專利名稱：一種富氧制煤氣的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氮肥制造領(lǐng)域，特別涉及一種富氧制煤氣的方法。
背景技術(shù)：
我國氮肥行業(yè)受我國富煤少油缺氣的能源結(jié)構(gòu)影響，生產(chǎn)合成氨是以煤為主，占到總量的近70%。主要是用煤制煤氣再合成氨。目前我國化肥企業(yè)通常采用的是間歇式固定層煤氣發(fā)生爐生產(chǎn)煤氣，該方法對煤的選擇較單一，碳的有效利用率不高，通常殘?zhí)吭?18%以上，使得生產(chǎn)成本較高。近年來隨著化肥生產(chǎn)需要的煤炭、天然氣等能源及其他原料逐年上漲，氮肥行業(yè)的生存空間也越來越小，如何降低生產(chǎn)成本，目前一些企業(yè)采用了水煤漿、殼牌爐等，但對中小型的氮肥行業(yè)投入大，成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決用現(xiàn)有技術(shù)制氣殘?zhí)歼^高的問題而提供一種富氧制氣的技術(shù)方案，該技術(shù)方案有效提高了進(jìn)入煤氣發(fā)生爐的氧濃度，使煤氣發(fā)生爐中的反應(yīng)完全，從而降低消耗，提高產(chǎn)氣量、降低企業(yè)運(yùn)行成本。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種富氧制煤氣方法，具體步驟為
(1)原料褐煤、煤棒，氣化劑為蒸汽；
(2)純氧減壓純氧減壓至25kPa進(jìn)入純氧緩沖罐，然后進(jìn)入富氧緩沖罐；
(3)調(diào)節(jié)氧濃度在富氧緩沖罐中與壓力空氣混合，成為富氧，控制富氧濃度在 44-46% ；
(4)富氧與蒸汽混合富氧經(jīng)管道進(jìn)入氣化劑混合罐，與來自蒸汽緩沖罐的蒸汽混合；
(5)造氣將富氧蒸汽由爐底進(jìn)入造氣爐，產(chǎn)生半水煤氣；
(6)降溫所產(chǎn)水煤氣進(jìn)入廢鍋產(chǎn)過熱蒸汽，溫度降至330°C士 10°C ；
(7)凈化進(jìn)入單爐洗氣塔用循環(huán)水直接噴淋冷卻并洗滌煤灰和焦油，成為合格然后進(jìn)
火某氣總菅ο步驟(1)所述的蒸汽壓力45-60kPa，溫度155°C 士 10°C ；步驟(4)蒸汽與富氧混合后的溫度130°C 士 10°C。步驟(2)所述的純氧流量為2500-2650Nm3/h。步驟(3)所述的空氣壓力為25kPa。步驟(4)所述的純氧與蒸汽混合的汽氧比3. 7-4. 0 kg/Nm3。步驟(5)所述的造氣時入爐固定碳與入爐純氧量的碳氧比1. 17kg/Nm3，炭層高度3100-4IOOmm0步驟(6)所述的廢鍋出口煤氣溫度300-380°C，廢鍋產(chǎn)蒸汽溫度200-230°C，廢鍋產(chǎn)蒸汽壓力75-110kPa，灰倉溫度80-150°C，下灰間隔1_2 h。經(jīng)分析，現(xiàn)有氮肥行業(yè)制氣后殘?zhí)窟^高，主要是燃料在爐中燃燒不充分。為此本發(fā)明在制氣時向爐中加入富氧，使?fàn)t中處于富氧狀態(tài)燃料充分燃燒，提高碳的利用率。本發(fā)明具體是將純氧減壓，進(jìn)入純氧緩沖罐，再進(jìn)入富氧緩沖罐，在富氧緩沖罐中通入空氣，使純氧成為富氧，再與蒸汽混合后進(jìn)入造氣爐造氣。所產(chǎn)生的水煤氣經(jīng)降溫、凈化成為合格的煤氣。本發(fā)明的主要化學(xué)反應(yīng) C+02=C02+409. IkJ 2C+02=2C0+246. 6 kj 2C0+02=2C02+573. 2 kj C+H20 = C0+H2-122. 7 kj C+2H20 = C02+2H2-80. 4 kj C02+C = 2C0-165. 0 kj
