[发明专利]一种使用含碳氢物质料浆生产合成气的方法

摘要

本发明公开了一种使用含碳氢物质料浆生产合成气的方法，该方法包括含碳氢物质料浆的制备、含碳氢物质料浆加压高温气化、高温粗合成气冷却与鼓泡水浴降温除灰渣、粗合成气降温除尘与洗涤净化、粗灰渣排放和含细灰水处理六部分。该方法不仅适用于固态或液态含碳氢物质的加压高温气化，同时还适用于多种固态和/或液态含碳氢物质混合物的加压高温气化。本方法气化指标优良，装置简单，投资少，操作方便，易于大型化，具有原料适应范围广、环境友好等积极效果。

主权项

1、一种使用含碳氢物质料浆生产合成气的方法，其特征在于该方法包括下述步骤：A、含碳氢物质料浆的制备：将一种或多种固态和/或液态含碳氢物质、水、助剂和添加剂水溶液混合物在磨机(1)中进行研磨，制备得到含碳氢物质的料浆；B、含碳氢物质料浆的加压高温气化：让上述步骤A得到的含碳氢物质料浆通过在内保温式气流床煤气化反应器(11)内上端的三流道雾化器(30)进入该反应器(11)的反应室中，在温度1250℃-1500℃与压力0.1～10MPa的条件下与来自管道(23)的气化剂进行剧烈的不完全燃烧反应，生成含有CO、H2和CO2主要组分的高温粗合成气与高温灰渣的混合物；所述的三流道雾化器(30)是一种套筒式结构，它由中心通道(63)、内环通道(64)和外环通道(65)组成，所述的中心通道(63)和外环通道(65)是气化剂通道，所述的内环通道(64)是含碳氢物质料浆通道，所述的含碳氢物质料浆与所述的气化剂在三流道雾化器(30)出口处进行充分混合并被良好雾化；所述的内保温式气流床煤气化反应器(11)是一个圆柱形筒体，该反应器(11)的上部为反应室，下部为冷却室，其反应室为内保温隔热式的，靠近反应室的内层是用能经受高温灰渣冲刷侵蚀的材料制成的，中间层是用能起隔热作用，防止热量损失的材料制成的，靠近反应器(11)壳体的外层是用起保温作用，降低壳体温度的材料制成的；所述的冷却室设置有冷却水分布器(34)、套筒式内筒(31)和外筒(32)，内筒(31)上端与冷却水分布器(34)连接固定，外筒(32)支撑在冷却室壳体上，内外筒(31、32)之间采用定位块固定；C、高温粗合成气冷却、鼓泡水浴降温除灰渣：让上述步骤B得到的高温粗合成气和高温灰渣混合物与通过所述冷却水分布器(34)进入所述反应器(11)冷却室的冷却水进行混合，然后，通过所述冷却室的内筒(31)进入位于该反应器(11)冷却室下部的鼓泡水浴(33)中，经冷却水冷却、鼓泡水浴(33)降温除灰渣后，粗灰渣滞留在底部，含少量细灰的粗合成气沿内筒(31)与外筒(32)之间的环隙上升，在环隙出口处由于空间突然增大，气流速度显著降低，粗合成气中夹带的一部分水分和灰分回到下部鼓泡水浴(33)，气体沿出口管道(12)流出所述反应器(11)；D、粗灰渣排放：让来自上述步骤C的经冷却水冷却、鼓泡水浴(33)降温除灰渣后的粗灰渣进入底部粗灰渣排放系统，粗灰渣通过锁渣阀门(22)进入锁斗(24)，通过排放阀门(25)排出，粗灰渣中的水进入含细灰水处理部分的负压蒸发器(44)；E、粗合成气降温除尘、洗涤净化：将来自上述步骤C的含少量细灰的粗合成气或者进入气水分离器(13)内除去其中夹带的含细灰水，收集的含细灰水经减压后沿管道(28)送去进行细灰水处理，而除去含细灰水的粗合成气沿管道(14)送到气水混合器(15)；或者将来自步骤C的含少量细灰的粗合成气不经过气水分离器(13)而直接沿管道(12)送到气水混合器(15)；在气水混合器(15)内，该粗合成气与来自气体洗涤塔(17)的灰水充分混合，然后粗合成气、水与少量细灰的混合物通过管道(16)进入气体洗涤塔(17)，沿下降管(39)到达鼓泡式水浴储槽(41)，经洗灰后沿下降管(39)与上升管(40)环隙上升，并通过旋流板(38)、折流板(37)与塔盘(36)进行多级洗涤，然后通过除沫器(35)后从气体洗涤塔(17)顶部沿管道(26)排出得到合成气；鼓泡式水浴储槽(41)的灰水沿管道(18)进入灰水循环泵(19)，经灰水循环泵(19)提压后分成两路，一路沿管道(20)送入气水混合器(15)浸润粗合成气中的细灰，另一路沿管道(21)送入内保温式气流床反应器(11)渣口下方的冷却水分布器(34)用作冷却水；F、含细灰水处理：该气体洗涤塔(17)鼓泡式水浴储槽(41)底部含细灰水沿管道(27)、气水分离器(13)分离的含细灰水沿管道(28)、从冷却室排出的含细灰水沿管道(29)分别减压后进行含细灰水处理，首先进入高温热水器(42)降压降温，降压逸出的气体进入灰水换热器(57)或者回收热水塔(60)回收热量；经高温热水器(42)降压后的浓缩含细灰水进入低温热水器(43)进行再次降压，降压后逸出的气体或者直接进入脱气水槽(55)用作热源，或者通过冷凝器(59)换热降温后进入脱气水槽(55)用作热源；该低温热水器(43)底部浓缩含细灰水进入负压蒸发器(44)进行降压；在负压蒸发器(44)内逸出的气体经负压冷凝器(58)降温冷却后进入负压分离器(46)，分离水分后进入抽气泵(47)，再经抽气泵分离器(48)分离水分后排空，抽气泵分离器(48)分离的水与负压分离器(46)分离的水流入储水槽(52)，负压蒸发器(44)底部浓缩含细灰水经澄清槽给料泵(49)提压后进入澄清槽(50)；在澄清槽(50)内加入絮凝剂使细灰悬浮物絮凝，上部溢流水流入储水槽(52)，所有流入储水槽(52)的灰水经灰水泵(54)提压后一部分送入脱气水槽(55)，一部分作为冲洗水，少部分外排；在脱气水槽(55)内，循环灰水中夹带的溶解气体经加热后排空，同时在脱气水槽(55)出水口或者在脱气水槽(55)内加入分散剂，以减轻换热器和灰水管道的结垢；循环灰水经脱气水泵(56)提压进入灰水换热器(57)或者回收热水塔(60)，与高温热水器(42)逸出的气体换热提温后送入气体洗涤塔(17)中下部进口，到达鼓泡式水浴储槽(41)循环使用；澄清槽(50)底部含灰量较高的浓缩含细灰水经过滤机给料泵(53)提压进入真空带式过滤机(51)，在真空带式过滤机(51)内将细灰与水分离，细灰收集后排出，分离出的水重新回到澄清槽(50)内。