[发明专利]一种处理有机废液的煤气化系统和方法

说明书

本发明公开了一种处理有机废液的煤气化系统和方法，所述气化系统包括气化炉、有机废液单元和锅炉水单元；所述气化炉包括气化室、位于气化室下方的冷却室以及连通所述气化室与冷却室的下渣口，并且在所述气化室的顶部设有烧嘴部；所述烧嘴部包括固定至炉体的烧嘴座、设置在所述烧嘴座中心处的点火烧嘴以及环绕所述点火烧嘴均匀设置的多个工艺烧嘴；所述工艺烧嘴由内至外依次设有氧气通道、煤粉通道、液体通道和冷却水夹套；所述液体通道的进料口通过管线分别连接至所述锅炉水单元、有机废液单元和惰性气源；本发明简化粉煤气化流程，实现水/有机废液作为辅助气化剂的并处理和转化废液中有机物，兼顾环境保护和循环利用。

技术领域

本发明涉及煤气化领域，特别是一种处理有机废液的煤气化系统和方法。

背景技术

我国的能源和资源消费以煤炭为主，很多化学品的生产制造时通过煤炭转化而来的，而这些转化的源头都是利用煤的气化技术将煤炭转化成以一氧化碳和氢气为主的合成气后再进一步合成制造下游的化学品或燃料。干粉煤气流床加压气化技术因其在气化效率上的优势，已被国内的煤化工工厂的广泛使用。该技术是将原煤经研磨并干燥后制成小颗粒煤粉经气力密相输送到气化炉中与氧气进行气化反应，煤炭转化率能达到99％以上，有效气含量87-93％，冷煤气效率79-83％，单位产品的氧耗、煤耗低。

然而，采用上述气化技术气化时，为了到达气化炉内的热量平衡和温度均衡，需要加入一定量的水蒸气(作为辅助气化剂参与反应)，尤其对于以无烟煤、焦粉等含碳量高、热值高的原煤，在气化时添加的蒸汽的量也会更高。粉煤气化的压力一般在4.0MPaG左右，水蒸气的加入方法是将5.0～5.5MPaG的饱和蒸汽过热后(～300℃)与氧气进行混合后，再以混合气体的形式进入烧嘴中(为了防止水蒸气冷凝损坏设备，氧气也需要加热到160℃以上)。

但是，普遍的化工企业并没有～5.0MPaG等级的中压蒸汽(不允许自建电厂)，过热蒸汽的来源困难，需要使用高压力等级的蒸汽经减温减压获得，复杂了流程、增加了投资。另外，氧气为高危气体，水蒸汽与氧气混合时需要绝对的洁净，微量的杂质都可能发生燃爆等安全事故。另外，受到水蒸气和氧气温度的影响，氧气系统的设备、管道和仪表的密封、材料选择等要求提高，装置的投资成本和维护成本相应的提高，尤其从氧气蒸汽混合处到烧嘴，管线及管线上的设备都必须采用高合金、极低含碳量的镍基材料，而此种材料费用极高，加工困难，给装置在成本及工期上带来极大负担。因此，取消氧气与水蒸气进烧嘴前的混合系统，考虑直接采用液态水的形式进料，能够有效提高装置的安全性，简化工艺流程，减少装置和设备投资。另外考虑到煤化工的工厂往往有一些高COD的有机废液，其处理困难、处理成本高，例如在煤焦油加工过程中会产生大量有毒废水(也称焦油废水)，该废水含高浓度有机物，成分复杂，处理难度大。有机废液中的水可以作为辅助气化剂参与反应，废液中的有机物则在气化炉内的高温环境下被燃烧处理，能减少环境污染，同时将多碳有机物分解成以CO、H₂、CO₂等为主的小分子物质，不但易于后期的处理还能够将其转化成合成气，提高经济效益。

因此针对上述气化原理和现有气化系统的缺点和弊端，开发一种取消氧气与水蒸气混合系统，改用氧与水/有机废液直接进料的粉煤气化系统，满足既能够简化流程、降低投资，又能够处理有机废液，减少污染、创造附加值是非常有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种处理有机废液的煤气化系统，简化粉煤气化流程，实现水/有机废液作为辅助气化剂的并处理和转化废液中有机物，兼顾环境保护和循环利用。

为实现上述发明目的，本发明采用以下的技术方案：

一种处理有机废液的煤气化系统，其中，所述气化系统包括气化炉、有机废液单元和锅炉水单元；所述气化炉包括在炉体内由水冷壁分隔出的气化室、位于气化室下方的冷却室以及连通所述气化室与冷却室的下渣口，并且在所述气化室的顶部设有烧嘴部；所述冷却室用于对来自所述下渣口的气化产物进行冷却降温处理；