本實用新型專利技術(shù)無煙煤加壓富氧空氣連續(xù)氣化制備氨合成氣裝置，屬于無煙煤加壓移動床氣化制備氨技術(shù)領(lǐng)域；所要解決的技術(shù)問題為提供一種采用富氧空氣和飽和蒸汽為氣化劑，連續(xù)加壓氣化小塊徑無煙煤的氨合成氣裝置；所采用的技術(shù)方案為預(yù)熱爐進氣口與富氧空氣壓縮機出氣口相連，預(yù)熱爐出氣口與氣化爐進氣口相連，氣化爐出氣口與分離器進氣口相連，分離器出氣口與鍋爐進氣口相連，鍋爐出氣口與文丘里除塵器進氣口相連，文丘里除塵器出氣口與洗滌塔進氣口相連，洗滌塔出氣口與低壓廢熱鍋爐進氣口相連；本實用新型專利技術(shù)廣泛的應(yīng)用于無煙煤連續(xù)氣化制備氨合成氣領(lǐng)域。（*該技術(shù)在2022年保護過期，可自由使用*）
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)無煙煤加壓富氧空氣連續(xù)氣化制備氨合成氣裝置，屬于無煙煤加壓移動床氣化制備氨
技術(shù)介紹
我國2011年以煤為原料生產(chǎn)合成氨5068. 7萬噸，其中采用20世紀(jì)30年代常壓間歇技術(shù)生產(chǎn)的合成氨能力占約65%，該工藝存在的主要的缺點I、要求硫含量低、活性高、灰熔點高、熱穩(wěn)定性好、機械強度高、結(jié)渣性弱、25-75mm的無煙塊煤或焦炭。因此原料煤局限性很強，煤的利用率很低，25-75_的成塊率僅15%。每噸價格高達1200元以上。大部分企業(yè)處于虧損或虧損的邊緣。·2、常壓氣化制得煤氣無壓，而氨合成要求壓力很高15_30Mpa，因此，壓縮功大大增力口，與4MPa加壓氣化相比每噸氨耗電多300kW。并且常壓氣化的氣化強度很低，需要的氣化爐數(shù)量多4倍以上。3、傳統(tǒng)的間隙氣化，吹風(fēng)階段燃燒過程消耗的煤約占40%，產(chǎn)生的吹風(fēng)氣經(jīng)廢熱能回收后全部排入大氣，煤中40%的硫以SO2，氮NOx形式排入大氣。以晉城無煙煤為例，低硫煤平均硫含量0.8%，氮O. 7%左右，則每年向大氣排放S0280萬噸，一定量N0X。由此可見，對大氣造成嚴(yán)重污染。4、能耗高，吹風(fēng)效率僅39%，冷煤氣效率62%，蒸汽分解率50%，即使將含炭15_20%，含水30%以上的灰渣，含碳50%的造氣灰飛送鍋爐燒，其熱值比煤矸石還低，利用價值有限。我國有豐富的無煙煤資源，其煤質(zhì)特征硫含量O. 5-3%、灰含量高達18-24%、灰熔點大于1500°C、可磨性指數(shù)35左右的煤特難磨、煤活性較差，不宜用於氣流床、流化床氣化工藝。只有碎煤加壓純氧氣化較為適合，但氧耗高、蒸汽分解率低小于35-38%，650-700°C的高溫煤氣經(jīng)水洗滌至206°C進入廢熱鍋爐，生產(chǎn)O. 6Mpa低壓飽和蒸汽，降低能的利用率。蒸汽消耗大、蒸汽分解率低，廢水量大，成本高，限制該工藝推廣應(yīng)用。由于一些地區(qū)，年終完不成國家下達的節(jié)能指標(biāo)，被迫將這類工廠關(guān)閉。因此國家已明文規(guī)定，不容許采用固定床間歇氣化工藝技術(shù)建設(shè)新廠，并要求對這些老廠加速改造及陶汰。