一种利用磷煤加压气化还原磷矿石的联产黄磷和合成气的装置和方法.pdf

(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CN111363591A(43)申请公布日2020.07.03(21)申请号202010330545.4C01B3/50(2006.01)(22)申请日2020.04.24C01B25/027(2006.01)C01B25/047(2006.01)(71)申请人贵州航天迈未科技有限公司地址550300贵州省贵阳市开阳县城关镇开州大道204号交通局二楼(72)发明人许洋毛炜赵静一王明坤(74)专利代理机构北京中慧创科知识产权代理事务所(特殊普通合伙)11721代理人由元(51)Int.Cl.C10J3/20(2006.01)C10J3/72(2006.01)C10K1/02(2006.01)B01D45/12(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图3页(54)发明名称一种利用磷煤加压气化还原磷矿石的联产黄磷和合成气的装置和方法(57)摘要本发明公开了一种利用磷煤加压气化还原磷矿石的联产黄磷和合成气的装置，其特征在于，包括磨粉制球单元、空分单元、磷煤气化还原单元、分离净化单元；所述磨粉制球单元：用于将部分原料磨成粉状并制备磷球球团；所述空分单元：用于分离空气成分，制备氧气；所述磷煤气化还原单元：实现装置内各物料的气化还原反应，得到含磷炉气；所述分离净化单元：用于分离净化所述含磷炉气，得到黄磷和干净的合成气；所述磨粉制球单元将得到的所述磷球球团供给到所述磷煤气化还原单元，所述空分单元将气体物料供给到所述磷煤气化还原单元，所述磷煤气化还原单元内反应后产生的所述含磷炉气进入到所述分离净化单元，得到合成气和黄磷。本发明是一种高效、先进的联产黄磷和合成气的技术。CN111363591ACN111363591A权利要求书1/2页1.一种利用磷煤加压气化还原磷矿石的联产黄磷和合成气的装置，其特征在于，包括磨粉制球单元、空分单元、磷煤气化还原单元、分离净化单元；所述磨粉制球单元(1)：用于将部分原料磨成粉状并制备磷球球团；所述空分单元(2)：用于分离空气成分，制备氧气；所述磷煤气化还原单元(3)：实现所述磷煤气化还原单元内各物料的气化还原反应，得到含磷炉气；所述分离净化单元(4)：用于分离净化所述含磷炉气，得到黄磷和干净的合成气；所述磨粉制球单元(1)将得到的所述磷球球团供给到所述磷煤气化还原单元(3)，所述空分单元(2)将气体物料供给到所述磷煤气化还原单元(3)，所述磷煤气化还原单元(3)内反应后产生的所述含磷炉气进入到所述分离净化单元(4)，得到合成气和黄磷。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述磷煤气化还原单元(3)包括加压锁斗单元(31)、出渣单元(34)、进气口(33)、出气口(32)、反应单元(35)，所述加压锁斗单元(31)位于所述反应单元(35)的上部，用于对给料的原料煤和/或焦炭、所述磷球球团提供加压环境；所述进气口(33)位于所述反应单元的侧下方，用于为所述反应单元(35)提供反应所需的气体物料；所述出气口(32)位于所述反应单元(35)的侧上方，用于导出所述含磷炉气；所述出渣单元(34)位于所述反应单元(35)的正下方，用于出料反应过程中产生的渣料。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述加压锁斗单元(31)为密封罐体，罐体的下部延伸出连通管与所述反应单元连接，并且所述连通管上设置有阀门。4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述反应单元中(35)设置有至少一层煤料层和至少一层磷料层，所述煤料层和所述磷料层以间隔铺设的方式布置，所述煤料层包括原料煤和/或焦炭，所述磷料层包括磷球球团，其中，所述磷料层和所述煤料层的料层高度比设置如下：其中：H1——每小时消耗的磷料层高度，单位为m；H2——每小时消耗的煤料层高度，单位为m；Q——生产单位质量产品黄磷需要的热量，单位为J/kg；q——单位质量的原料煤和/或焦炭与氧气反应放出的热量，单位为J/kg；M——产品黄磷的质量，单位为kg；a——原料煤和/或焦炭中的碳含量，％；b——原料煤和/或焦炭中碳的转化率，％；ρ——原料煤和/或焦炭的堆积密度，单位为kg/m3；d——反应单元的直径，单位为m。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述分离净化单元(4)，包括旋风分离系统、多级炉气洗涤系统和炉气净化系统，通过旋风分离系统除尘后，采用多级炉气洗涤系统2CN111363591A权利要求书2/2页回收黄磷，再通过炉气净化系统对剩余的含少量黄磷的所述含磷炉气进行净化，净化后的合成气作为生产氨、甲醇或乙二醇的原料。6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括公用工程单元，为整个装置提供水、电、汽的物料供给，所述供水包括生产用水、生活用水和消防用水，其中生产用水为整个装置提供冷却水；所述供气包