[发明专利]适用于移动床熔渣气化炉煤气非催化转化技术与设备

说明书

技术领域

本发明涉及粗煤气的转化领域，具体为一种将含有焦油、酚、氨、CH₄等复杂成分的热煤气，通过非催化转化法转化成CO、H₂、CO₂、H₂O的适用 于移动床熔渣气化炉煤气非催化转化的技术与设备。

背景技术

移动床纯氧熔渣气化煤气成分十分复杂，详见如下：

粗煤气组成vol％

H₂        CO         CO₂          CH₄          C₂⁺        N₂

27～28.6  56～57.5   3.3～6       6～8         0.4～0.6   1～1.5

H₂S       焦油*      酚*          氨*          水*        煤尘

0.1～1.5  0.05～0.1  50.01～0.02  0.013～0.02  0.13～0.4  5～8g/Nm³粗煤气

*为kg/kg(daf)煤

粗煤气温度一般在220℃～580℃，高水分褐煤温度最低，无烟煤温度 最高。粗煤气压力：3.0～4.0Mpa。为了制取生产合成氨、甲醇、乙二醇等 化工产品合格的合成气，必须将气化炉产出的粗煤气转化成仅含CO、H₂、 CO₂、H₂S、COS、N₂、H₂O的煤气，再经变换，脱硫、脱CO₂净化后得到 合格的合成气。

熔渣气化粗煤气转化制合成气有两种工艺：催化转化和非催化转化：

(1)、催化转化工艺要先将煤尘、焦油、酚、氨等分离，并从煤气冷 凝水中分离与回收这些副产品，然后经变换，甲醇洗脱硫、脱CO₂，再用 深冷或PSA分离出CH₄，最终将甲烷催化转化成CO、H₂、CO₂、H₂O。若 要制成合格的合成气，甲烷转化后的转化煤气，还需变换和脱除CO₂。这 种工艺过程十分复杂，能耗高，加上污水处理难度大，虽然能回收一些副 产品焦油、酚、氨等，当甲醇、合成氨产品规模为30～60万吨/年，原料煤 一般性含油量时，还有可能增加产品成本，不值得回收。

(2)、非催化转化工艺是将含有CH₄、焦油、酚、氨、脂肪酸、煤尘 等的粗煤气在温度1300℃～1350℃，3～4Map下转化为H₂、CO、CO₂、H₂O。 工艺流程大大简化，省去了粗煤气洗涤及废热回收(除焦油、尘)，焦油/ 水分离，酚、氨回收，CH₄分离及其转化气的变换、脱CO₂8套装置。因 此投资大大节省，产品成本显著降低。

由于粗煤气在1300℃～1350℃转化，煤气冷凝水含有害物极微，与气 流床干粉煤熔渣气化，德士古水煤浆煤气化相当。因此煤气冷凝水处理投 资成倍降低，环保问题也得到好的解决。