專利名稱：煤氣化設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將煤轉(zhuǎn)化為替代天然氣的設(shè)備和方法。更具體地，本發(fā)明涉及通過非催化部分氧化，將來自初級(jí)氣化過程的冷凝液轉(zhuǎn)化為二次合成氣，導(dǎo)致將基本上所有副產(chǎn)物流用來生產(chǎn)另外的粗合成氣，從而使該氣化方法產(chǎn)生的不需要的流出物最少。
背景技術(shù)：
煤氣化技術(shù)是眾所周知的方法，例如已在南非投入商業(yè)用途多年。最常用的煤氣化器是由Lurgi Kohle und Mineraloeltechnik GmbH研制的。Lurgi方法采用固定床氣化器，選定粒徑的煤與蒸氣和氧氣的氣流逆流輸入該氣化器。
煤氣化過程中伴隨產(chǎn)生主要包括油、焦油和酚類的副產(chǎn)物。處理這些副產(chǎn)物導(dǎo)致明顯的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)問題。
因此，本領(lǐng)域需要一種裝置和方法，能將氣化過程的基本上所有副產(chǎn)物用來生產(chǎn)更多的粗氣體，使氣化方法產(chǎn)生的合成氣最大化。

發(fā)明內(nèi)容
因此，一種將煤轉(zhuǎn)化為替代天然氣的方法，包括下面步驟將煤原料投入煤氣化裝置，通過使煤原料處于氣化劑和加熱下，至少部分煤原料發(fā)生氣化。在煤氣化裝置的出口獲得初級(jí)粗氣體，并將至少一部分該粗氣體通入非催化的部分氧化裝置，保持部分氧化劑和一定溫度，使至少該部分初級(jí)原料氣轉(zhuǎn)化為二次粗合成氣，基本上避免產(chǎn)生高級(jí)烴。
本發(fā)明另一方面，涉及將煤轉(zhuǎn)化為替代天然氣的方法，該方法包括將煤原料投入煤氣化裝置，在煤氣化裝置中通過使煤原料處于氣化劑和加熱下，至少部分煤原料發(fā)生氣化。在煤氣化裝置的出口獲得初級(jí)粗氣體，并進(jìn)行驟冷，從中分離含烴的冷凝液體。然后，在部分氧化劑存在下，該液體在足以轉(zhuǎn)化為二次粗合成氣的溫度下進(jìn)行非催化部分氧化，基本上避免產(chǎn)生除一氧化碳、二氧化碳和甲烷之外的其他烴。
本發(fā)明又一方面，涉及將煤轉(zhuǎn)化為替代天然氣的設(shè)備，該設(shè)備包括多個(gè)煤氣化裝置，每個(gè)裝置都可運(yùn)行使送入該裝置的煤原料的至少一部分發(fā)生氣化，在氣化裝置出口產(chǎn)生初級(jí)粗氣體。驟冷系統(tǒng)的進(jìn)口連接到各氣化裝置的出口，接受氣化裝置的初級(jí)粗氣體，并進(jìn)行從初級(jí)粗氣體分離可冷凝烴的操作，將液體輸送到驟冷系統(tǒng)的液體出口。部分氧化裝置進(jìn)口連接在驟冷系統(tǒng)的液體出口，在該這裝置中使接受的液體烴在足以使其轉(zhuǎn)化為二次粗合成氣的溫度下進(jìn)行部分氧化，在部分氧化裝置的出口基本上避免產(chǎn)生烴。


由下面結(jié)合附圖的詳細(xì)說明，本發(fā)明的目標(biāo)和特征是顯而易見的。附圖中圖1所示是按照本發(fā)明的煤氣化系統(tǒng)的流程框圖。
圖2所示是初級(jí)氣化裝置和通過任選驟冷系統(tǒng)連接的部分氧化裝置的簡(jiǎn)圖。
圖3所示是按照本發(fā)明排列的采用一個(gè)部分氧化裝置及四個(gè)初級(jí)煤氣化裝置和一個(gè)多級(jí)驟冷系統(tǒng)的氣化工廠的例子的流程簡(jiǎn)圖。
具體實(shí)施例方式
在本說明書中，術(shù)語“高級(jí)烴”指組成為CnHm的烴，其中n和m是2或更大的整數(shù)。
