一种气流床气化炉及碳质原料的气化方法.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CN111088078A(43)申请公布日2020.05.01(21)申请号201811235759.2(22)申请日2018.10.23(71)申请人中国石油化工股份有限公司地址100728北京市朝阳区朝阳门北大街22号申请人中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院(72)发明人王鹏飞吴治国邹亮王蕴王卫平(51)Int.Cl.C10J3/46(2006.01)C10J3/48(2006.01)C10J3/50(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图1页(54)发明名称一种气流床气化炉及碳质原料的气化方法(57)摘要一种气流床气化炉及碳质原料的气化方法，所述气流床气化炉包括第一进料系统、第二进料系统、竖直炉体和出渣口，所述第一进料系统用于第一碳质原料进料，所述第二进料系统用于第二碳质原料进料，在所述竖直炉体的下方设置至少一个用于排出粗煤气和液态渣的出渣口。本发明提供的气流床气化炉和气化方法既合理利用了碳质原料进料的热能，又提高了气流床气化炉中碳质原料的转化率。CN111088078ACN111088078A权利要求书1/2页1.一种气流床气化炉，所述气流床气化炉包括第一进料系统、第二进料系统、竖直炉体和出渣口，所述第一进料系统用于第一碳质原料和气化剂进料，所述第二进料系统用于第二碳质原料和气化剂进料；所述第一进料系统包括进料筒体、主进料管和辅进料管，所述进料筒体位于竖直炉体的上方，且二者同轴，在进料筒体的侧壁上设置一个用于第一碳质原料进料的主进料管，在所述进料筒体的上部设置一个用于气化剂进料的辅进料管；所述第二进料系统设置在竖直炉体的侧壁上，由至少两个用于第二碳质原料和气化剂同时进料的烧嘴组成；在所述竖直炉体的下方设置至少一个用于排出粗煤气和液态渣的出渣口。2.按照权利要求1所述的气流床气化炉，其特征在于，所述进料筒体为同径圆筒体，所述竖直炉体为同径圆筒体，进料筒体与竖直炉体的内径比为0.1～0.6：1；进料筒体与竖直炉体的高度比为0.1～0.4：1。3.按照权利要求1所述的气流床气化炉，其特征在于，所述烧嘴设置于所述竖直炉体中上段的侧壁上，所述烧嘴在筒体径向上均匀分布，所述烧嘴的数量为偶数。4.按照权利要求3所述的气流床气化炉，其特征在于，所述烧嘴的数量为2～8之间的偶数，优选为4。5.按照权利要求1所述的气流床气化炉，其特征在于，所述主进料管为同径圆筒体，主进料管沿进料方向的轴心线与进料筒体沿进料方向的轴心线相交，其之间的夹角为锐角，优选该夹角在15°～65°之间。6.按照权利要求1所述的气流床气化炉，其特征在于，所述主进料管为同径圆筒体，主进料管的轴心线与进料筒体的内壁圆周相切，或者与该内壁圆周的切线平行。7.按照权利要求1所述的气流床气化炉，其特征在于，所述辅进料管与进料筒体同轴，所述辅进料管的下端口不低于进料筒体的下端口，辅进料管与进料筒体的内径比为0.02～0.2：1，所述辅进料管的外部设置水夹套和/或耐火材料。8.按照权利要求1所述的气流床气化炉，其特征在于，所述主进料管内物料流速低于烧嘴内物料流速；主进料管内物料温度高于烧嘴内物料温度。9.一种碳质原料的气化方法，其特征在于，采用如权利要求1～8任一项所述的气流床气化炉进行，并包括以下步骤：第一碳质原料通过主进料管进入进料筒体，再进入竖直炉体中，部分气化剂通过辅进料管进入进料筒体，然后进入竖直炉体中；另一部分气化剂和第二碳质原料通过烧嘴进入竖直炉体中，在竖直炉体内，第一碳质原料、第二碳质原料和气化剂进行气化反应，生成粗煤气和液态渣；气化生成的粗煤气和液态渣从气化炉的出渣口排出后，进行冷却和分离。10.按照权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一碳质原料为第三碳质原料经热转化过程后产生的含碳副产品，所述第三碳质原料选自煤、石油焦、渣油、沥青、生物质和污泥中的一种或多种；优选，第一碳质原料为粉末状，颗粒粒径小于等于0.5mm。11.按照权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第二碳质原料选自煤、石油焦、渣油、沥青、生物质和污泥中的一种或多种；优选，第二碳质原料为粉末状或者为浆液状，颗粒粒径小于等于0.15mm。12.按照权利要求9、10或11所述的方法，其特征在于，所述第一碳质原料与第二碳质原料的质量比为1：0.8～10，优选1：1～4。2CN111088078A权利要求书2/2页13.按照权利要求9所述的方法，其特征在于，气化剂由氧化剂和水组成，氧化剂中氧气含量至少为21体积％。14.按照权利要求9所述的方法，其特征在于，气流床气化炉内的气化反应条件为：气化温度在900～1500℃之间，气化压力在0.1～8.3MPa之间。15.按照权利要求9所述的方法，其特征在于，主进料管内物料流速