本發明專利技術公開了一種四段沫煤富氧氣化方法，采用了四段沫煤富氧制氣工藝，細小粒度(0.1-0.5mm)的沫煤在氣化段與富氧氣化劑(氧含量96％)沸騰氣化，氣化反應完全，碳轉化率90％以上，煤炭利用率達86％，較傳統的固定床間歇制氣工藝提高26％；高溫煤氣中的CO2在還原段與裂解的C發生還原反應生成CO，減少了煤氣中的CO2含量，提高了煤氣有效氣體的含量，有效氣體達到89％，接近粉煤氣化工藝的煤氣質量；高溫煤氣通過預熱裂解段預熱沫煤后，又通過余熱回收段產生蒸汽，達到余熱充分利用的目的，熱效率提高到79％；除渣采用了水封式圓盤除渣機，減少了對環境的污染，達到潔凈生產的目的。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及到合成氨煤氣化工藝，尤其涉及到一種。
技術介紹
目前我國有500多家氮肥廠，合成氨原料氣的制備幾乎全部采用傳統的常壓固定床煤氣化爐，僅有少數幾家引進了粉煤氣化技術。常壓固定床煤氣化技術，必須使用山西無煙塊煤。由于近幾年國內合成氨生產規模的擴大，無煙塊煤供不應求，價格大幅度上漲，山西路途遠，運價高，致使化肥成本不斷提高，生產經營普遍陷入虧損的局面。有不少化肥廠被迫采用沫煤制成型煤與塊煤摻燒，每噸型煤需增加300多元的加工費。而引進國外粉煤氣化技術投資高達十幾億元，一般化肥廠很難承擔，同時存在工藝復雜，操作困難，在高溫高壓下運行周期短等問題。尋求一種投資少，工藝簡單，操作方便，能利用廉價沫煤直接氣化的技術是全國氮肥廠亟待解決的問題。
技術實現思路
本專利技術的目的就是提供一種，能利用廉價沫煤直接氣化、投資少、工藝簡單、操作方便。本專利技術的目的是這樣實現的:一種，煤場購進的原煤用原煤粉碎機(I)進行粉碎，經振動篩(2)篩分得到粒度0.1-0.5_的沫煤，然后用斗式提升機(3)提升到煤斗中；沫煤輸送機(4)將沫煤輸送到四段富氧氣化爐的預熱裂解段(5)；沫煤在預熱裂解段(5)的下沉過程中與自下而上的高溫煤氣逆流接觸，進行干燥、干餾、裂解，放出部分可燃氣體和焦油等，溫度升至400-800°C ；在沫煤富氧氣化反應段(6)中，與富氧氣化劑發生劇烈的氣化反應，并產生大量熱量，溫度升至1000°c以上；所述富氧氣化劑組成(v/v)為純氧96%、H2O蒸汽3%、氮氣1% ；沫煤富氧氣化反應段(6)所產生的高溫煤氣在壓力的驅動下，上升至氣化還原段(7)，與下降的沫煤逆流接觸，高溫煤氣中的CO2與沫煤中的C發生還原反應，生成CO ；沫煤氣化剩余的灰分含Ca0、Fe203、Si02、Al203，在1000-1100°C的氣化段呈熔融狀態，在下落過程中聚成渣塊，經爐體下端的圓錐體落入水封，在水封中冷卻，水封底部安有圓盤除渣機(12)，將灰渣排出爐外。所述的，為控制氣化溫度在1000-1100°c，爐體耐火層內壁安裝盤管式水冷壁(13)，從軟水進口總管(19)將軟水通入盤管式水冷壁(13)，控制爐內溫度，高溫氣體加熱盤管式水冷壁(13)管內軟水產生高壓飽和蒸汽，從蒸汽出口總管(20)送往汽包。 所述的，沫煤富氧氣化反應段(6)產生的高溫煤氣在0.1MPa壓力的驅動下上升，經過還原反應段(7)、預熱裂解段(5)，溫度降至500°C以下，通過列管式廢熱鍋爐(9)的管程加熱，殼程中的軟水產生飽和水蒸汽，完成余熱回收；出列管式廢熱鍋爐(9)的煤氣經煤氣出口管進入旋風除塵器(10)，在離心力的作用下，未燃盡的沫煤從旋風除塵器(10)下料管落入煤斗中，與新沫煤混合后重返爐內燃燒，除塵后的煤氣從除塵器上部煤氣出口管(11)送入煤氣總管，輸送到凈化崗位。所述的，在沫煤輸送機(4)上插入高壓氮氣管，通入高壓氮氣將沫煤均勻分布在預熱裂解段(5)。