參見圖1，所示為本發(fā)明任選排列的基本框圖。初級(jí)氣化器102在其出口10使粗氣體通過管道110A輸送至驟冷和液體分離裝置106，或通過管道110B輸送至非催化部分氧化裝置104。如果使用管道110B，則至部分氧化器104的輸入物料基本為氣體形式。如果使用驟冷和液體分離裝置106，則至部分氧化裝置104的輸入物料116為液體形式，是在裝置106中進(jìn)行冷卻時(shí)產(chǎn)生的冷凝物。
對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的，可以只有一部分粗氣體110通過任選管道110B被輸入部分氧化裝置104。
當(dāng)粗氣體110通過管道110A去進(jìn)行驟冷，然后輸入部分氧化器104時(shí)，在出口114產(chǎn)生的二次合成氣通過管道114A返回到驟冷系統(tǒng)106的進(jìn)口，進(jìn)一步冷卻。否則，如果在部分氧化之前不進(jìn)行驟冷，在114的二次粗合成氣可通過管道114B至系統(tǒng)的出口112。
本發(fā)明與已知?dú)饣^程的差別在于包括一個(gè)非催化的部分氧化裝置104。裝置104從氣體形式的粗氣流110或在其液體形式進(jìn)料116中存在的焦油和油中生產(chǎn)另外的粗合成氣。因此，所有副產(chǎn)物流被用來生產(chǎn)粗氣體，使該方法產(chǎn)生的廢物最少。
部分氧化器104將高級(jí)烴轉(zhuǎn)化為一氧化碳和氫，以及某些很少量(inadvertent)二氧化碳。這是在很高溫度下，在低于化學(xué)計(jì)量氧氣氛中采用與熱焰燃燒器直接接觸來進(jìn)行，這樣可以防止產(chǎn)生的一氧化碳大量轉(zhuǎn)化為二氧化碳。
在替代天然氣的最終產(chǎn)物中不需要存在甲烷的那些應(yīng)用中，可以通過管道110B直接輸入粗氣體110。然而，在采用驟冷和液體分離系統(tǒng)106時(shí)，只有產(chǎn)生的液體通入部分氧化器，而不是管道110中的粗氣體。這種類型的應(yīng)用中，甲烷通常是在系統(tǒng)出口112的合成氣體中的所需組分，可以直接通過系統(tǒng)106而不必到部分氧化器104。
參見圖2，所示是初級(jí)氣化器、非催化部分氧化器和任選的驟冷系統(tǒng)212的基本排列。
鎖煤斗204是一個(gè)加壓容器，并能對(duì)氣化器206間歇加料。鎖煤斗204有一個(gè)在液壓下操作的底部和頂部密封。在鎖煤斗204處于大氣壓力(錐體底部關(guān)閉，頂部打開)時(shí)，煤通過溜槽202流入鎖煤斗204，加料斗204裝滿后，關(guān)閉錐體頂部，用取自氣體冷卻裝置下游的粗氣體加壓。通過從氣化器206頂部至鎖煤斗204直接管進(jìn)行最后加壓。
鎖煤斗204處于氣化器壓力時(shí)，底部錐體打開，煤通過分布器208開始流入氣化器206，分布器較好包括一個(gè)旋流套筒。當(dāng)鎖煤斗204放空時(shí)，底部錐體關(guān)閉，用于再加料。
氣化器206是一種雙壁加壓容器。高壓鍋爐的進(jìn)料水保持在由雙壁形成的夾套中，以限定夾套和氣化器壁的溫度。高壓鍋爐進(jìn)料水由下水管通過夾套循環(huán)。操作時(shí)，大量熱量從燃料床層轉(zhuǎn)移到夾套中。使夾套內(nèi)蒸汽增加到高壓蒸汽，總的蒸汽與氧氣以0.4磅蒸汽/SCF氧氣的比例混合。這種氣化劑通過旋轉(zhuǎn)爐柵209進(jìn)入該氣化器燃料床層。結(jié)果，爐柵209被氣化劑冷卻。爐柵209由交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，首先用來使氣化劑通過氣化劑環(huán)隙分布在氣化器206的截面部分。在灰渣層完成該分布。
