洗涤塔；煤气洗涤塔的顶部连接有气柜，固定床煤气化炉上方设置有料仓，固定床煤气化炉内设置有防偏流装置，料仓的底端和防偏流装置的顶端连通；固定床煤气化炉的外侧设置有水冷壁，除尘器的外侧设置有水冷却器。

所述的固定床纯氧连续气化装置还包括汽包，汽包上分别设置有给水管、出水管和回流管；出水管、水冷壁、回流管依次串联；水冷却器的上部与给水管连通，水冷却器的下部连接有冷却水进管。

所述防偏流装置是中空结构，由上部、中部和下部顺次连接而成，上部为截头圆锥筒状，中部为倒截头圆锥筒状，下部为圆筒状。

所述除尘器为旋风除尘器，换热器为热管换热器。

所述的装置的纯氧连续气化工艺，包括以下步骤：将原料煤加入到料仓中，通过防偏流装置后进入固定床煤气化炉中；将氧气（纯度99.6%以上）、二氧化碳、过热（水）蒸汽分别送入气体混合器中混合，然后从固定床煤气化炉底部进入固定床煤气化炉，将从防偏流装置落下的原料煤气化；从固定床煤气化炉排出的气化煤气进入除尘器进行除尘，除尘后的气化煤气经过换热器换热后进入煤气洗涤塔；在煤气洗涤塔洗涤后的气化煤气从煤气洗涤塔顶部排出后进入气柜。

优选的，固定床煤气化炉中的压力为20~80kPa。

所述的原料煤为焦碳、无烟块煤或型煤。

本实用新型产生的技术效果是：本实用新型的结构简单，采用本实用新型可以以CO₂、纯氧与蒸汽混合物为气化剂，采用固定床纯氧连续气化技术，蒸汽分解率高，有效气成份高，CO+H₂>82%；利用本实用新型，采用99.6%纯氧，大大提高了无烟煤气化率，使气化炉排放的灰渣残碳量≤2%，大幅度的降低了原料消耗，提高了原料转化利用率；有效的降低了潜热损失和显热损失，提高固定床煤气化炉热量转化利用率，冷煤气效率达80~82%，保护了环境；本实用新型拓宽了煤炭气化技术的原料路线，可采用焦碳、无烟块煤或型煤为气化原料煤，对原料煤没有特殊质量要求；将CO₂作为气化剂进行气化，转化为CO有效气体，具有显著的环境效益和经济效益。

附图说明

图1为实施例1的固定床纯氧连续气化装置的结构示意图；

图2为图1中防偏流装置的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明，但本实用新型的保护范围不限于此。