為使?fàn)t內(nèi)的氧氣與煤的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的充分，本發(fā)明設(shè)計了合理的各步驟的壓力、溫度、流量、空氣壓力、汽氧比、碳氧比等技術(shù)參數(shù)，從而使燃料充分燃燒，殘?zhí)亢棵黠@的降低，制氣率提高，消耗低，企業(yè)運(yùn)行成本下降。本發(fā)明的方法所采用的燃料可以是較優(yōu)質(zhì)的焦炭和無煙煤，也可以是煙煤、煤棒和小籽煤等品質(zhì)較差的煤。與傳統(tǒng)的間歇固定層制氣相比較，本發(fā)明可提高40-60%的制氣量，可大量節(jié)約原料煤和優(yōu)質(zhì)煤，降低了生產(chǎn)成本。本發(fā)明設(shè)計合理，工藝先進(jìn)，使殘?zhí)亢匡@著的降低，制氣率提高，消耗低，企業(yè)運(yùn)行成本下降。
具體實施例方式富氧制煤氣方法，各實施例的技術(shù)參數(shù)見表1，本發(fā)明與傳統(tǒng)間歇式制氣方法產(chǎn)氣量的比較見表2，本發(fā)明具體步驟為
(1)原料無煙煤、煙煤、焦炭、蘭炭的塊煤、小籽煤、煤棒或煤球等為原料，氣化劑為蒸汽；蒸汽壓力45-60kPa，溫度155°C 士 10°C ；
(2)純氧減壓40kPa純氧減壓至25kPa進(jìn)入純氧緩沖罐，然后進(jìn)入富氧緩沖罐，純氧流量為 2500-2650Nm3/h ；
(3)調(diào)節(jié)氧濃度在富氧緩沖罐中與壓力空氣混合，成為富氧，控制富氧濃度在 44-46%,空氣壓力為25kPa ；
(4)富氧與蒸汽混合富氧經(jīng)管道進(jìn)入氣化劑混合罐，與來自蒸汽緩沖罐的蒸汽混合， 混合后溫度 130°C 士 10°C，汽氧比3. 7-4.0 kg/Nm3 ；
(5)造氣將富氧蒸汽由爐底進(jìn)入造氣爐，產(chǎn)生水煤氣，造氣時入爐固定碳與入爐純氧量的碳氧比1. 17kg/Nm3，炭層高度(以2610造氣爐為例):3100-4100mm;
(6)降溫所產(chǎn)水煤氣進(jìn)入廢鍋產(chǎn)過熱蒸汽，溫度降至330°C士 10°C，廢鍋出口煤氣溫度30(Γ380 ，廢鍋產(chǎn)蒸汽溫度20(Γ230 ，廢鍋產(chǎn)蒸汽壓力75 IlOkPa,灰倉溫度 8(Tl50°C，下灰間隔1-2 h ；
(7)凈化進(jìn)入單爐洗氣塔用循環(huán)水直接噴淋冷卻并洗滌煤灰和焦油，成為合格然后進(jìn)火某氣總菅ο注意
(1)富氧氣化時煤氣溫度高，在設(shè)計新造氣爐時需要對爐頂、上行管道及灰箱內(nèi)部澆注高溫澆注料。(2)操作過程中，要嚴(yán)格控制汽氧比和炭層、溫度，謹(jǐn)防氧過量使?fàn)t內(nèi)溫度過高結(jié)疤。同時也要仔細(xì)操作爐條機(jī)，謹(jǐn)防下紅火時梭爐。
表1各實施例參數(shù)表
權(quán)利要求