其次，爐柵206將灰?guī)蜴i灰斗210，有助于粉碎灰積聚物和爐灰塊成(使灰不堵塞錐體的)最大尺寸。最后，爐柵209能保持燃料床層的運(yùn)動(dòng)。
爐柵209由氧氣流來自動(dòng)控制速度，使出灰與灰的產(chǎn)生適配。也可以人工校正爐柵速度。爐柵209的生產(chǎn)容量由插在爐下面的梨片數(shù)量以及爐柵209的速度決定。爐柵209連續(xù)運(yùn)行，只在鎖灰斗210循環(huán)操作開始時(shí)短時(shí)間停止。
氣化劑如管道233中的氧氣和管道231中的蒸汽的混合物通過反應(yīng)器206的下述反應(yīng)區(qū)。
在灰渣層206A中，氣化劑被在約2730°F溫度下的灰渣離開燃燒區(qū)206B過熱0假設(shè)建立了足夠的灰渣層206A，灰渣冷卻到比氣化劑高的溫度，同時(shí)氣化劑在進(jìn)入反應(yīng)器206的入口被加熱。
在燃燒區(qū)206B，碳和氧轉(zhuǎn)化為二氧化碳和熱量。向上的氣流和向下沉積的灰渣(碳含量約2％)的溫度提高到接近2700°F。
從燃燒區(qū)206B向上的氣流主要由二氧化碳和蒸汽組成，并在氣化區(qū)206C中，在約1560°F的平均溫度下反應(yīng)。氣化區(qū)206C的主要反應(yīng)是碳和水轉(zhuǎn)化為一氧化碳、氫和熱量。甲烷化反應(yīng)對(duì)離開氣化區(qū)206C的氣體組成影響很小。
在干餾區(qū)206D，釋放出煤中的揮發(fā)份。干餾反應(yīng)是一耗熱反應(yīng)。結(jié)果，從氣化區(qū)206C向上的氣化原料氣流必須對(duì)向下的煤加熱，并提供干餾用的熱量。此外，在干餾區(qū)206D，再循環(huán)的粉狀焦油裂解為油和焦炭。
鎖灰斗210是一個(gè)加壓容器，具有液壓操作的底部和頂部關(guān)閉系統(tǒng)。鎖灰斗210的作用是從氣化器206排出灰渣，并周期操作，每一周期包括下面步驟。
連續(xù)運(yùn)行的爐柵209將氣化器206產(chǎn)生的灰渣通過液壓驅(qū)動(dòng)的頂部錐體排出到鎖灰斗210中，該料斗底部錐體在氣化器壓力下是關(guān)閉的。一旦鎖灰斗210裝滿，停止?fàn)t柵209。鎖灰斗的頂部錐體關(guān)閉并密封后，爐柵209再啟動(dòng)。
然后，降低鎖灰斗210的壓力至大氣壓，其底部錐體打開，灰渣從該料斗流出至水槽253中，被淬滅并被液壓輸送至灰渣車間。
氣化器裝置206產(chǎn)生的粗氣體通過管道235排出至任選的驟冷系統(tǒng)212，該系統(tǒng)出口237含有自驟冷過程的冷凝液體?；蛘?，在直接進(jìn)料系統(tǒng)，不使用驟冷系統(tǒng)212，粗氣體被輸入部分氧化裝置216。
在任選滌氣/冷卻設(shè)備212中，從管道235中的原料氣流中分離出過量水、一些可冷凝烴和少量固體。管道235中的液流用作至部分氧化裝置216的原料。
在非催化部分氧化裝置216中，該原料與氧在作為粗合成氣的調(diào)節(jié)劑的蒸汽存在下反應(yīng)。熱的粗氣體被直接注入的水在驟冷管218和驟冷器220中被水冷卻。分離器222將爐渣從其出口249排出。
非催化部分氧化裝置216在約2500°F和約435psig壓力下部分氧化重餾份。管道239中的氧和管道241中的蒸汽通過部分氧化燃燒裝置214加入到管道237的進(jìn)入原料中。該燃燒裝置214確保進(jìn)料充分混合，這是以高轉(zhuǎn)化率生成所需粗合成氣所必需的。
在反應(yīng)器216的注入?yún)^(qū)，進(jìn)料在燃燒器214的火焰中部分氧化。裝置216中的總反應(yīng)分兩個(gè)階段基本上將高級(jí)烴轉(zhuǎn)化為一氧化碳和氫。
