高温高压生物质合成气冷却净化工艺及其设备.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103265979A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103265979103265979A(43)申请公布日2013.08.28(21)申请号201310218735.7C10K1/10(2006.01)(22)申请日2013.06.03(71)申请人武汉凯迪工程技术研究总院有限公司地址430223湖北省武汉市江夏区庙山开发区江夏大道特一号(72)发明人张岩丰聂洪涛夏明贵刘文焱张亮(74)专利代理机构武汉开元知识产权代理有限公司42104代理人胡镇西(51)Int.Cl.C10K1/04(2006.01)C10K1/02(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书5页说明书5页附图1页附图1页(54)发明名称高温高压生物质合成气冷却净化工艺及其设备(57)摘要本发明公开了一种高温高压生物质合成气冷却净化工艺及其设备，工艺包括1）分段冷却：采用工艺水将从生物质气化炉出来的高温高压生物质合成气冷却至350～550℃，余热回收产生中压蒸汽；然后将生物质合成气冷却至100～300℃，余热回收产生低压蒸汽；2）收集去除焦油；3）洗涤净化；4）湿式电除尘处理：处理后的生物质合成气的压力为0.1～1MPa。设备主要包括管壳式余热锅炉，干式气体过滤器，立式烟管余热锅炉，无填料文丘里洗涤塔，湿式电除尘器。本发明通过工艺方案的优化设计，控制适当的工艺参数，实现了生物质合成气的分段冷却，余热梯级回用，逐级除尘、除焦油的净化目标，本发明设备简单、工艺流畅、能耗低、效率高、安全稳定、经济效益好。CN103265979ACN10326597ACN103265979A权利要求书1/2页1.一种高温高压生物质合成气冷却净化工艺，其特征在于：包括如下步骤：1）分段冷却：首先采用工艺水进行第一段间接换热，将从气化炉输出的高温高压生物质合成气冷却至350～550℃，余热回收产生的中压蒸汽对外提供；然后采用工艺水进行第二段间接换热，继续将生物质合成气冷却至100～300℃，余热回收产生的低压蒸汽对外提供；2）焦油收集：将生物质合成气在第二段间接换热过程中冷却析出的部分重质焦油收集除去；3）洗涤净化：采用洗涤液初步除尘降温，将生物质合成气中绝大部分的粉尘、焦油滴、水溶性气体洗涤除去，洗涤后的生物质合成气温度降低至25～65℃；4）湿式除尘：采用湿气流深度除尘除焦，将对生物质合成气中残存少量的粉尘、焦油雾吹扫除去，并使其压力降至0.1～1Mpa，从而获得粉尘和焦油含量均小于10mg/Nm3的生物质合成气。2.根据权利要求1所述的高温高压生物质合成气冷却净化工艺，其特征在于：所述步骤1）中，所产生的中压蒸汽返回输送到气化炉中，作为生物质燃料的气化剂。3.根据权利要求1所述的高温高压生物质合成气冷却净化工艺，其特征在于：所述步骤1）中，所产生的低压蒸汽应用到步骤4）中，作为湿气流吹扫生物质合成气中的粉尘、焦油雾。4.根据权利要求1或2或3所述的高温高压生物质合成气冷却净化工艺，其特征在于：所述步骤1）中，生物质合成气先进行第一段间接换热，中间进行干式除尘处理，再进行第二段间接换热。5.根据权利要求1或2或3所述的高温高压生物质合成气冷却净化工艺，其特征在于：所述步骤1）中，第一段间接换热时，将从生物质合成气冷却至400～500℃；第二段间接换热时，将生物质合成气冷却至150～250℃。6.根据权利要求1或2或3所述的高温高压生物质合成气冷却净化工艺，其特征在于：所述步骤1）中，控制从气化炉输出的高温高压生物质合成气的初始温度为700～1500℃，粉尘含量＜20g/Nm3，焦油含量＜3g/Nm3。7.根据权利要求1或2或3所述的高温高压生物质合成气冷却净化工艺，其特征在于：所述步骤1）中，所产生的中压蒸汽压力为1.6~2.0MPa，所产生的低压蒸汽压力为0.5~0.8MPa。8.一种为实现权利要求1所述工艺而设计的高温高压生物质合成气冷却净化设备，包括用于冷却生物质合成气的管壳式余热锅炉（2）和立式烟管余热锅炉（4），以及用于净化生物质合成气的文丘里洗涤塔（5）和湿式电除尘器（6），其特征在于：所述管壳式余热锅炉（2）的进气口（8）与生物质气化炉（1）的合成气出口（7）相连，所述管壳式余热锅炉（2）的出气口（10）与立式烟管余热锅炉（4）的进气口（11）相连，所述立式烟管余热锅炉（4）的出气口（12）与文丘里洗涤塔（5）的进气口（13）相连，所述文丘里洗涤塔（5）的出气口（14）与湿式电除尘器（6）的输入端（15）相连，所述湿式电除尘器（6）的输出端（16）与储气罐（17）的进气口（26）相连。9.根据权利要求8所述的高温高压生物质合成气冷却净化设备，其特征在于：所述管壳式余热锅炉（2）的蒸汽