[发明专利]气化工艺和馈送系统

说明书

一种用于使固体含碳进料(41)气化的工艺，所述工艺包括以下步骤：将成批的固体含碳进料(41)引入流槽容器(2)中，同时流槽容器(2)中的内部压力处于第一压力；将至少再循环的CO₂经由被固体含碳进料(41)覆盖的一个或多个进气口(7,39)引入流槽容器(2)中，以在预定的时间段期间使流槽容器(2)从第一压力加压至超过第一压力的第二压力；关闭一个或多个进气口(7,39)；打开流槽容器(2)的进料出口(4)以将成批的固体含碳进料(41)供应至进料容器(6)，以将固体含碳进料(41)馈送至气化反应器(10)；关闭进料出口(4)；对流槽容器(2)进行排气以使内部压力降低至第一压力；以及重复所述工艺。

技术领域

本公开涉及一种用于通过含碳进料的部分燃烧生产合成气的气化工艺和馈送系统。本公开涉及用于将含碳进料供应至气化反应器的馈送工艺和系统。

背景技术

含碳进料可例如包括粉煤、生物质、石油焦或任何其它类型的固体含碳进料或其混合物。尤其，含碳进料作为固体干原料而被供应。

典型地，含碳进料与含氧气流，且任选地还有缓和剂气体一起被提供至气化反应器的一个或多个喷燃器。在反应器中，进料部分地被氧化以提供合成气。合成气随后在骤冷区段中被冷却。经冷却的合成气被典型地处理，例如以除去污染物。

本文使用的合成气或合成气体为包括氢气和一氧化碳以及一些二氧化碳的气体混合物。(经处理的)合成气可例如用作燃料或用作用于产生合成天然气(SNG)或用于生产氨、甲醇、氢气、蜡、合成烃燃料或石油产物的中间产物，或用作用于其它化学工艺的原料。

US2007225382公开了一种在气化反应器中用固体含碳燃料生产合成气体或烃产物的工艺。将含碳燃料和含氧流供应至气化反应器的喷燃器，其中使用含CO₂的输送气体将固体含碳燃料输送到喷燃器。含碳燃料在气化反应器中被部分地氧化，以得到合成气体。合成气体可在下游工艺路径中进一步被处理以将合成气转化成选定的烃产物。下游工艺路径可包含甲醇-合成反应器以生产烃产物，诸如甲醇。下游工艺路径可包含费-托(Fischer-Tropsch)合成反应器以转化合成气并允许用一系列烃产物生产选定的产物。

管理来自(煤)气化工厂的排放排气的环境法规越来越严格。对诸如例如US2007225382中所公开的使用CO₂作为用于煤加压和馈送的惰性气体的所谓干煤馈送系统而言，最近出现了一个问题。在煤输送到气化炉中之后，用于在所谓的闭锁式料斗、流槽料斗或流槽容器中加压的多余气体被排出，此后开始新的加压循环。在该工艺中使用的CO₂可得自低温甲醇洗合成气处理工厂，它典型地使用甲醇作为CO₂和/或H₂S的吸收剂，以从合成气中除去H₂S。因此，再循环的CO₂可含有甲醇，其浓度达超过可容许的排气水平，例如300至400ppm(体积)左右。

目前几乎没有任何可接受的备选技术，因为甲醇吸收剂依赖于水，然后水被吸收到CO₂中达到对于煤的干馈送而言不可接受的水平。另外，这种吸收剂会增加煤气化工厂的成本。

发明内容

本公开的目的是提供一种改进的气化系统和工艺，其消除上述问题中的至少一个。

本发明提供了一种用于使固体含碳进料气化的工艺，该工艺包括以下步骤：

将成批的固体含碳进料引入流槽容器，同时流槽容器中的内部压力处于第一压力；

将至少再循环的CO₂经由被固体含碳进料覆盖的一个或多个进气口引入流槽容器，以在预定时间段期间使流槽容器从第一压力加压至超过第一压力的第二压力；

关闭一个或多个进气口；

打开流槽容器的进料出口以将成批的固体含碳进料供应至进料容器，以将固体含碳进料馈送至气化反应器；