在第一加熱和裂解階段，原料和氧氣在各自預(yù)熱溫度下離開燃燒器214。在實(shí)際燃燒之前，反應(yīng)物被火焰反射的熱量以及容器216灼熱的砌磚進(jìn)一步加熱。原料中的高級(jí)烴裂解成自由基。
接下來，在反應(yīng)階段，在達(dá)到著火溫度，一部分烴與氧發(fā)生放熱反應(yīng)，形成二氧化碳和水。實(shí)際上，能得到的氧在這一階段全部反應(yīng)。烴未氧化部分與蒸汽反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物主要是一氧化碳和氫。
如前面所述，原料、氧和蒸汽通過燃燒器214進(jìn)入反應(yīng)器216，燃燒器214安裝在反應(yīng)器216的頂部。燃燒器214較好設(shè)計(jì)成四噴嘴，有一中心管作為啟動(dòng)燃燒器。啟動(dòng)時(shí)，中心管負(fù)責(zé)點(diǎn)火并啟動(dòng)燃燒器，該燃燒器裝備有火焰控制傳感器。為加熱反應(yīng)器216，在管道243中把工廠空氣和燃料氣加到該啟動(dòng)燃燒器。在較高溫度下，當(dāng)需要更高加熱負(fù)荷時(shí)，空氣和燃料氣也可以通過該燃燒器的四個(gè)噴嘴輸入。當(dāng)反應(yīng)器溫度明顯高于燃料氣體的自點(diǎn)火溫度，通常約1470°F時(shí)，移去該啟動(dòng)燃燒器，并被一個(gè)蒸汽吹掃的管替代。最終加熱至約2200°F時(shí)，燃料氣體和空氣通過該燃燒器的四個(gè)噴嘴輸入。
為使部分氧化反應(yīng)器216的體積產(chǎn)氣能力最大，還可以通過噴槍燃燒器214將粉煤加入液體原料中。
燃燒器214用冷卻水和在其中通過的媒介冷卻。該反應(yīng)器出口至驟冷管218也可以冷卻，使在此位置的耐火材料磨損最小。
在襯以耐火材料的反應(yīng)器216中進(jìn)行烴部分氧化的轉(zhuǎn)化。耐火材料依據(jù)原料的灰份含量和灰份性質(zhì)來選擇?；曳荼仨氃诜磻?yīng)器的操作溫度下熔融，以確保熔融灰渣從反應(yīng)器216自由流動(dòng)到驟冷容器220，并且能避免堵塞反應(yīng)器216和驟冷管218。
來自反應(yīng)器206的熱的第二粗合成氣通過驟冷管218輸送到驟冷容器220。通過注入水，第二合成氣立即從約2470°F冷卻到約430°F的平衡溫度。液態(tài)爐渣流被該合成氣固結(jié)成顆粒。顆粒被酸性或堿性介質(zhì)浸提。在下面的驟冷管218和驟冷容器220中氣體與過剩的水和爐渣顆粒分離。氣體通過另外的噴嘴抽出，收集的爐渣水通過液面控制輸送到爐渣分離器222。在具有爐渣分離容器222的爐渣系統(tǒng)中，爐渣與通過管道251離開驟冷器的煤灰水分離。在爐渣分離容器222中重質(zhì)爐渣顆粒從煤灰水中沉降，并通過管道249收集在用于排放的錐體底部。
收集的煤灰和灰渣混合成煤灰漿料，送入金屬灰回收系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，煤灰在漿料罐中閃蒸至大氣壓。過濾該漿料，得到濾餅和能用來驟冷和滌氣操作的潔凈水。
圖3所示是采用一個(gè)非催化的部分氧化裝置及四個(gè)初級(jí)煤氣化裝置的氣化工廠的流程簡(jiǎn)圖。這種類型的排列利用了只有來自初級(jí)氣化裝置產(chǎn)生的粗氣體的熱解產(chǎn)物被部分氧化的事實(shí)。在此，只需要一個(gè)能用于多個(gè)(最多5個(gè))初級(jí)固定床脫氣器裝置的部分氧化裝置。
