[发明专利]外热式水煤气气化方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤制气的技术，特别是利用无烟炭制水煤气的外热式水煤气气化方法。 

背景技术

水煤气是水蒸气通过与灼热的无烟煤或焦炭作用而得的一种低热值煤气，主要成分为氢气和一氧化碳，碳与蒸汽主要发生如下的水煤气反应： 

C+H2O===（高温）CO+H2

以上反应为吸热反应，因此必须向气化炉内供热。通常，先送空气入炉，烧掉部分燃料，将热量蓄存在燃料层和蓄热室里，然后将蒸汽通入灼热的燃料层进行反应。由于反应吸热，燃料层及蓄热室温度下降至一定温度时，又重新送空气入炉升温，如此循环。

目前工业上，水煤气的生产一般采用间歇周期式固定床生产技术。炉子结构采用UGI（以美国联合气体改进公司（United Gas Improvement Compan命名）气化炉的型式，它的优点是设备简单，易于操作；缺点是：因常压操作生产强度低，生产需要高压的合成气时能耗高，生产效率低，每平方米炉膛面积的水煤气发生量约1000m3／h,对煤种要求比较严格，通常须采用有一定粒度要求的无烟煤或焦炭，采用间歇操作时工艺管道比较复杂。对于UGI气化炉，国家已明令禁止新上固定层间歇气化工艺（UGI），国家发改委2006年7月7日《国家发展改革委关于加强煤化工项目建设管理促进产业健康发展的通知》（发改工业1350号）中对此有明确的要求，从长远看，由于UGI气化本身的原料受限性、技术落后及环保问题，急需被先进的煤气化技术所替代。

本发明人长期对水煤气气化的技术工艺的研究，创新一套利用低阶煤（褐煤）热解后的无烟炭来生产水煤气的全新技术，本发明当然也适用于的无烟煤或焦炭生产水煤气技术。 

发明内容

本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题是提供了一种方法简单、水煤气产量大，生产合成气时能耗低的外热式水煤气气化方法。 

为解决上述技术问题，所采用的技术方案是外热式水煤气气化方法，该方法涉及设备包括气化装置、物料降温室、蒸汽进入通管、热气加热式蒸汽发生装置，步骤是： 

（1）、蒸汽进入通管向物料降温室通入水蒸汽，水蒸汽吹向物料降温室，给物料降温室中大量的水煤气气化后的高温固体产物降温，水蒸汽在给气化后的固体进行降温的同时，提高水蒸汽温度形成过热水蒸汽；

（2）、过热水蒸汽进入气化装置的气化室，并与气化室的高温无烟炭物料接触，无烟炭中的炭与过热水蒸汽相遇进行水煤气反应生成高温炙热的水煤气；

（3）、将高温炙热的水煤气通入热气加热式蒸汽发生装置加热水形成水蒸汽，再将热气加热式蒸汽发生装置产生的水蒸汽通入蒸汽进入通管，补充因水煤气反应所需的大量水蒸汽，使得水煤气反应能够连续不间断进行；

（4）、上述第2步，气化室通过外燃气加热装置、内燃气加热装置采用双联燃烧室和换向蓄热的加热方法给水煤气反应提供所需热量。

所述的外燃气加热装置双联燃烧室和换向蓄热的加热方法，该方法涉及设备包括外燃气加热装置、气体换向装置，外燃气加热装置包括至少一组结构相同关联的第一燃气加热器、第二燃气加热器，所述的第一燃气加热器主要包括第一燃烧室、第一煤气进入支管和第一蓄热换热器，第二燃气加热器结构也包括第二燃烧室、第二煤气进入支管和第二蓄热换热器，该方法的步骤是： 

（1）、气体换向装置将空气鼓入第一蓄热换热器，经第一蓄热换热器加热后进入加热后进入第一燃烧室中，气体换向装置将净煤气鼓入第一燃烧室中进行燃烧，第一燃烧室中净煤气燃烧后的废气进入到第二燃烧室中，再经过第二蓄热换热器吸热后由气体换向装置排出；

（2）、达到设定燃烧时间，气体换向装置将空气鼓入第二蓄热换热器，经第二蓄热换热器加热后进入加热后进入第二燃烧室中，气体换向装置将净煤气鼓入第二燃烧室中进行燃烧，第二燃烧室中净煤气燃烧后的废气进入到第一燃烧室中，再经过第一蓄热换热器吸热后由气体换向装置排出。

所述的内燃气加热装置双联燃烧室和换向蓄热的加热方法，该方法涉及设备包括内燃气加热装置、气体换向装置，内燃气加热装置包括至少一组结构相同关联的第三燃气加热器、第四燃气加热器，所述的第三燃气加热器主要包括第三燃烧室、第三煤气进入支管和第三蓄热换热器，第四燃气加热器结构也包括第四燃烧室、第四煤气进入支管和第四蓄热换热器，该方法的步骤是： 

（1）、气体换向装置将空气鼓入第三蓄热换热器，经第三蓄热换热器加热后进入加热后进入第三燃烧室中，气体换向装置将净煤气鼓入第三燃烧室中进行燃烧，第三燃烧室中净煤气燃烧后的废气进入到第四燃烧室中，再经过第四蓄热换热器吸热后由气体换向装置排出；