所述的，來自空氣分離崗位的純氧和來自蒸汽包的水蒸氣通過氧氣進口管(17)和蒸汽進口管(16)分別通入環狀的富氧氣化劑總管(8)內混合，然后經環狀管圓周對稱均布的四只富氧氣化劑支管(21)將富氧氣化劑輸入到爐體內，壓力為0.1MPa，與下落的灰渣逆流接觸，被預熱后，進入富氧氣化爐的沫煤富氧氣化反應段(6);在初始開車時，從插入環狀管的助燃氣進口管(18)中通入助燃劑，用電子打火器點燃并引燃沫煤，當爐內溫度升至1000°C以上，關閉助燃劑。本專利技術的主要特點是:采用了四段沫煤富氧制氣工藝，細小粒度(0.1-0.5mm)的沫煤在氣化段與富氧氣化劑(氧含量96%)沸騰氣化，氣化反應完全，碳轉化率90%以上，煤炭利用率達86%，較傳統的固定床間歇制氣工藝提高26%;高溫煤氣中的CO2在還原段與裂解的C發生還原反應生成CO，減少了煤氣中的CO2含量，提高了煤氣有效氣體的含量，有效氣體達到89%，接近粉煤氣化工藝的煤氣質量；高溫煤氣通過預熱裂解段預熱沫煤后，又通過余熱回收段產生蒸汽，達到余熱充分利用的目的，熱效率提高到79% ;除渣采用了水封式圓盤除渣機，減少了對環境的污染，達到潔凈生產的目的。附圖說明圖1為本專利技術的工藝 流程及四段式富氧氣化爐結構示意圖；1-原煤粉碎機，2-振動篩，3-斗式提升機，4-沫煤輸送機，5-預熱裂解段，6_沫煤富氧氣化反應段，7-氣化還原段，8-富氧氣化劑總管，9-列管式廢熱鍋爐，10-旋風除塵器，11-煤氣出口管，12-圓盤除渣機，13-盤管式水冷壁，14-軟水進口管，15-蒸汽出口管，16-蒸汽進口管，17-氧氣進口管，18-助燃氣進口管，19-軟水進口總管，20-蒸汽出口總管，21富氧氣化劑支管；具體實施例方式以下結合具體實施例，對本專利技術進行詳細說明。圖1示出了本專利技術的工藝流程及四段式富氧氣化爐結構示意圖。煤場購進的原煤用原煤粉碎機I進行粉碎，經振動篩2篩分得到粒度0.1-0.5mm的沫煤，然后用斗式提升機3提升到煤斗中。沫煤從煤斗流入螺旋輸送機，在螺旋輸送機的驅動下，沫煤輸送機4將沫煤輸送到四段富氧氣化爐的預熱裂解段5。在沫煤輸送機4上插入高壓氮氣管，通入高壓氮氣將沫煤均勻分布在預熱裂解段5。沫煤在預熱裂解段5的下沉過程中與自下而上的高溫煤氣逆流接觸，進行干燥、干餾、裂解，放出部分可燃氣體和焦油等，溫度升至400-800°C。在沫煤富氧氣化反應段6中，與富氧氣化劑(純氧96%、H2O蒸汽3%、氮氣I%，v/v)發生一系列劇烈的氣化反應，C+02 —C02、C+C02 — 2C0、2C+02 = 2COXO+H2O蒸汽《ss*H2+C02、C+H20 =*C0+H2、S+H2 = H2S、C0+3H2 = CH4+H20 等,并產生大量熱量，溫度升至1000°c以上，為控制氣化溫度在1000-1100°c，爐體耐火層內壁安裝盤管式水冷壁13，從軟水進口總管19將軟水通入盤管式水冷壁13，控制爐內溫度，高溫氣體加熱盤管式水冷壁13管內軟水產生高壓飽和蒸汽，從蒸汽出口總管20送往汽包。沫煤富氧氣化反應段6所產生的高溫煤氣在壓力的驅動下，上升至氣化還原段7，與下降的沫煤逆流接觸，高溫煤氣中的CO2與沫煤中的C發生還原反應，生成CO。來自空氣分離崗位的純氧和來自蒸汽包的水蒸氣通過氧氣進口管17和蒸汽進口管16分別通入環狀的富氧氣化劑總管8內混合，然后經環狀管圓周對稱均布的四只富氧氣化劑支管21將富氧氣化劑輸入到爐體內，壓力為0.1MPa，與下落的灰渣逆流接觸，被預熱后，進入富氧氣化爐的沫煤富氧氣化反應段6。