由圖3可知，進(jìn)行氣化的煤源301a-d被分別送入四個(gè)固定床氣化爐302a-d的各溜槽350。煤從進(jìn)料溜槽350到加料鎖煤斗352，352與氣化爐聯(lián)鎖。在入口處，靠近氣化爐的頂部，旋流套筒354有助于將向下流動(dòng)通過該氣化爐的煤原料分布成與分別來自氧氣源305和蒸汽源307的氣化劑流成逆流，氣化劑供給各氣化爐320a-d的進(jìn)口。旋轉(zhuǎn)爐柵356分布?xì)饣瘎┎⒃诎磮D2所述的系統(tǒng)中處理灰渣。
在出口303a-d收集該過程的粗氣體，這些出口一起連接在管道313上，作為驟冷系統(tǒng)306的氣體進(jìn)口。如上所述，氣化劑是氧氣和蒸汽的混合物。
驟冷系統(tǒng)306包括串聯(lián)的5個(gè)熱交換器裝置308、310、312、314和316。前端的308和310接受相對(duì)高溫的氣體輸入，并從熱交換過程產(chǎn)生高壓蒸汽。來自308和310的冷凝物在液體出口309a和309b從這些裝置排出，這些冷凝物主要包含稠厚的焦油和灰渣。
驟冷系統(tǒng)的隨后階段產(chǎn)生中壓蒸汽和冷凝輕質(zhì)油。由圖3可知，每一階段的氣體出口連接到后面階段的氣體進(jìn)口，直到最后階段316，其輸出311形成帶有冷卻的替代天然氣的初級(jí)系統(tǒng)輸出。
在此，氣體出口317連接到熱交換器310的進(jìn)口，其氣體出口再連接到熱交換器312的進(jìn)口。312的氣體出口321連接到裝置313的進(jìn)口，裝置314的出口323連接到最后階段熱交換器裝置316的進(jìn)口。
液體出口309a-e在初級(jí)驟冷系統(tǒng)的一個(gè)液體出口309連接在一起。
管道309中的液態(tài)烴連接到非催化部分氧化裝置304的進(jìn)口。另外，自源305的氧氣和自源307的蒸汽連接到裝置304的進(jìn)口，主要包含氫和一氧化碳的二次粗合成氣通過管道315從裝置304排出，返回到驟冷系統(tǒng)306的進(jìn)口313，以進(jìn)一步冷卻。
因此，裝置輸出311含有在約392°F驟冷的粗替代天然氣，它基本上不含在初級(jí)氣化器302a-d中產(chǎn)生的熱解產(chǎn)物。
實(shí)施例將灰份最高約為50重量％的未反應(yīng)的煤(即，含大于約30％不燃性雜質(zhì)的煤)輸入圖2或3所示排列的初級(jí)氣化爐中，在該初級(jí)氣化爐輸出中產(chǎn)生的初級(jí)粗氣體組成如下(體積％)28.2％二氧化碳，0.05％硫化氫，0.69％高級(jí)烴，22.66％一氧化碳，38.51％氫，9.5％甲烷和0.39％氮。然后，將如上產(chǎn)生的粗氣體送入驟冷系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，熱解產(chǎn)物和其他液體從氣體流中冷凝，并送入到非催化部分氧化裝置的進(jìn)口，該裝置在約2578°F反應(yīng)溫度下操作。然后，自氣化器的粗氣體在該部分氧化裝置中重整、裂解和水解，在氣化反應(yīng)條件下進(jìn)行該過程，在部分氧化裝置的出口產(chǎn)生下面典型氣體組分(以體積％表示)1.9％二氧化碳，0.08％硫化氫，52％一氧化碳，45.1％氫，0.3％甲烷和0.62％氮。
參見具體實(shí)施方式
描述了本申請(qǐng)，這些具體實(shí)施方式
僅用來示例。本發(fā)明的范圍和精神由權(quán)利要求書決定。
權(quán)利要求
