煤焦Y型气流床清洁高效气化工艺.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CN107118808A(43)申请公布日2017.09.01(21)申请号201710455231.5(22)申请日2017.06.16(71)申请人中国石油大学（华东）地址266580山东省青岛市黄岛区长江西路66号(72)发明人田原宇乔英云(51)Int.Cl.C10J3/48(2006.01)C10J3/86(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称煤焦Y型气流床清洁高效气化工艺(57)摘要本发明提供煤焦Y型气流床清洁高效气化工艺，主要包括气化炉、气灰分离器、流化床换热器、移动床换热器等，气化炉分为气化室和激冷室，中间通过分段锥形封头隔开；气化室壳体从外向内依次是隔热材料层、冷却套和耐磨材料层；在气化室底部设置冷却液进口，顶部设置冷却液出口；气化室顶部中心设顶喷嘴，上部沿圆周均匀设3个以上侧喷嘴；分段锥形封头中心设置气化产物排出口，通入激冷室；气化产物排出口外侧设置激冷喷头，激冷室底部锥形封头中心设固体渣排出管通入流化床换热器，激冷室上部设置粗合成气出口接入气灰分离器；流化床换热器和气灰分离器的出口均设置有移动床换热器和两级锁斗排料器，充分利用气化产物余热，消除黑水和含盐废水难题。CN107118808ACN107118808A权利要求书1/1页1.煤焦Y型气流床清洁高效气化工艺，其特征在于从原料罐来的水煤浆或粉煤与氧气站来的气化剂以及水蒸气经Y型气化炉的顶喷嘴和径向倾斜的侧喷嘴喷入气化室，在1300-2000℃的温度下燃烧气化；顶喷嘴和侧喷嘴产生多股射流在炉膛中心相互碰撞形成Y型旋转撞击区，相互点火、湍流搅拌混合、形成高温反应区，残留灰渣抛向气化室的炉壁，旋流向下，灰渣在高温反应区的停留时间延长10倍以上，水冷壁挂渣在耐火层表面结一层凝固渣层形成以渣抗渣；粗合成气和熔渣通过气化炉分段锥形封头中心的气化产物排出口，流到激冷室，与气化产物排出口外侧的激冷水喷头高速喷射的水雾旋流混合换热，液渣干法固化，粗合成气温度控制在600-950℃；在离心旋转过程固渣由于惯性大抛向激冷室壁，通过流化床换热后的蒸汽分选后沿锥型封头到固体下料管，而残炭含量较高的灰惯性小被向上流动的粗合成气带出激冷室，灰渣分离；高温固渣通过激冷室中的固体下料管排入流化床换热器，在流化蒸汽的作用下通过各自独立设置换热套管再次回收热量，然后通过排渣口和移动床换热器将渣冷却到小于80℃后，最后通过两级锁斗间歇式干法排出；含灰的粗合成气流动气灰分离器，分出的较高残炭含量灰通过排灰口排入移动床换热器，冷却到小于100℃后，最后通过两级锁斗间歇式干法排出，返回到原料煤粉仓循环利用，净化后的合成气进入下步预处理工序。2.根据权利要求书1所述的煤焦Y型气流床清洁高效气化工艺，其特征在于Y型气化炉分为气化室和激冷室，中间通过分段锥形封头隔开；气化室壳体从外向内依次是隔热材料层、冷却套和耐磨材料层；在气化室底部设置冷却液进口，顶部设置冷却液出口；气化室顶部中心设置顶喷嘴，上部沿圆周均匀设置3个以及3个以上侧喷嘴，侧喷嘴与水平方向夹角为-15°～15°、与径向夹角为2°～75°；分段锥形封头中心设置，通入激冷室；激冷室底部带有开孔的锥形封头中心设置固体下料管通入流化床换热器，激冷室上部设置粗合成气出口接入气灰分离器；流化床换热器和气灰分离器的出口均分别设置有移动床换热器和两级锁斗排料器，气灰分离器的两级锁斗排料器排出细灰返回原料煤粉仓循环使用。3.根据权利要求书1所述的煤焦Y型气流床清洁高效气化工艺，其特征在于顶喷嘴与侧喷嘴的原料处理量之比为1～4:1。4.根据权利要求书1所述的煤焦Y型气流床清洁高效气化工艺，其特征在于气化室的冷却套为冷却夹套、冷却环管或冷却列管。5.根据权利要求书1所述的煤焦Y型气流床清洁高效气化工艺，其特征在于气化室的高径比为2-5:1，侧喷嘴喷口距气化室顶部高度为500-2500mm，气化室的耐磨材料层为碳化硅或镁铝尖晶石材料浇注。6.根据权利要求书1所述的煤焦Y型气流床清洁高效气化工艺，其特征在于所说的气化室的耐磨材料层为碳化硅或镁铝尖晶石材料浇注。7.根据权利要求书1所述的煤焦Y型气流床清洁高效气化工艺，其特征在于冷却室使用普通隔热耐磨材料浇注，高径比为2～8:1，煤气出口距冷却室顶部高度为100-1000mm，冷却室底部锥形封头的开孔率为3％-25％。8.根据权利要求书1所述的煤焦Y型气流床清洁高效气化工艺，其特征在于流化床换热器的底部设有水蒸气分布器，固体渣排出管距离水蒸气分布器100-500mm，流化床内安装有各自独立的取热套管；取热套管的进水管分别通过阀门与进水管联通，出水管分别通过阀门与蒸汽包联通。2CN107118808A说明书1/5页煤焦Y