[发明专利]一种块煤气化生产煤气的方法

说明书

技术领域

本发明属于煤炭领域，具体涉及一种块煤气化生产煤气的方法。

背景技术

一般块煤固定床气化技术包括单段固定床气化炉、两段固定床气化炉和加压固定床气化炉等。这些气化炉工艺要求使用块煤，入炉煤粒度一般为6-100mm；气化温度升高，则产气速率增加，煤气中有效成份增加，煤气热值增加，但气化温度受到气化块煤灰熔点的限制，当气化温度超过块煤灰熔点时，固定床气化炉的透气性会降低，造成气化炉炉灰结渣，气化炉不能正常运行。我国部分煤种灰熔点低，用于煤炭气化，则存在气化温度低，气化效率低等问题，因此，提高部分煤种的块煤灰熔点，提高气化炉的操作温度，提高气化炉的气化效率，从而降低煤气生产成本，是当前块煤气化技术发展需要解决的重要问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种块煤气化生产煤气的方法，该方法能够提高块煤的灰熔点，提高块煤气化生产煤气的效率。

为实现本发明的目的，本发明采用以下的技术方案：

一种块煤气化生产煤气的方法，包括以下步骤：

(1)将灰熔点为1400-1600℃的第一种块煤和灰熔点为800-1300℃的第二种块煤按照(0.5～9):(1～9.5)的重量比混合，得到配合煤；

(2)将步骤(1)得到的配合煤装入固定床气化炉中进行气化反应，得到煤气；

所述第一种块煤和第二种块煤均选自高挥发份烟煤、低挥发份烟煤和无烟煤中的任意一种或多种。

气化反应的过程包括块煤的干燥、干馏、还原和燃烧。

本发明的块煤气化生产煤气的方法，通过将不同灰熔点的第一种块煤和第二种块煤以相应比例混合得到配合煤，用于提高配合煤的整体灰熔点，进而提高气化炉的可操作温度，提高气化炉的气化效率，从而降低煤气的生产成本。优选地，所述配合煤中：所述第一种块煤的粒径为5～200mm，且其最大粒径与最小粒径的比值不大于4；所述第二种块煤的粒径为5～200mm，且其最大粒径与最小粒径的比值不大于4；且所述第一种块煤与所述第二种块煤的当量直径的比值范围为1/4～4。

一种块煤的当量直径是指这种块煤颗粒中最大粒径与最小粒径的和除以2得到的平均值。

对两种块煤的粒径的上述设置，能够尽可能地保证配合煤粒径的均匀性，有利于二者混合均匀，以及更好地提高其灰熔点，进而提高气化炉的可操作温度和气化效率。

优选地，所述第一种块煤和所述第二种块煤的粒径均为25～100mm，优选30～90mm，进一步优选30～90mm，进一步优选30～80mm，进一步优选25～70mm，进一步优选25～60mm，进一步优选25～50mm。

块煤的最大粒径与最小粒径之间相差越小，块煤的粒径越均匀，这有利于第一种块煤和第二种块煤的混合均匀，提高得到的配合煤的灰熔点。

优选地，所述第一种块煤与所述第二种块煤的当量直径的比值范围为1/3～3，优选1/2～2。

两种块煤的当量直径相差越小，二者粒径越接近，也有利于二者的混合。

优选地，所述第二种块煤的灰熔点为1000-1200℃。

优选地，所述气化反应的气化温度为1000～1450℃，优选1140℃-1360℃，进一步优选1150～1350℃，进一步优选1150～1250℃；所述气化反应的气化压力(表压)为0.0001～10MPa，优选0.005～4MPa，进一步优选0.01～0.2MPa。

与单独采用灰熔点为800-1300℃的第二种块煤相比，气化温度可提高100-300℃，进而提高煤的气化效率，降低气化成本。

优选地，所述气化反应的气化时间为5～40h，优选10～30h，15～25h，15～20h；所述气化反应以含氧气和水蒸汽的空气作为气化剂，其中水蒸汽的饱和温度为20～80℃，优选30～70℃，以保护炉底排灰炉栅稳定运行。

优选地，所述高挥发份烟煤选自选自长焰煤、不粘煤、弱粘煤、气煤和肥煤中的任意一种或多种；所述低挥发份烟煤选自贫煤和瘦煤中的任意一种或两种。

优选地，所述第一种块煤为弱粘煤或不粘煤，所述第二种块煤为长焰煤或贫煤，以利于提高煤气的产量和质量，降低气化过程中的气化鼓风压力。

优选地，所述第一种块煤和所述第二种块煤的重量比为(1～6):(4～7)，优选(2～4):7。采用将上述重量比的第一种块煤和第二种块煤混合得到的配合煤进行气化，能够提高固定床气化炉内床层的透气性，降低床层压力，减少气化过程的电耗，降低气化鼓风压力，可使其小于6000Pa。