1.一種將煤轉(zhuǎn)化為替代天然氣的方法，該方法包括將煤原料投入煤氣化裝置；通過使煤原料處于氣化劑和加熱下，至少部分煤原料發(fā)生氣化；在煤氣化裝置的出口獲得初級(jí)粗氣體；并將至少一部分初級(jí)原料氣通入非催化的部分氧化裝置，加入一種部分氧化劑，保持一定溫度，使至少一部分初級(jí)粗氣體有效轉(zhuǎn)化為二次粗合成氣，基本上避免產(chǎn)生高級(jí)烴。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，該方法還包括在初級(jí)粗氣體中加入二次粗合成氣。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，至少一部分初級(jí)粗氣體進(jìn)行驟冷，從中分離可冷凝的烴，輸送到非催化部分氧化裝置，將可冷凝的烴轉(zhuǎn)化為二次用來合成氣，基本上避產(chǎn)生高級(jí)烴。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，部分氧化劑包括含氧氣體和蒸汽的混合物。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在至少一部分初級(jí)粗氣體中的基本上所有高級(jí)烴在非催化部分氧化裝置中被裂解和水解。
6.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在從初級(jí)粗氣體分離的可冷凝液體中的基本上所有高級(jí)烴在非催化部分氧化裝置中被裂解和水解。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，基本上所有初級(jí)粗氣體被輸入非催化部分氧化裝置。
8.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，基本上所有初級(jí)粗氣體進(jìn)行驟冷，然后將分離出的可冷凝烴輸送到非催化部分氧化裝置。
9.一種將煤轉(zhuǎn)化為替代天然氣的方法，該方法包括將煤原料投入煤氣化裝置；通過使煤原料在煤氣化裝置中處于氣化劑和加熱下，至少一部分煤原料發(fā)生氣化；在煤氣化裝置的出口獲得初級(jí)粗氣體；使初級(jí)粗氣體驟冷，從中分離含可冷凝的烴的液體；在部分氧化劑存在下，在足以使所述液體轉(zhuǎn)化為二次粗合成氣的溫度下，使該液體進(jìn)行非催化的部分氧化，基本上避免產(chǎn)生除一氧化碳、二氧化碳和甲烷之外的烴。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，該方法還包括在初級(jí)粗氣體中加入二次粗合成氣。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，部分氧化劑包含氧氣和蒸汽。
12.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，液體遭受的溫度能使該液體中基本上所有高級(jí)烴充分裂解和水解。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，液體在約2372-2732°F溫度下進(jìn)行部分氧化。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，液體在約2578°F溫度和約400psig壓力下進(jìn)行部分氧化。
15.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，煤原料由包含至少約30重量％不燃性雜質(zhì)的煤組成。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，初級(jí)粗氣體包含約28體積％二氧化碳，小于約1體積％的烴，約23體積％一氧化碳，約38.5體積％氫，和約9.5體積％的甲烷。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，二次粗合成氣包含小于約2體積％二氧化碳，大于約50體積％一氧化碳和大于約45體積％的氫。