在初始開車時，從插入環狀管的助燃氣進口管18中通入助燃劑(CO、H2, CH4之一或其混合氣)，用電子打火器點燃并引燃沫煤，當爐內溫度升至1000°C以上，關閉助燃劑。沫煤富氧氣化反應段6產生的高溫煤氣在0.1MPa壓力的驅動下上升，經過還原反應段7、預熱裂解段5，溫度降至500°C以下，通過列管式廢熱鍋爐9的管程加熱，殼程中的軟水產生飽和水蒸汽，完成余熱回收。該軟水由泵從列管式廢熱鍋爐9下部的軟水進口管14打入，蒸汽從廢熱鍋爐的蒸汽出口管15排出進入上汽包，達到余熱的充分回收利用。出列管式廢熱鍋爐9的煤氣經煤氣出口管進入旋風除塵器10，在離心力的作用下，未燃盡的沫煤從旋風除塵器1本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種四段沫煤富氧氣化方法，其特征在于，煤場購進的原煤用原煤粉碎機(1)進行粉碎，經振動篩(2)篩分得到粒度0.1?0.5mm的沫煤，然后用斗式提升機(3)提升到煤斗中；沫煤輸送機(4)將沫煤輸送到四段富氧氣化爐的預熱裂解段(5)；沫煤在預熱裂解段(5)的下沉過程中與自下而上的高溫煤氣逆流接觸，進行干燥、干餾、裂解，放出部分可燃氣體和焦油等，溫度升至400?800℃；在沫煤富氧氣化反應段(6)中，與富氧氣化劑發生劇烈的氣化反應，并產生大量熱量，溫度升至1000℃以上；所述富氧氣化劑組成(v/v)為純氧96％、H2O蒸汽3％、氮氣1％；沫煤富氧氣化反應段(6)所產生的高溫煤氣在壓力的驅動下，上升至氣化還原段(7)，與下降的沫煤逆流接觸，高溫煤氣中的CO2與沫煤中的C發生還原反應，生成CO；沫煤氣化剩余的灰分含CaO、Fe2O3、SiO2、Al2O3，在1000?1100℃的氣化段呈熔融狀態，在下落過程中聚成渣塊，經爐體下端的圓錐體落入水封，在水封中冷卻，水封底部安有圓盤除渣機(12)，將灰渣排出爐外。
【技術特征摘要】
1.一種四段沫煤富氧氣化方法，其特征在于，煤場購進的原煤用原煤粉碎機(I)進行粉碎，經振動篩(2)篩分得到粒度0.1-0.5mm的沫煤，然后用斗式提升機(3)提升到煤斗中；沫煤輸送機(4)將沫煤輸送到四段富氧氣化爐的預熱裂解段(5)； 沫煤在預熱裂解段(5)的下沉過程中與自下而上的高溫煤氣逆流接觸，進行干燥、干餾、裂解，放出部分可燃氣體和焦油等，溫度升至400-800°C ； 在沫煤富氧氣化反應段(6)中，與富氧氣化劑發生劇烈的氣化反應，并產生大量熱量，溫度升至1000°C以上；所述富氧氣化劑組成(v/v)為純氧96%、H2O蒸汽3%、氮氣1% ； 沫煤富氧氣化反應段(6)所產生的高溫煤氣在壓力的驅動下，上升至氣化還原段(7)，與下降的沫煤逆流接觸，高溫煤氣中的CO2與沫煤中的C發生還原反應，生成CO ； 沫煤氣化剩余的灰分含CaO、Fe203、SiO2, Al2O3，在1000-1100°C的氣化段呈熔融狀態，在下落過程中聚成渣塊，經爐體下端的圓錐體落入水封，在水封中冷卻，水封底部安有圓盤除渣機(12)，將灰渣排出爐外。2.根據權利要求1所述的四段沫煤富氧氣化方法，其特征在于，為控制氣化溫度在1000-1100°C，爐體耐火層內壁安裝盤管式水冷壁(13)，從軟水進口總管(19)將軟水通入盤管式水冷壁(13)，控制爐內溫度，高溫氣體加熱盤管式水冷壁(13)管內...
【專利技術屬性】
技術研發人員：孟廣銀，吳文慧，王志勇，張成勝，陳振偉，何樹文，
申請(專利權)人：山東潤銀生物化工股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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