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種采用富氧空氣和飽和蒸汽為氣化齊 ，連續(xù)加壓氣化小塊徑無煙煤的氨合成氣裝置。為了解決上述技術(shù)問題，本技術(shù)采用的技術(shù)方案為無煙煤加壓連續(xù)氣化制備氨合成氣裝置，包括富氧空氣壓縮機、預(yù)熱爐、氣化爐、氣化爐汽包、高溫旋風(fēng)分離器、廢熱鍋爐、廢熱鍋爐汽包、文丘里除塵器、洗滌塔和低壓廢熱鍋爐及低壓廢熱鍋爐汽包，所述預(yù)熱爐側(cè)面設(shè)置有預(yù)熱爐進氣口、預(yù)熱爐出氣口、預(yù)熱爐進水口和預(yù)熱爐出水口 ；所述氣化爐頂部設(shè)置有煤鎖斗，底部設(shè)置有灰鎖斗，側(cè)面設(shè)置有氣化爐進氣口、氣化爐進水口、氣化爐出水口和氣化爐出氣口 ；所述高溫旋風(fēng)分離器頂部設(shè)置有分離器出氣口，底部設(shè)置有分離器出塵口，側(cè)面設(shè)置有分離器進氣口 ；所述廢熱鍋爐頂部設(shè)置有鍋爐進氣口，底部設(shè)置有鍋爐出塵口，側(cè)面設(shè)置有鍋爐進水口、鍋爐出水口和鍋爐出氣口 ；所述洗滌塔頂部設(shè)置有洗滌塔出氣口，底部設(shè)置有洗滌塔出水口，側(cè)面設(shè)置有洗滌塔進水口和洗滌塔進氣口 ；所述低壓廢熱鍋爐頂部設(shè)置有低壓鍋爐進氣口，底部設(shè)置有低壓鍋爐出氣口，側(cè)面設(shè)置有低壓鍋爐進水口和低壓鍋爐出水口； 所述預(yù)熱爐進氣口與富氧空氣壓縮機出氣口相連，預(yù)熱爐出氣口與氣化爐進氣口相連，氣化爐出氣口與分離器進氣口相連，分離器出氣口與鍋爐進氣口相連，鍋爐出氣口與文丘里除塵器進氣口相連，文丘里除塵器出氣口與洗滌塔進氣口相連，洗滌塔出氣口與低壓廢熱鍋爐進氣口相連； 所述預(yù)熱爐出水口與氣化爐汽包第一入水口、廢熱鍋爐汽包第一入水口和低壓廢熱鍋爐汽包第一入水口相連；氣化爐汽包第二入水口與氣化爐出水口相連，氣化爐汽包出水口與氣化爐入水口相連，氣化爐汽包蒸汽出口與氣化爐進氣口相連； 廢熱鍋爐汽包第二入水口與鍋爐出水口相連，廢熱鍋爐汽包出水口與鍋爐進水口相連，廢熱鍋爐汽包蒸汽出口與預(yù)熱爐進氣口相連；低壓廢熱鍋爐汽包第二入水口與低壓鍋爐出水口相連，低壓廢熱鍋爐汽包出水口與低壓鍋爐進水口相連。本技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果。I、本技術(shù)采用5_40mm的低硫或高硫、高灰、高灰熔點、難磨無煙碎煤為原料，煤的利用率預(yù)計從15%提高到65%左右，估計5-40mm煤價800元/噸，因此可以大大降低產(chǎn)品成本。2、本技術(shù)采用氧濃度45%_55%富氧空氣氣化，粗煤氣經(jīng)變換、脫除CO2后，N2 = H2=I: 3用于氨合成；由于采用氧濃度48%-52%富氧空氣氣化，空氣帶入21%的氧；由于富氧空氣中N2代替部分蒸汽載熱，蒸汽與氧氣比，從3. I降到2. I左右，與同類純氧氣化比，可降低30-35% ;氧消耗可降低25-28%，蒸汽消耗降低30_35%，減少煤氣冷凝水處理30_35%。3、本技術(shù)氣化壓力為4Mpa，氣化爐能力提高4-5倍，因氣化強度與壓力的平方根成正比，氣化爐數(shù)量僅為常壓氣化的1/Γ1/5，為裝置、工廠大型化創(chuàng)造條件，節(jié)省了投資，降低了成本。