專利名稱：孿生煙煤固定床間歇制氣爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及固定床間歇制氣裝置，特別是一種以煙煤為制氣原料的孿生煙煤固定床間歇制氣爐。
背景技術(shù)：
在我國(guó)，生產(chǎn)合成氨、氮肥仍多以無煙煤或者焦炭為制氣原料。其原料價(jià)格的不斷上揚(yáng)，給生產(chǎn)合成氨氮肥的企業(yè)帶來沉重的壓力。若要有效地降低生產(chǎn)成本，必須尋求一種低價(jià)位的能源替代無煙煤或者焦炭。在我國(guó)蘊(yùn)藏豐富、價(jià)格低廉的煙煤成為業(yè)內(nèi)人士關(guān)注的焦點(diǎn)。但是在以煙煤為原料的制氣過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的焦油、有機(jī)物和粉塵，它們不僅會(huì)堵塞管道，使在后工序的塔、機(jī)、爐中炭化，而且還會(huì)使在后工序中的觸媒降低活性，導(dǎo)致生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。若要以煙煤為固定床間歇制氣爐制氣原料，就必須解決上述技術(shù)問題。
近幾年引進(jìn)的Texaco、shell、恩德等氣化技術(shù)，主要是將煙煤以粉狀或者水煤漿形態(tài)置于爐體內(nèi)，床層溫度在1000-1600℃之間。在有高純氧條件下與煤發(fā)生反應(yīng)而產(chǎn)生煤氣，反應(yīng)過程中所產(chǎn)生的焦油發(fā)生裂解。但是，這類引進(jìn)的技術(shù)投資很大，僅就設(shè)備投資方面，一套40000m3/h的生產(chǎn)裝置一次性投資至少在6000萬(wàn)元以上，這使得許多企業(yè)可望而不可求。
實(shí)踐中，發(fā)現(xiàn)下吹煤氣中幾乎不含焦油和有機(jī)物，粉塵含量也大幅度降低。這是因?yàn)橄麓得簹饨?jīng)過高溫氣化層時(shí)，焦油和有機(jī)物發(fā)生裂解。這為在現(xiàn)有的固定床間歇制氣爐設(shè)備上進(jìn)行改進(jìn)，以較少的投資實(shí)現(xiàn)煙煤制氣帶來了希望。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是要提供一種在現(xiàn)有的固定床間歇制氣爐基礎(chǔ)上進(jìn)行改造的、以較低的投資，實(shí)現(xiàn)以塊煙煤或型煙煤為生產(chǎn)半水煤氣、水煤氣為原料的孿生煙煤固定床間歇制氣爐。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案孿生煙煤固定床間歇制氣爐，包括兩個(gè)與固定床間歇造氣爐結(jié)構(gòu)基本相同的A爐和B爐，通過聯(lián)管將與A爐和B爐連通的上行煤氣管連通；下吹蒸汽管和排煙管與聯(lián)管連通；有兩路下行煤氣管分別與A爐及B爐底部連通；在上吹蒸汽管上分出兩路管道，分別與A爐和B爐的底部連通；在空氣管上分出兩路管道分別與A爐和B爐的底部連通。各路管道均安裝有閥門，在下吹蒸汽管和排煙管上分別設(shè)有閥門C、閥門D；在下行煤氣管上分別設(shè)有閥門E、閥門F；在上吹蒸汽管上設(shè)有閥門H，在上吹蒸氣管所分出的兩路管道上各安裝有閥門J、閥門L；在空氣管上分出的兩路管道各裝有閥門I、閥門K。上吹蒸汽管和下吹蒸汽管與蒸汽總管連通；下行煤氣管與在后工序的熱利用設(shè)備連通；空氣管與空氣總管連通。