1.一種富氧制煤氣的方法，其特征在于，具體步驟為 (1)原料褐煤、煤棒，氣化劑為蒸汽；(2)純氧減壓純氧減壓至25kPa進(jìn)入純氧緩沖罐，然后進(jìn)入富氧緩沖罐；(3)調(diào)節(jié)氧濃度在富氧緩沖罐中與壓力空氣混合，成為富氧，控制富氧濃度在44-46%；(4)富氧與蒸汽混合富氧經(jīng)管道進(jìn)入氣化劑混合罐，與來自蒸汽緩沖罐的蒸汽混合；(5)造氣將富氧蒸汽由爐底進(jìn)入造氣爐，產(chǎn)生半水煤氣；(6)降溫所產(chǎn)水煤氣進(jìn)入廢鍋產(chǎn)過熱蒸汽，溫度降至330°C士 10°C ；(7)凈化進(jìn)入單爐洗氣塔用循環(huán)水直接噴淋冷卻并洗滌煤灰和焦油，成為合格然后進(jìn)火某氣總菅ο
2.如權(quán)利要求1所述的一種富氧制煤氣的方法，其特征在于，步驟(1)所述的蒸汽壓力45-60kPa，溫度155°C士 10°C ；步驟(4)蒸汽與富氧混合后的溫度130°C 士 10°C。
3.如權(quán)利要求1所述的一種富氧制煤氣的方法，其特征在于，步驟(2)所述的純氧流量為 2500-2650Nm3/h。
4.如權(quán)利要求1所述的一種富氧制煤氣的方法，其特征在于，步驟(3)所述的空氣壓力為 25kPa。
5.如權(quán)利要求1所述的一種富氧制煤氣的方法，其特征在于，步驟(4)所述的純氧與蒸汽混合的汽氧比3. 7-4. 0 kg/Nm3。
6.如權(quán)利要求1所述的一種富氧制煤氣的方法，其特征在于，步驟(5)所述的造氣時入爐固定碳與入爐純氧量的碳氧比1. 17kg/Nm3，炭層高度3100-4100mm。
7.如權(quán)利要求1所述的一種富氧制煤氣的方法，其特征在于，步驟(6)所述的廢鍋出口煤氣溫度300-380°C，廢鍋產(chǎn)蒸汽溫度200-230°C，廢鍋產(chǎn)蒸汽壓力75_110kPa，灰倉溫度:80-150°C，下灰間隔1-2 h。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種富氧制煤氣方法，具體步驟為(1)原料褐煤、煤棒，氣化劑為蒸汽；(2)純氧減壓純氧減壓至25kPa進(jìn)入純氧緩沖罐，然后進(jìn)入富氧緩沖罐；(3)調(diào)節(jié)氧濃度在富氧緩沖罐中與壓力空氣混合，成為富氧，控制富氧濃度在44-46%；(4)富氧與蒸汽混合富氧經(jīng)管道進(jìn)入氣化劑混合罐，與來自蒸汽緩沖罐的蒸汽混合；(5)造氣將富氧蒸汽由爐底進(jìn)入造氣爐，產(chǎn)生半水煤氣；(6)降溫所產(chǎn)水煤氣進(jìn)入廢鍋產(chǎn)過熱蒸汽，溫度降至330℃±10℃；(7)凈化進(jìn)入單爐洗氣塔用循環(huán)水直接噴淋冷卻并洗滌煤灰和焦油，成為合格然后進(jìn)煤氣總管。本發(fā)明與傳統(tǒng)的間歇固定層制氣相比較，本發(fā)明可提高40-60%的制氣量，可大量節(jié)約原料煤和優(yōu)質(zhì)煤，降低了生產(chǎn)成本。本發(fā)明設(shè)計合理，工藝先進(jìn)，使殘?zhí)亢匡@著的降低，制氣率提高，消耗低，企業(yè)運(yùn)行成本下降。
文檔編號C10J3/16GK102329644SQ20111026699
公開日2012年1月25日 申請日期2011年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月9日
發(fā)明者劉淑芳, 姜志華, 李里, 魏紅兵 申請人:云南華盛化工有限公司