固定床加壓氣化系統技術方案

本發明專利技術提供了一種固定床加壓氣化系統，涉及氣化工藝技術領域，為解決產出的煤氣中甲烷含量高，對系統產能影響較大的問題。所述固定床加壓氣化系統包括：氣化反應器、甲烷轉化裝置、煤氣廢鍋、洗滌飽和塔和灰水處理系統；甲烷轉化裝置的進氣口與氣化反應器的出氣口相連通，甲烷轉化裝置的頂部設置有氣化劑入口，經由氣化劑入口進入甲烷轉化裝置的氣化劑包括氧氣；煤氣廢鍋與甲烷轉化裝置的出氣口相連通；洗滌飽和塔與煤氣廢鍋相連通；灰水處理系統分別與氣化反應器、煤氣廢鍋和洗滌飽和塔相連通。所述固定床加壓氣化系統能有效解決產出氣體甲烷含量高、煤氣夾帶焦油等有機物的缺點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及氣化工藝
，尤其是涉及一種固定床加壓氣化系統。
技術介紹
目前，傳統的煤炭顆粒固定床氣化技術是采用空氣添加蒸汽常壓下高溫燃燒固定床間歇式循環進行煤炭轉化制造煤氣(一氧化碳和氫氣)的技術。一般來說，此類煤炭氣化工藝裝置由煤倉、給料計量罐、氣化爐、灰貯斗、除塵器、空氣風機及其輔助配套設施組成；氣化劑多為空氣和水蒸氣，壓力接近常壓；效率低、能耗大，對環境污染大。另有德國魯奇公司的魯奇爐也為加壓固定床氣化工藝，魯奇爐加壓固定床氣化工藝只用于褐煤、煙煤等燃料的煤氣化，其在氣化反應器出口將氣體進行激冷并將煤氣中夾帶的煤灰和焦炭等有機物洗掉，其生產出來的煤氣中甲烷含量高，對系統產能影響較大。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種固定床加壓氣化系統，以解決現有技術中存在的氣化系統生產出的煤氣中甲烷含量高，對系統產能影響較大的技術問題。本專利技術提供的固定床加壓氣化系統，包括：氣化反應器，所述氣化反應器為壓力容器，其工作壓力為0.5MPa～5.0MPa，所述氣化反應器自下而上分為灰層、氧化層、第一還原層、第二還原層、干餾層和干燥層；甲烷轉化裝置，所述甲烷轉化裝置的進氣口與所述氣化反應器的出氣口相連通，所述甲烷轉化裝置的頂部設置有氣化劑入口，經由所述氣化劑入口進入所述甲烷轉化裝置的氣化劑包括氧氣；煤氣廢鍋，所述煤氣廢鍋與所述甲烷轉化裝置的出氣口相連通；洗滌飽和塔，所述洗滌飽和塔與所述煤氣廢鍋相連通；灰水處理系統，所述灰水處理系統分別與所述氣化反應器、所述煤氣廢鍋和所述洗滌飽和塔相連通。進一步地，所述甲烷轉化裝置的內部設置有耐熱耐磨襯里。可選地，所述氣化反應器與所述甲烷轉化裝置之間設置有旋風除塵設備，所述旋風除塵設備的進氣口與所述氣化反應器的出氣口相連通，所述旋風除塵設備的出氣口與所述甲烷轉化裝置的進氣口相連通。可選地，所述甲烷轉化裝置與所述煤氣廢鍋之間設置有旋風除塵設備，所述旋風除塵設備的進氣口與所述甲烷轉化裝置的出氣口相連通，所述旋風除塵設備的出氣口與所述煤氣廢鍋的進氣口相連通。進一步地，所述灰水處理系統包括：閃蒸罐、沉降槽、灰水槽、除氧水槽和含塵焦油槽，所述閃蒸罐與所述洗滌飽和塔相連，所述沉降槽分別與所述閃蒸罐、所述含塵焦油槽和所述灰水槽相連，所述灰水槽與所述除氧水槽相連，所述除氧水槽與所述洗滌飽和塔相連。優選地，所述氣化反應器的底部連通有第一排灰鎖斗，所述第一排灰鎖斗的進口與所述氣化反應器的排渣口連通，所述第一排灰鎖斗為變壓排渣罐，與排灰閥相連。