一种气化炉高温合成气激冷装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN102952588102952588B(45)授权公告日2014.11.12(21)申请号201210471759.9(56)对比文件CN101285006A,2008.10.15,权利要求3、(22)申请日2012.11.205，说明书第2段、第5段，第3段，第(73)专利权人华中科技大学7页第3段第4-11行，倒数2-4行.地址430074湖北省武汉市洪山区珞喻路CN101392191A,2009.03.25,权利要求1.1037号审查员杨雪梅专利权人中国五环工程有限公司(72)发明人傅培舫余波徐才福(74)专利代理机构华中科技大学专利中心42201代理人朱仁玲(51)Int.Cl.C10J3/82(2006.01)C10J3/84(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书5页说明书5页附图2页附图2页(54)发明名称一种气化炉高温合成气激冷方法(57)摘要本发明公开了一种气化炉高温合成气激冷装置及方法，该激冷装置包括煤气化炉、激冷室和合成气导管，激冷室为由圆形、矩形或多边形截面沿着截面的法线方向运动形成的空间；激冷室的周界上布置多层喷头单元，每一层喷头单元包括：多个沿着周向切圆布置的喷头，当煤气化炉生成的合成气经合成气导管进入激冷室进行激冷时，所述喷头逆着合成气的运动方向喷入冷却介质使得所述冷却介质与所述合成气均匀混合。本发明采用多层多个沿着周向切圆布置的喷头逆着合成气的运动方向喷入冷却介质，以降低激冷边界对气化炉温的影响；逆着合成气的运动方向喷入冷却介质增加了混合强度，削减合成气的残余旋转动量，大大缩短气化炉激冷室出口导管的长度，降低成本。CN102952588BCN102958BCN102952588B权利要求书1/1页1.一种气化炉高温合成气激冷方法，基于气化炉高温合成气激冷装置，该激冷装置包括煤气化炉、激冷室和合成气导管，所述激冷室为由圆形、矩形或多边形截面沿着截面的法线方向运动形成的空间；所述激冷室的周界上布置多层喷头单元，每一层喷头单元包括：多个沿着周向切圆布置的喷头，且喷头沿轴向和径向布置；当煤气化炉生成的合成气经合成气导管进入激冷室进行激冷时，所述喷头逆着合成气的运动方向喷入冷却介质使得所述冷却介质与所述合成气均匀混合；所述喷头包括内层和外层，所述内层用于喷射冷却水或气，所述外层用于喷射冷却水蒸气或水；其特征在于，包括下述步骤：S1：沿着激冷室的周界上布置多层喷头单元，在每一层喷头单元中沿着周向切圆布置多个喷头；S2：所述喷头将冷却介质逆着合成气的方向切圆喷入激冷室；所述激冷室的入口侧喷水层的切圆直径不小于所述激冷室的出口侧的切圆直径；S3：采集预设的温度测点的温度；在激冷室的下游3米以后预设所述温度测点；S4：判断所述采集的温度是否等于温度阈值，若是，则结束；若否，则进入步骤S5；S5：调整所述喷头的喷水量并返回至步骤S2。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S4中，所述温度阈值根据实际的工艺需求设定。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述冷却介质包括冷却水、冷却蒸汽、二氧化碳或氮气。2CN102952588B说明书1/5页一种气化炉高温合成气激冷方法技术领域[0001]本发明属于干煤粉或水煤浆或生物质或石油焦气化激冷工艺技术领域，更具体地，涉及一种气化炉高温合成气激冷方法。背景技术[0002]第二代煤气化技术，如Texaco水煤浆气化、Shell干粉煤气化，具有煤种适应性广、气化压力高、生产能力大、气化效率高、污染小等众多优点，因此，它是发展现代煤化工的首选技术。[0003]Texaco气化工艺是20世纪80年代煤气化的新工艺之一，它是由美国德士古公司开发的以水煤浆为原料，液态排渣气流床加压气化技术。Texaca气化炉是目前商业运行经验最丰富的气流床气化工艺，操作压力已达到6.5MPa，用于合成氨，甲醇或发电等。Texaco气化工艺可用气化的原料范围比较宽、工艺技术成熟、流程简单、过程控制安全可靠、操作弹性大、碳转化率高、合成气质量好、可供选择的气化压力范围宽、单炉容量大、环境友好等优点。但是也存在一些缺点：气化炉内衬耐火砖、烧嘴喷头使用寿命短，需要备炉，不适宜长时间在低负荷下运行，水煤浆含水量太高，合成冷煤气效率和有效气体成分(CO+H2)偏低，氧耗，煤耗均比干法气流床高。Texaco气化工艺，合成气与液渣同向下流动，进入激冷室激冷，达到冷却灰渣和煤气增湿的效果。[0004]Shell气化工艺简称SCGP，是由荷兰Shell国际石油公司在20世纪70年代开始开发的新一代加压气流床粉煤气化技术，该气化技术直到上世纪末才进入商业化应用，是21世纪煤气化的主要发展途径