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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112239677A(43)申请公布日2021.01.19(21)申请号201910634470.6(22)申请日2019.07.16(71)申请人陈晓辉地址北京市朝阳区北苑家园清友园20号楼1901(72)发明人陈晓辉(51)Int.Cl.C10J3/00(2006.01)C10J3/84(2006.01)C10J3/72(2006.01)权利要求书3页说明书8页附图1页(54)发明名称一种固定床煤气化炉、固定床煤气化及煤气化制氢系统与工艺方法(57)摘要本发明涉及煤气化与煤气化制氢设备系统及工艺,具体说是一种固定床气化炉、煤气化与煤气化制氢系统及工艺方法。所述气化炉包括炉体,炉体设有若干并排的气化室,从气化剂发生装置产生的气化剂,经气化室左右两侧墙壁内的气化剂通道和内侧墙体上均匀设有的布气孔直接送入气化室,使气化室内的煤料与高温气化剂接触实现气化。由多煤气化室组成的固定床气化炉与双集气管网构成煤气化系统,通过协调和分时段煤气化工艺过程控制,实现高效煤气化及有效分离和提高煤气中氢气等主要成分的相对比例和纯度,完成煤气化和煤气化制氢等产品生产。本发明所述的固定床气化炉、煤气化与煤气化制氢系统及工艺方法,效率高,能耗低,实现高效煤气化和煤气化制氢。CN112239677ACN112239677A权利要求书1/3页1.一种固定床煤气化炉,包括煤气化室和炉体,其特征在于:所述固定床煤气化炉采用与内热式煤干馏炉基本相同或相似的专利炉体结构设计和规格,以及相应的专利耐火材料结构设计和规格【1】、【2】,但相应炉体结构具有不同的名称,并实现不同的功能和作用。一般,所述煤气化室(4)宽0.4~0.8m、长10~25m、高4~8m,气化室的顶部设有加煤孔和煤气上升管(对应于焦炉的机侧或焦侧),气化室的两端用炉门封闭。煤料经加煤车以顶装或捣固侧装的方式加入煤气化室后即与空气隔绝。所述固定床煤气化炉炉体由若干并排的煤气化室(4)组成,每一个煤气化室(4)都构成一个单体固定床煤气化炉,提供煤料气化需要的气化反应空间和条件;从高温气化剂发生装置(1)产生的高温气化剂,经过气化剂通道(6)直接送入各煤气化室(4),使煤气化室(4)内的煤料与高温气化剂直接接触进行煤气化。所述的固定床煤气化炉,其特征在于:所述煤气化室(4)的左右两侧墙壁均为气化剂通透墙(7),所述气化剂通透墙(7)上设有若干均匀分布的布气孔(5),在气化剂通透墙(7)外侧,沿气化剂通透墙(7)长度方向设有若干均匀间隔的气化剂通道(6);每条气化剂通道(6)沿煤气化室(4)的高度方向走向,高温气化剂通过布气孔(5)自由地从气化剂通道(6)进入煤气化室(4);相邻煤气化室(4)的气化剂通道(6)之间由构筑的气化剂通道隔墙(8)分隔。所述的固定床煤气化炉,其特征在于:所述各煤气化室(4)的气化剂通透墙(7)采用高温耐火砖砌成,且耐火砖在堆砌时通过预留缝隙构成布气孔(5):或所述气化剂通透墙(7)采用孔型高温耐火砖砌成,所述孔型高温耐火砖上设有若干均匀分布的布气孔(5);或所述气化剂通透墙(7)采用孔型高温耐火砖和高温耐火砖砌成,而构成若干均匀分布的布气孔(5)。所述的固定床煤气化炉,其特征在于:每个气化剂通道(6)的底部均与气化剂通道分配管路(3)连接,顶部封闭;所述气化剂通道分配管路(3)和气化剂输配管道(2)连接,气化剂输配管道(2)和高温气化剂发生装置(1)连接。2.如权利要求1所述的固定床煤气化炉与相应煤气管路和控制设备系统,构成煤气化和煤气化制氢设备系统,其特征在于:所述各煤气化室(4)的顶端均有煤气出口,煤气经煤气出口、上升管和三向阀或具有三向阀功能的设备,三向阀与控制系统(23)导出;根据煤气化和煤气化制氢生产工艺需要,煤气经三向阀与控制系统(23)向左输送,进入荒煤气集气总管系统;或向右输送,进入高纯度混合煤气集气总管系统。所述固定床煤气化炉与煤气化和煤气化制氢设备系统,由两个集气管路系统和相关煤气处理系统构成,即1)荒煤气集气管路系统和荒煤气净化处理和化产品系统,及2)混合煤气集气管路系统与混合煤气制氢提纯和分离系统。1)所述荒煤气集气管路系统和荒煤气净化处理和化产品系统,包括全部煤气化室(4)产生的煤气经煤气出口、上升管和三向阀与控制系统(23)导出,进入荒煤气集气总管系统;荒煤气经除尘和余热回收利用(24)、煤焦油等成分回收(25)和煤气净化处理系统(26)等主要工艺设备和过程,可以作为燃气或化工原料而储存在煤气储气系统(27)。2)所述混合煤气集气管路系统与混合煤气制氢提纯和分离系统,包括完成除尘和余热回收利用装置、水气转换反应(WaterGasShiftReaction)系统、氢气与二氧化碳