可選地，所述甲烷轉化裝置的底部連通有第二排灰鎖斗，所述第二排灰鎖斗的進口或出口設置有氣動自動鎖渣球閥；所述煤氣廢鍋的底部連通有第三排灰鎖斗，所述第三排灰鎖斗的進口或者出口設置氣動自動鎖渣球閥。進一步地，所述第二排灰鎖斗、所述第三排灰鎖斗分別與所述閃蒸罐或者沉降槽相連。可選地，所述氣化反應器的頂部設置有變壓進料鎖斗，所述變壓進料鎖斗與所述氣化反應器之間連接有給料罐，所述變壓進料鎖斗與原料倉連通，所述變壓進料鎖斗上設置有充壓泄壓氣體接口。優選地，所述氣化反應器的底部設有排灰爐篦以及氣化劑進口；所述排灰爐篦為一變速旋轉和排灰的結構，采用耐熱耐磨鑄鋼制備，為多層多邊扇形結構，所述排灰爐篦與電機相連；所述氣化反應器的氣化劑進口為環形多孔分布結構。相對于現有技術，本專利技術所述的固定床加壓氣化系統具有以下優勢：本專利技術所述的固定床加壓氣化系統工作過程中，氣化反應器中生成的高溫氣體進入甲烷轉化裝置中，經甲烷轉化裝置處理后的氣體進入煤氣廢鍋中。通過甲烷轉化裝置的氣化劑入口向甲烷轉化裝置中通入少量氧氣，以使得由氣化反應器輸送過來的氣體中的部分煤氣和煤氣夾帶的煤灰、焦油等有機物燃燒產生熱量，從而使得溫度上升到1000℃-1100℃左右，煤氣中的甲烷與二氧化碳或者水蒸氣發生吸熱分解反應，生成一氧化碳和氫氣，從而使得煤氣中的甲烷達到分解產生有效氣體的目的。與現有技術中的氣化系統相比，本專利技術提供的固定床加壓氣化系統中設置有甲烷轉化器，甲烷轉化器將甲烷轉化為一氧化碳和氫氣，從而降低氣體中甲烷含量，同時增加固定床加壓氣化系統的有效氣體轉化率。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本專利技術的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本專利技術實施例提供的固定床加壓氣化系統的工藝流程示意圖一；圖2為本專利技術實施例提供的固定床加壓氣化系統的結構示意圖一；圖3為本專利技術實施例提供的固定床加壓氣化系統的結構示意圖二；圖4為本專利技術實施例提供的固定床加壓氣化系統的結構示意圖三；圖5為本專利技術實施例提供的固定床加壓氣化系統的工藝流程示意圖二。圖中：10-預熱器；20-混合器；30-氣化反應器；31-原料倉；32-變壓進料鎖斗；33-給料罐；34-夾套汽包；40-甲烷轉化裝置；50-煤氣廢鍋；51-煤氣廢鍋汽包；52-耐磨瓦；60-洗滌飽和塔；70-灰水處理系統；71-閃蒸罐；72-沉降槽；73-灰水槽；74-除氧水槽；75-含塵焦油槽；76-灰水泵；77-除氧水泵；80-旋風除塵設備。具體實施方式下面將結合附圖對本專利技術的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。在本專利技術的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本專利技術和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本專利技術的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。在本專利技術的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本專利技術中的具體含義。