[发明专利]一种水煤浆气化利用CO2

说明书

本发明公开了一种水煤浆气化利用CO₂的方法，将低温甲醇洗装置的高压CO₂气体通过氧气管线通入到气化炉中，并与进入气化炉的煤反应。本发明能够将降低低温甲醇清洗装置CO₂的排放量，同时降低水煤浆气化的原煤消耗，将低温甲醇洗装置送来的高压CO₂气体通过氧气管线通入到气化炉，使之与进入气化炉的煤反应生成CO，从而减少CO₂的排放量，同时提高碳转化率，节约成本。

技术领域

本发明属于煤化工领域，具体涉及一种水煤浆气化工艺氧气管线通入CO₂气体的工艺方法。

背景技术

煤化工装置中，低温甲醇清洗装置CO₂排放量大。当大气中的CO₂浓度增加，会阻止地球热量的散失，使地球发生可感觉到的气温升高，这就是有名的“温室效应”。CO₂浓度增加会破坏大气层与地面间红外线辐射正常关系，吸收地球释放出来的红外线辐射，就像“温室”一样，促使地球气温升高的气体称为“温室气体”。二氧化碳是数量最多的温室气体，约占大气总容量的0.03％。自工业革命以来，人类向大气中排入的二氧化碳等吸热性强的温室气体逐年增加，破坏了大气组分平衡，大气的温室效应也随之增强，已引起了全球气候变暖等一系列严重问题，引起了全世界各国的关注。现有的水煤浆气化技术是将水煤浆与氧气喷入气化炉中，在气化炉内高温高压状态下生成以CO和H₂为主要组分的极为复杂的物理和化学的反应，其中有部分煤完全反应生成约为干气总量15％-25％的CO₂，会增加了原料消耗。为能够将降低CO₂排放量，同时降低水煤浆气化的原煤消耗，将低温甲醇洗装置送来的高压CO₂气体通过水煤浆氧气吹扫氮管线通入到气化炉，使之与进入气化炉的煤反应生成CO，从而减少CO₂的排放量，同时间接的提高碳转化率。

发明内容

为解决现有技术的问题，本发明提供一种水煤浆气化利用CO₂的方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种水煤浆气化利用CO₂的方法，将低温甲醇洗装置的高压CO₂气体通过氧气管线通入到气化炉中，并与进入气化炉的煤反应。

进一步的，来自低温甲醇洗装置的高压CO₂气体先经过高压CO₂储罐，再通过氧气管线通入到气化炉中，并与进入气化炉的煤反应。

进一步的，以水煤浆和氧气为原料，对气化炉进行投料，气化炉运行平稳后，再将低温甲醇洗装置的高压CO₂气体通过氧气管线通入到气化炉中。

进一步的，所述气化炉为四喷嘴对置式气化炉。

进一步的，所述二氧化碳的加入量为氧气流量的10-20％。

进一步的，所述气化炉的负荷为80-100％。

进一步的，所述高压CO₂气体的压力为8.2-9.2MPa。

气化反应主要包括燃烧反应和还原反应两类主要的反应。首先是煤的燃烧反应，部分煤与氧化剂发生剧烈的氧化反应，放出大量的热，从而维持气化炉的高温环境，燃烧的主要产物是二氧化碳和水。由于气化炉中是欠氧燃烧，煤中的碳不能完全与气化剂发生燃烧，剩余的碳又与燃烧产物发生还原反应，碳和二氧化碳的反应，碳与水蒸气的反应，生成一氧化碳和氢气。

将来自低温甲醇洗装置送来的高压CO₂气体通过氧气管线通入到气化炉，CO₂与进入气化炉的煤在高温下反应生成CO。煤的气化反应也是一个十分复杂的，既有煤和气化剂之间的反应，也有气化剂与生成物之间的反应，既有异相反应，又有均相反应。

水煤浆气化炉内反应方程式见下表1-1：