[发明专利]一种部分激冷气化的造气工艺

说明书

本发明属于化工造气技术领域，涉及一种部分激冷气化的造气工艺。该造气工艺包括：1.原料处理；2.部分激冷气化；该过程在部分激冷气化炉内进行，该气化炉为贯通的立式结构，包括依次由上至下轴向设置的气化室、辐射废锅和激冷室；3.高温热量回收；4.粗煤气洗涤；5.灰水处理。本发明利用兼具激冷流程和废锅流程的部分激冷气化炉，并结合造气工艺，有效回收气化产物的高位显热，高效利用闪蒸回收热量，提高造气系统的能源利用效率，工艺流程短、结构简单、制作维护方便，具有较高的应用价值和经济价值。

技术领域

本发明属于化工造气技术领域，涉及一种部分激冷气化的造气工艺。

背景技术

相对于石油和天然气，煤是一种难以清洁利用的化石能源和重要原料。煤炭气化过程的实质是将难以加工处理、难以脱除无用组分的固体，转化为易于净化、易于应用的气体的过程，简言之，是将煤炭中的C、H转化为清洁的合成气或燃料气的过程。煤炭气化是煤炭高效清洁利用的重要途径；与煤的直接燃烧相比，气化是对煤中所蕴含的化学能的梯级利用，或者说，直接燃烧以热量利用为主，产生的污染物比较多，而气化以生产合成气(CO+H₂)为主，可充分利用煤中有效的C、H元素，产生的污染物比较容易脱除，例如，可通过后续成熟的硫转化技术转化为产品硫磺。

煤气化是煤炭清洁高效利用的核心技术，是发展大宗化学品和液体合成燃料、先进的整体煤气化联合循环(Integrated Gasification Combined Cycle,IGCC)发电系统、多联产系统、制氢、燃料电池、直接还原炼铁等过程的工业基础，也是这些行业发展的关键技术、核心技术和龙头技术。发展以煤气化为核心的多联产技术已经成为各国高效清洁利用煤炭的热点技术和重要发展方向。

目前气流床气化工艺主要路线主要有三种：激冷流程、废锅流程和废锅激冷联合流程。气流床水煤浆气化技术的冷煤气效率约为72％-76％，原料煤中20％以上的热值以煤气的显热存在；气流床干煤粉气化技术的冷煤气效率约为83％，原料煤中约14％的热值以煤气的显热存在。合理、有效地利用高温煤气的显热，对于气流床气化的节能降耗具有重要意义。

现有的激冷流程虽然工艺路线短、结构简单，但同时存在热效率低、资源浪费严重、能源利用不合理等缺陷；而全废锅流程由辐射废锅和对流废锅构成，也存在设备复杂、操作难度大、投资大等缺陷。因此，开发一种兼具激冷流程和废锅流程的优势，合理回收气化高温显热，且操作简单、维护方便的部分激冷造气炉及其工艺显得十分必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种部分激冷气化的造气工艺，利用兼具激冷流程和废锅流程的部分激冷气化炉，结合造气工艺，有效回收气化显热，合理利用闪蒸热量，提高造气系统的能源利用效率。

本发明解决上述技术问题的技术方案为：

一种部分激冷气化的造气工艺，包括如下工艺步骤：

(1)原料处理：将原煤进行粉碎、研磨、干燥，从而加工成利用气化反应粉体或浆体；具体的，原料处理工序为将原煤加工成粒度200μm以下的粉体，干燥至含水量4％wt以下。

(2)部分激冷气化：将处理后的原煤与氧化剂发生气化反应，生成以CO和H₂为主的合成气以及熔渣；部分激冷气化过程在部分激冷气化炉内进行，部分激冷气化炉为贯通的立式结构，包括设置于承压外壳内、依次由上至下轴向设置的气化室、辐射废锅和激冷室；

其中，气化室采用冷壁式结构或热壁式结构，优选为冷壁式结构，气化室的气化烧嘴采用顶置和/或侧置的方式；