在生產(chǎn)水煤氣過程中，通過給料機(jī)將塊煙煤或型煙煤填入A爐和B爐，點(diǎn)火升溫后，打開閥門D、閥門L及閥門H，導(dǎo)入來自蒸汽總管的蒸汽，先對(duì)A爐進(jìn)行蒸汽吹凈，此時(shí)其它閥門關(guān)閉。然后打開閥門D、閥門J、閥門H，導(dǎo)入來自蒸汽總管的蒸汽，對(duì)B爐進(jìn)行蒸汽吹凈，此時(shí)其它閥門關(guān)閉。然后同時(shí)打開閥門G、閥門I、閥門K及閥門D，關(guān)閉其它閥門。壓入來自空氣總管的空氣，同時(shí)對(duì)A爐和B爐吹風(fēng)升溫。在正向制氣過程中，打開閥門F、閥門L及閥門H，壓入來自蒸汽總管的蒸汽，上吹蒸汽經(jīng)閥門H，閥門L，自A爐底部自下而上進(jìn)入A爐，并打開A爐上方的閥門C，壓入來自蒸汽總管的蒸汽，下吹蒸汽經(jīng)閥門C與A爐產(chǎn)生的水煤氣經(jīng)聯(lián)管自上而下進(jìn)入B爐，使水煤氣中含有的焦油、有機(jī)物在B爐的溫度達(dá)1100-1400℃的氣化層內(nèi)裂解，經(jīng)過對(duì)焦油、有機(jī)物裂解后的水煤氣經(jīng)閥門F進(jìn)入熱利用設(shè)備。在反向制氣過程中，打開閥門E、閥門J及閥門H，壓入來自蒸汽總管的蒸汽，上吹蒸汽經(jīng)閥門H、閥門J，自B爐底部自下而上進(jìn)入B爐，并打開B爐上方的閥門C，壓入來自蒸汽總管的蒸汽，下吹蒸汽經(jīng)閥門C與B爐產(chǎn)生的水煤氣經(jīng)聯(lián)管自上而下進(jìn)入A爐，使水煤氣中含有的焦油、有機(jī)物在A爐的溫度達(dá)1100-1400℃的氣化層內(nèi)裂解，經(jīng)對(duì)焦油、有機(jī)物裂解后的水煤氣經(jīng)閥門E進(jìn)入熱利用設(shè)備。
在生產(chǎn)半水煤氣過程中，根據(jù)氫氮比，打開閥門P或者閥門N，使加氮空氣經(jīng)加氮空氣管進(jìn)入A爐或者B爐。在正向制半水煤氣過程中，打開閥門M和閥門P關(guān)閉閥門N，使加氮空氣進(jìn)入A爐。在反向制氣過程中，打開閥門M和閥門N，關(guān)閉閥門P，使加氮空氣進(jìn)入B爐。
生產(chǎn)合成氨過程中，根據(jù)氫氮比，打開閥門P、M或閥門N分配進(jìn)入A爐和B爐。
本實(shí)用新型是利用現(xiàn)有固定床間歇制氣爐進(jìn)行的技術(shù)改造。其結(jié)構(gòu)合理、簡(jiǎn)單，在相同煤氣產(chǎn)出量條件下，其實(shí)際投資僅占引進(jìn)制備的2％-5％。這樣就可使以水煤氣或半水煤氣為原料的企業(yè)以較低的投資實(shí)現(xiàn)低成本的煙煤制氣。


圖1為本實(shí)用新型的設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記1閥門C 2閥門D 3閥門F 4閥門H5閥門J6閥門L 7閥門N 8閥門M 9閥門K10閥門I11閥門G 12閥門E13下吹蒸汽管14排煙管15下行煤氣管16上吹蒸汽管17加氮空氣管18空氣管19下行煤氣管20A爐 21B爐22聯(lián)管 23閥門P24上行煤氣管具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1。孿生煙煤固定床間歇制氣爐，包括兩個(gè)與固定床間歇造氣爐結(jié)構(gòu)基本相同的A爐20和B爐21，通過聯(lián)管22將A爐和B爐的上行煤氣管連通；設(shè)有下吹蒸汽管13和排煙管14與聯(lián)管連通；有兩路下行煤氣管19、15分別與A爐及B爐底部連通；在上吹蒸汽管16上分出兩路管道，分別與A爐和B爐的底部連通；在空氣管18上分出兩路管道分別與A爐和B爐的底部連通，各路管道均安裝有閥門。