如圖1-5所示，本專利技術實施例提供的固定床加壓氣化系統，包括：氣化反應器30、甲烷轉化裝置40、煤氣廢鍋50、洗滌飽和塔60和灰水處理系統70，上述各結構均通過管路相連，在與甲烷轉化裝置40相連的管路內壁設置有耐熱耐磨襯里。氣化反應器30為壓力容器，其工作壓力為0.5MPa～5.0MPa，氣化反應器30自下而上分為灰層、氧化層、第一還原層、第二還原層、干餾層和干燥層，氣化反應器30為半夾套結構或者全夾套結構，氣化反應器30的夾套結構與夾套汽包34相連通，氣化反應器30與混合器20相連通，混合器20與預熱器10相連通，氣化反應器30具有氣化劑進口、進料口、排渣口和出氣口；經由氣化反應器30的氣化劑進口進入氣化反應器30內部的氣化劑為氧氣+水蒸氣、富氧+水蒸氣，還可以是富氧+水蒸汽+CO2或者本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種固定床加壓氣化系統，其特征在于，包括：氣化反應器，所述氣化反應器為壓力容器，其工作壓力為0.5MPa～5.0MPa，所述氣化反應器自下而上分為灰層、氧化層、第一還原層、第二還原層、干餾層和干燥層；甲烷轉化裝置，所述甲烷轉化裝置的進氣口與所述氣化反應器的出氣口相連通，所述甲烷轉化裝置的頂部設置有氣化劑入口，經由所述氣化劑入口進入所述甲烷轉化裝置的氣化劑包括氧氣；煤氣廢鍋，所述煤氣廢鍋與所述甲烷轉化裝置的出氣口相連通；洗滌飽和塔，所述洗滌飽和塔與所述煤氣廢鍋相連通；灰水處理系統，所述灰水處理系統分別與所述氣化反應器、所述煤氣廢鍋和所述洗滌飽和塔相連通。

【技術特征摘要】
1.一種固定床加壓氣化系統，其特征在于，包括：氣化反應器，所述氣化反應器為壓力容器，其工作壓力為0.5MPa～5.0MPa，所述氣化反應器自下而上分為灰層、氧化層、第一還原層、第二還原層、干餾層和干燥層；甲烷轉化裝置，所述甲烷轉化裝置的進氣口與所述氣化反應器的出氣口相連通，所述甲烷轉化裝置的頂部設置有氣化劑入口，經由所述氣化劑入口進入所述甲烷轉化裝置的氣化劑包括氧氣；煤氣廢鍋，所述煤氣廢鍋與所述甲烷轉化裝置的出氣口相連通；洗滌飽和塔，所述洗滌飽和塔與所述煤氣廢鍋相連通；灰水處理系統，所述灰水處理系統分別與所述氣化反應器、所述煤氣廢鍋和所述洗滌飽和塔相連通。2.根據權利要求1所述的固定床加壓氣化系統，其特征在于，所述甲烷轉化裝置的內部設置有耐熱耐磨襯里。3.根據權利要求1所述的固定床加壓氣化系統，其特征在于，所述氣化反應器與所述甲烷轉化裝置之間設置有旋風除塵設備，所述旋風除塵設備的進氣口與所述氣化反應器的出氣口相連通，所述旋風除塵設備的出氣口與所述甲烷轉化裝置的進氣口相連通。4.根據權利要求1所述的固定床加壓氣化系統，其特征在于，所述甲烷轉化裝置與所述煤氣廢鍋之間設置有旋風除塵設備，所述旋風除塵設備的進氣口與所述甲烷轉化裝置的出氣口相連通，所述旋風除塵設備的出氣口與所述煤氣廢鍋的進氣口相連通。5.根據權利要求1所述的固定床加壓氣化系統，其特征在于，所述灰水處理系統包括：閃蒸罐、沉降槽、灰水槽、...

【專利技術屬性】
技術研發人員：戴云峰，薛磊，李長安，彭億平，
申請(專利權)人：北京金泰瑞和工程科技有限公司，
類型：發明
國別省市：北京;11