干湿法协同进料气化方法

技术领域

本发明涉及煤粉气化技术领域，具体为干湿法协同进料气化方法。

背景技术

煤气化技术是发展煤基化学品、煤基液体燃料、联合循环发电、多联产系统、制氢、燃料电池等过程工业的关键技术，是煤炭洁净、高效利用的主要途径之一，煤制合成氨、煤制甲醇、煤制乙二醇、煤制油、煤制烯烃、煤制天然气等行业得到了快速发展，其中煤气化技术主要采用先进的气流床气化技术。气流床气化技术从进料方式上分为干法气化(干煤粉进料)和湿法气化(水煤浆进料)。目前市场上应用较多主要是湿法气流床气化技术，但是湿法气流床气化技术中煤气的转化率低，且需要浪费大量的水资源作为蒸汽补充；干法气流床煤气化技术因投资、专利费过高，工艺复杂，工业化运行装置较少，故其应用较少。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了干湿法协同进料气化方法，解决了干法气流床煤气化技术煤气转化率低，浪费水资源和湿法气流床气化技术投资、专利费过高，工艺复杂，工业化运行装置较少的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：干湿法协同进料气化方法，包括如下的具体气化步骤：

步骤一.将煤块研磨成煤粉，并将部分煤粉加水搅拌混合均匀得到煤浆原料，剩下的煤粉作为干煤粉原料；

步骤二.使用惰性气体为加压气体，通过将气化炉启动使其升温，并向气化炉内添加气化剂，通过加压气体将干煤粉原料和煤浆原料加压使其雾化后输送到气化炉中，高压的煤浆原料在进入气化炉后迅速升温，煤浆原料内的水分迅速蒸发形成水蒸汽，蒸发形成的水蒸汽供干煤粉原料气化所需要的水分，且干煤粉原料在进入气化炉后产生的热量供煤浆原料气化用；

步骤三.使得气化炉内的煤浆原料和干煤粉快速裂解生产焦炭和挥发分，随后与气化剂以及H

步骤四.将步骤三中反应得到的煤气集中收集即可得到清洁的合成煤气。

优选的，制备煤浆原料所使用的煤粉与干煤粉原料的煤粉比为1:2，所述气化剂为O

优选的，所述煤浆原料的浆料浓度为60-62wt％。

优选的，所述气化剂的入炉量为32699-32700Nm

优选的，所述气化炉内的气化温度为1380-1390℃，所述气化炉内的气化压力为4.0-4.5MPa。

优选的，干煤粉原料的煤粉入炉量为17614-17620kg/h，煤浆原料的煤粉入炉量为35229-35235kg/h。

(三)有益效果

本发明提供了干湿法协同进料气化方法。具备以下有益效果：

本发明通过干煤粉原料和煤浆原料两种相态的煤的协同进料，共同气化，解决了干法气化和湿法煤气化在水资源利用方面存在问题，能量互补：利用湿法煤气化多余的水分来弥补干法煤气化水分的不足，利用干法煤气化多余的热量用为湿法煤气化提供所需的热量，从而实现能量平衡耦合，可以实现降低煤耗，降低水耗，降低氧耗，提高合成气指标的目的。

附图说明

图1为本发明干湿法协同进料气化方法的工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

如图1所示，本发明实施例提供干湿法协同进料气化方法，包括如下的具体气化步骤：

步骤一.将煤块研磨成煤粉，并将部分煤粉加水搅拌混合均匀得到煤浆原料，剩下的煤粉作为干煤粉原料，制备煤浆原料所使用的煤粉与干煤粉原料的煤粉比为1:2，气化剂为O

步骤二.使用惰性气体为加压气体，通过将气化炉启动使其升温，并向气化炉内添加气化剂，通过加压气体将干煤粉原料和煤浆原料加压使其雾化后输送到气化炉中，气化剂的入炉量为32699Nm

步骤三.使得气化炉内的煤浆原料和干煤粉快速裂解生产焦炭和挥发分，随后与气化剂以及H

步骤四.将步骤三中反应得到的煤气集中收集即可得到清洁的合成煤气。

实施例二：

本实施例与实施例一的不同之处在于，具体气化步骤如下：

步骤一.将煤块研磨成煤粉，并将部分煤粉加水搅拌混合均匀得到煤浆原料，剩下的煤粉作为干煤粉原料，制备煤浆原料所使用的煤粉与干煤粉原料的煤粉比为1:2，气化剂为O

步骤二.通过将两个气化炉之间设置有热交换管道，将一号气化炉升温，在一号气化炉和二号气化炉内通入气化剂，通过惰性气体将干煤粉原料和煤浆原料进行加压雾化，并将雾化的干煤粉原料通过一号气化炉急剧升温，并将温度通过热交换管道将热量输送到二号气化炉中，再将煤浆原料加压雾化后通入二号气化炉中，通过一号气化炉的高温热量使得煤浆原料缓慢升温，使得煤浆原料的内水分被快速蒸发，并通过热交换管道将水蒸汽输送到一号气化炉中，供干煤粉原料气化所用，气化剂的入炉量为32699Nm

步骤三.使得一号气化炉和二号气化炉内的煤浆原料和干煤粉快速裂解生产焦炭和挥发分，随后与气化剂以及H

步骤四.将步骤三中反应得到的煤气集中收集即可得到清洁的合成煤气。

通过设置两个气化炉，使得煤浆原料升温较为轻缓，避免快速升温造成煤浆原料内的水分快速气化，造成煤浆原料飞溅，将煤浆原料的飞溅物粘附在气化炉内壁不易清理，使得煤浆原料反应轻缓且更加安全。

表一为年产30万吨甲醇干法气流床气化，湿法气流床气化，干、湿法气流床气化的气化条件及指标对比数据：

表一

综上，对于湿法气化，由于大量水分随煤浆进入气化炉，气化炉膛出口水蒸汽含量约20％，水蒸汽分解率低，80％的水蒸汽没有参与反应，只是温度从入口常温加热到出口约1350℃，因此，煤耗、氧耗、水消耗比干法和干、湿法协同气化都大，湿法气化由于大量水蒸汽的存在，在炉内高温条件下，容易发生CO变换反应，部分CO转化为CO

干法气化为控制炉温及提高合成气中H

干、湿法协同进料气化利用干煤粉和煤浆独立进料，炉内混合气化，不需另外加入水蒸汽，利用水煤浆带入水分参与反应，大大降低了合成气出口水蒸汽的含量，降低水蒸汽带出热量，气化炉热量得到合理利用，比煤耗、比氧耗相对湿法气化大幅降低；与干法气化相比煤耗、氧耗稍有增加，但差别不大，然而合成气中H

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。