4、利用合成氨系統(tǒng)排出的廢氣，用于預(yù)熱爐，將富氧空氣、氣化廢鍋副產(chǎn)的4. 8Mpa飽和蒸汽預(yù)熱至500°C，與氣化爐夾套產(chǎn)4. 2Mpa飽和蒸汽混合后入氣化爐。氣化爐出口粗煤氣，壓力4Mpa、650-700°C左右，經(jīng)高溫旋風(fēng)除塵器后進入廢熱鍋爐產(chǎn)生4. 8Mpa飽和蒸汽，然后粗煤氣約250°C進入水洗滌塔，溫度降至180°C，飽和煤氣進入變換裝置，其帶入的水蒸氣量足夠變換反應(yīng)所需蒸汽，能量利用十分有效。以下結(jié)合附圖對本技術(shù)做進一步的說明。圖I為本技術(shù)的工藝結(jié)構(gòu)示意圖。圖中I為富氧空氣壓縮機、2為預(yù)熱爐、3為氣化爐、4為氣化爐汽包、5為高溫旋風(fēng)分離器、6為廢熱鍋爐、7為廢熱鍋爐汽包、8為文丘里除塵器、9為洗滌塔、10為低壓廢熱鍋爐、11為低壓廢熱鍋爐汽包。具體實施方式如圖I所示，無煙煤加壓連續(xù)氣化制備氨合成氣裝置，包括富氧空氣壓縮機I、預(yù)熱爐2、氣化爐3、氣化爐汽包4、高溫旋風(fēng)分離器5、廢熱鍋爐6、廢熱鍋爐汽包7、文丘里除塵器8、洗滌塔9和低壓廢熱鍋爐10及低壓廢熱鍋爐汽包11，其特征在于所述預(yù)熱爐2側(cè)面設(shè)置有預(yù)熱爐進氣口、預(yù)熱爐出氣口、預(yù)熱爐進水口和預(yù)熱爐出水口 ；所述氣化爐3頂部設(shè)置有煤鎖斗，底部設(shè)置有灰鎖斗，側(cè)面設(shè)置有氣化爐進氣口、氣化爐進水口、氣化爐出水口和氣化爐出氣口 ；所述高溫旋風(fēng)分離器5頂部設(shè)置有分離器出氣口，底部設(shè)置有分離器出塵口，側(cè)面設(shè)置有分離器進氣口 ；所述廢熱鍋爐6頂部設(shè)置有鍋爐進氣口，底部設(shè)置有鍋爐出塵口，側(cè)面設(shè)置有鍋爐進水口、鍋爐出水口和鍋爐出氣口 ；所述洗滌塔9頂部設(shè)置有洗滌塔出氣口，底部設(shè)置有洗滌塔出水口，側(cè)面設(shè)置有洗滌塔進水口和洗滌塔進氣口 ；所述低壓廢熱鍋爐10頂部設(shè)置有低壓鍋爐進氣口，底部設(shè)置有低壓鍋爐出氣口，側(cè)面設(shè)置有低壓鍋爐進水口和低壓鍋爐出水口；所述預(yù)熱爐進氣口與富氧空氣壓縮機出氣口相連，預(yù)熱爐出氣口與氣化爐進氣口相連，氣化爐出氣口與分離器進氣口相連，分離器出氣口與鍋爐進氣口相連，鍋爐出氣口與文丘里除塵器進氣口相連，文丘里除塵器出氣口與洗滌塔進氣口相連，洗滌塔出氣口與低壓廢熱鍋爐進氣口相連；所述預(yù)熱爐出水口與氣化爐汽包第一入水口、廢熱鍋爐汽包第一入水口和低壓廢熱鍋爐汽包第一入水口相連；氣化爐汽包第二入水口與本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
無煙煤加壓連續(xù)氣化制備氨合成氣裝置，包括富氧空氣壓縮機（1）、預(yù)熱爐（2）、氣化爐（3）、氣化爐汽包（4）、高溫旋風(fēng)分離器（5）、廢熱鍋爐（6）、廢熱鍋爐汽包（7）、文丘里除塵器（8）、洗滌塔（9）和低壓廢熱鍋爐（10）及低壓廢熱鍋爐汽包（11），其特征在于所述預(yù)熱爐（2）側(cè)面設(shè)置有預(yù)熱爐進氣口、預(yù)熱爐出氣口、預(yù)熱爐進水口和預(yù)熱爐出水口；所述氣化爐（3）頂部設(shè