在下吹蒸汽管和排煙管上分別設(shè)有閥門C1、閥門D2；在下行煤氣管上分別設(shè)有閥門E12、閥門F3；在上吹蒸汽管16上設(shè)有閥門H4，在上吹蒸氣管所分出的兩路管道上各安裝有閥門J5、閥門L6；在空氣管18上分出的兩路管道各裝有閥門I10、閥門K9。上吹蒸汽管16和下吹蒸汽管13與蒸汽總管連通；下行煤氣管15、19與在后工序的熱利用設(shè)備連通；空氣管18與空氣總管連通。
在生產(chǎn)半水煤氣過程中，根據(jù)氫氮比，打開閥門P23或者閥門N7，使加氮空氣經(jīng)加氮空氣管進(jìn)入A爐或者B爐。在正向制半水煤氣過程中，打開閥門M8和閥門P23關(guān)閉閥門N7，使加氮空氣進(jìn)入A爐。在反向制氣過程中，打開閥門M8和閥門N7，關(guān)閉閥門P23，使加氮空氣進(jìn)入B爐。
權(quán)利要求1.一種孿生煙煤固定床間歇制氣爐，包括兩個(gè)與固定床間歇造氣爐結(jié)構(gòu)基本相同的A爐(20)和B爐(21)，其特征在于通過聯(lián)管(22)將與A爐和B爐連通的上行煤氣管(24)連通；下吹蒸汽管(13)和排煙管(14)與聯(lián)管連通；有兩路下行煤氣管(19)、(15)分別與A爐及B爐底部連通；在上吹蒸汽管(16)上分出兩路管道，分別與A爐和B爐的底部連通；在空氣管(18)上分出兩路管道分別與A爐和B爐的底部連通；加氮空氣管(17)分出兩路管道，分別與A爐和B爐的底部連通。
2.如權(quán)利要求1所述的孿生煙煤固定床間歇制氣爐，其特征在于在下吹蒸汽管和排煙管上分別設(shè)有閥門C(1)、閥門D(2)；在下行煤氣管上分別設(shè)有閥門E(12)、閥門F(3)；在上吹蒸汽管(16)上設(shè)有閥門H(4)，在上吹蒸氣管所分出的兩路管道上各安裝有閥門J(5)、閥門L(6)；在空氣管(18)上分出的兩路管道各裝有有閥門I(10)、閥門K(9)。
3.如權(quán)利要求1所述的孿生煙煤固定床間歇制氣爐，其特征在于上吹蒸汽管(16)和下吹蒸汽管(13)與蒸汽總管連通；下行煤氣管(15)、(19)與在后工序的熱利用設(shè)備連通；空氣管(18)與空氣總管連通。
專利摘要一種孿生煙煤固定床間歇制氣爐，是在固定床間歇制氣爐的基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)改造，以兩個(gè)與固定床間歇造氣爐結(jié)構(gòu)基本相同的A爐和B爐的交替使用，通過上吹蒸汽自下而上進(jìn)入A爐(或B爐)所產(chǎn)生的水煤氣隨下吹蒸汽再進(jìn)入B爐(或A爐)，使水煤氣中含有的焦油、有機(jī)物在B爐(或A爐)內(nèi)的氣化層中裂解，使最終產(chǎn)出的水煤氣基本不含焦油等復(fù)雜有機(jī)物。從而達(dá)到以較低的改造投資實(shí)現(xiàn)低成本制氣。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、技術(shù)合理、投資較小，是以水煤氣或半水煤氣為原料的化工企業(yè)切實(shí)可行的技術(shù)改造方案。
文檔編號(hào)C10J3/20GK2711169SQ200420011259
公開日2005年7月20日 申請(qǐng)日期2004年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月9日
發(fā)明者杜三民 申請(qǐng)人:杜三民