18.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，煤原料由包含灰份和最多約50重量％不燃性雜質(zhì)的煤組成。
19.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，煤原料由氧含量最多約3重量％的煤組成。
20.將煤轉(zhuǎn)化為替代天然氣的設(shè)備，包括多個(gè)煤氣化裝置，每個(gè)裝置運(yùn)行，使送入該裝置的煤原料的至少一部分發(fā)生氣化，在氣化裝置出口產(chǎn)生初級(jí)原料氣；驟冷系統(tǒng)，具有連接到各氣化裝置出口的進(jìn)口，接受初級(jí)粗氣體，并進(jìn)行從初級(jí)粗氣體中分離出可冷凝烴的操作，將液體輸送到驟冷系統(tǒng)的液體出口，并將冷卻的粗氣體作為合成天然氣傳送到驟冷系統(tǒng)的氣體出口；部分氧化裝置，具有連接在驟冷系統(tǒng)液體出口的進(jìn)口，在該裝置中使接受的液體烴在足以使其轉(zhuǎn)化為二次粗合成氣的溫度下進(jìn)行部分氧化，在部分氧化裝置的出口基本上避免產(chǎn)生烴。
21.如權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其特征在于，部分氧化裝置的出口連接到驟冷系統(tǒng)進(jìn)口。
22.如權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其特征在于，每個(gè)氣化裝置包括一個(gè)固定床氣化爐，該氣化爐具有加料鎖煤斗，連接有接受煤原料用的進(jìn)口和出口；加壓容器，連接有從加料鎖煤斗出口接受煤的煤進(jìn)口，在加壓容器中連接到煤進(jìn)口的煤分布旋流套筒，和位于該容器的燃燒區(qū)的旋轉(zhuǎn)爐柵，用來燃燒一部分煤，并且、將灰向容器的出口分布，以及連接在該旋轉(zhuǎn)爐柵用來接受氣化劑的氣化進(jìn)口；鎖灰斗，具有連接到該容器固體排出口的進(jìn)口。
23.如權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其特征在于，驟冷系統(tǒng)還包括多個(gè)串聯(lián)的熱交換器裝置，每個(gè)交換器具有接受輸入氣體的進(jìn)口，用于輸送從輸入氣體冷凝的液體的冷凝物出口，和用于輸送通過熱交換器冷卻的氣體的氣體出口，其中，多個(gè)熱交換器裝置的冷凝物出口連接在一起，形成驟冷系統(tǒng)的液體出口，除了該串聯(lián)中的最后一個(gè)熱交換器裝置，每個(gè)熱交換器裝置的氣體出口連接到下一個(gè)熱交換器裝置的接受氣體用的進(jìn)口，最后一個(gè)熱交換裝置的氣體出口包括驟冷系統(tǒng)的氣體出口。
全文摘要
一種將煤轉(zhuǎn)化為替代天然氣的方法和設(shè)備，在一常規(guī)煤氣化裝置中產(chǎn)生粗氣體，將至少一部分粗氣體通入部分氧化裝置，使至少這部分粗氣體轉(zhuǎn)化為二次粗合成氣，基本上避免了產(chǎn)生高級(jí)烴?；蛘?，將該粗氣體進(jìn)行驟冷，只有產(chǎn)生的冷凝物通入部分氧化裝置，轉(zhuǎn)化為二次粗合成氣。
文檔編號(hào)C10K3/00GK1782037SQ20051012505
公開日2006年6月7日 申請(qǐng)日期2005年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月17日
發(fā)明者K·弗洛克, F·范齊 申請(qǐng)人:科蓋思有限公司