)置有煤鎖斗，底部設(shè)置有灰鎖斗，側(cè)面設(shè)置有氣化爐進氣口、氣化爐進水口、氣化爐出水口和氣化爐出氣口；所述高溫旋風(fēng)分離器（5）頂部設(shè)置有分離器出氣口，底部設(shè)置有分離器出塵口，側(cè)面設(shè)置有分離器進氣口；所述廢熱鍋爐（6）頂部設(shè)置有鍋爐進氣口，底部設(shè)置有鍋爐出塵口，側(cè)面設(shè)置有鍋爐進水口、鍋爐出水口和鍋爐出氣口；所述洗滌塔（9）頂部設(shè)置有洗滌塔出氣口，底部設(shè)置有洗滌塔出水口，側(cè)面設(shè)置有洗滌塔進水口和洗滌塔進氣口；所述低壓廢熱鍋爐（10）頂部設(shè)置有低壓鍋爐進氣口，底部設(shè)置有低壓鍋爐出氣口，側(cè)面設(shè)置有低壓鍋爐進水口和低壓鍋爐出水口；所述預(yù)熱爐進氣口與富氧空氣壓縮機出氣口相連，預(yù)熱爐出氣口與氣化爐進氣口相連，氣化爐出氣口與分離器進氣口相連，分離器出氣口與鍋爐進氣口相連，鍋爐出氣口與文丘里除塵器進氣口相連，文丘里除塵器出氣口與洗滌塔進氣口相連，洗滌塔出氣口與低壓廢熱鍋爐進氣口相連；所述預(yù)熱爐出水口與氣化爐汽包第一入水口、廢熱鍋爐汽包第一入水口和低壓廢熱鍋爐汽包第一入水口相連；氣化爐汽包第二入水口與氣化爐出水口相連，氣化爐汽包出水口與氣化爐入水口相連，氣化爐汽包蒸汽出口與氣化爐進氣口相連；廢熱鍋爐汽包第二入水口與鍋爐出水口相連，廢熱鍋爐汽包出水口與鍋爐進水口相連，廢熱鍋爐汽包蒸汽出口與預(yù)熱爐進氣口相連；低壓廢熱鍋爐汽包第二入水口與低壓鍋爐出水口相連，低壓廢熱鍋爐汽包出水口與低壓鍋爐進水口相連。...
【技術(shù)特征摘要】
1.無煙煤加壓連續(xù)氣化制備氨合成氣裝置，包括富氧空氣壓縮機(I)、預(yù)熱爐(2)、氣化爐(3)、氣化爐汽包(4)、高溫旋風(fēng)分離器(5)、廢熱鍋爐(6)、廢熱鍋爐汽包(7)、文丘里除塵器(8 )、洗滌塔(9 )和低壓廢熱鍋爐(10 )及低壓廢熱鍋爐汽包(11)，其特征在于所述預(yù)熱爐(2)側(cè)面設(shè)置有預(yù)熱爐進氣口、預(yù)熱爐出氣口、預(yù)熱爐進水口和預(yù)熱爐出水口 ；所述氣化爐(3)頂部設(shè)置有煤鎖斗，底部設(shè)置有灰鎖斗，側(cè)面設(shè)置有氣化爐進氣口、氣化爐進水口、氣化爐出水口和氣化爐出氣口 ；所述高溫旋風(fēng)分離器(5)頂部設(shè)置有分離器出氣口，底部設(shè)置有分離器出塵口，側(cè)面設(shè)置有分離器進氣口 ；所述廢熱鍋爐(6)頂部設(shè)置有鍋爐進氣口，底部設(shè)置有鍋爐出塵口，側(cè)面設(shè)置有鍋爐進水口、鍋爐出水口和鍋爐出氣口 ；所述洗滌塔(9)頂部設(shè)置有洗滌塔出氣口，底部設(shè)置有洗滌塔出水口，側(cè)面設(shè)置有洗滌塔進水口和洗滌塔進氣口 ；所述低壓廢熱...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李大尚，梁杰華，黃一民，谷磊，王曦，曹斌，
申請(專利權(quán))人：中國石油和化工勘察設(shè)計協(xié)會煤化工設(shè)計技術(shù)中心，
類型：實用新型
國別省市：
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