[其他]兩段爐分氣聯(lián)產(chǎn)城市煤氣和水煤氣的制氣工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 101985000000151
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85100151B
• 公開（公告）日: 1987-08-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何鐵中
• 申請（專利權(quán)）人: 中國市政工程華北設(shè)計院;天津市石化通用機械工業(yè)公司中國天津化學(xué)工程公司
• 代理公司: 天津市專利事務(wù)所
• 代理人: 潘冠雄

兩段爐分氣聯(lián)產(chǎn)城市煤氣和水煤氣的制氣工藝是對采用循環(huán)操作兩段爐生產(chǎn)混合煤氣的制氣工藝與裝置的改進(jìn)，其目的是使大部分水煤氣從混合煤氣中分離出來。為此，可在原有氣化裝置的下吹冷洗塔后增設(shè)一個水煤氣水封槽，在原有水封槽與新增水封槽之間的管道上增設(shè)一截止閥門，并在下吹冷洗塔之前增設(shè)一根帶有液壓控制閥的上吹水煤氣管道與原有下吹水煤氣管道并聯(lián)。在整個制氣工藝中切斷增設(shè)的截止閥門并在上吹制氣階段加入分氣操作。

本發(fā)明是對采用循環(huán)操作兩段爐生產(chǎn)混合煤氣工藝與裝置的改進(jìn)。

以煤為原料制取煤氣，通常有干餾與氣化兩種工藝。但是干餾與氣化這兩個過程是同時進(jìn)行的，在實際上是很難截然分開的。循環(huán)操作兩段爐（簡稱兩段爐）就是在傳統(tǒng)的水煤氣發(fā)生爐上部增設(shè)一直立干餾段，從而將煤的低溫干餾和氣化這兩個過程組織在一個爐體內(nèi)制取干餾氣與水煤氣混合在一起的混合煤氣的裝置。利用兩段爐生產(chǎn)混合煤氣的制氣工藝與裝置于1943年在奧地利首先研制成功，1952年6月16日至19日國際煤氣聯(lián)盟在比利時的布魯塞爾召開的第五屆國際煤氣會議曾經(jīng)對兩段爐完全氣化技術(shù)提出過專題報告。

循環(huán)操作兩段爐生產(chǎn)混合煤氣的制氣裝置及主要制氣工藝流程如附圖所示。兩段爐爐體包括加料裝置、干餾段（1）、氣化段（2）、回轉(zhuǎn)爐箅（3）及排灰裝置（4），干餾段在鐵殼內(nèi)由耐火材料砌成，內(nèi)設(shè)3～5個隔墻，外墻與隔墻均有垂直通氣道。原料煤由自動加煤機間斷地加入兩段爐的干餾段（1）進(jìn)行低溫干餾，所生成的熱半焦落入氣化段（2）進(jìn)行水煤氣生產(chǎn)，兩段爐所產(chǎn)生的灰渣由回轉(zhuǎn)爐箅（3）連續(xù)排入灰斗（4）并定時排出爐體。

循環(huán)操作兩段爐生產(chǎn)混合煤氣的制氣工藝采用液壓自動控制機構(gòu)進(jìn)行控制，并且按吹風(fēng)、蒸汽吹凈、上吹制氣、下吹制氣以及二次蒸汽吹凈五個階段循環(huán)進(jìn)行，每個循環(huán)持續(xù)3～5分鐘。在吹風(fēng)階段，由爐底鼓入空氣與氣化段（2）內(nèi)熱半焦接觸，產(chǎn)生不完全燃燒，所生成的鼓風(fēng)氣進(jìn)入干餾段（1）的通氣道對干餾段中的煤進(jìn)行干餾，由通氣道排出的鼓風(fēng)氣進(jìn)入增熱器（5）和過熱器（6），在此與二次空氣混合后燃燒，放出熱量使其格子磚升溫，以便使上吹制氣階段的“上吹氣”中的焦油在此裂解而增熱，從增熱器、過熱器出來的鼓風(fēng)氣進(jìn)入廢熱鍋爐（7）回收熱量后放空。為了避免兩段爐中殘留的鼓風(fēng)氣混入混合煤氣中，在吹風(fēng)階段后將過熱蒸汽從爐箅下的盤管吹入爐內(nèi)，將吹風(fēng)階段中殘留鼓風(fēng)氣通過過熱器（6）上部煙筒排出，這就是蒸汽吹凈階段，吹凈階段完成后即轉(zhuǎn)入上吹制氣階段，所生成的水煤氣通過干餾段（1）的煤層對原料煤進(jìn)行干餾。上吹制氣階段所制得的干餾氣與水煤氣混合后的混合煤氣進(jìn)入增熱器（5）、過熱器（6）將其中的焦油裂解后進(jìn)入上吹冷洗塔（8）然后進(jìn)入混合煤氣水封槽（9），上吹制氣階段即告結(jié)束。上吹制氣階段結(jié)束后，由爐頂向通氣道通入過熱蒸汽，經(jīng)通氣道后送入氣化段（2）進(jìn)行下吹制氣，下吹制氣階段中所產(chǎn)生的水煤氣由爐底導(dǎo)出經(jīng)下吹冷洗塔（10）后進(jìn)入混合煤氣水封槽（9）與上吹制氣階段所制得的混合煤氣再次混合。下吹制氣階段結(jié)束以后，爐底空間的水煤氣要用蒸汽吹凈，以避免下一循環(huán)吹風(fēng)時發(fā)生爆炸。二次蒸汽吹凈完成后即轉(zhuǎn)入下一循環(huán)的吹風(fēng)階段，如此循環(huán)不斷地生產(chǎn)出混合煤氣。

由上面的制氣工藝過程可以看到，現(xiàn)有的循環(huán)操作兩段爐氣化工藝與裝置所制得的煤氣是干餾氣與水煤氣經(jīng)過兩次混合后形成的混合煤氣。這種混合煤氣不僅發(fā)熱量低（3100大卡/立方米左右），而且一氧化碳含量高達(dá)30%以上，不能滿足一般城市煤氣設(shè)計規(guī)范的要求，也不適合用作合成氨或甲醇的化工合成氣，這是現(xiàn)有循環(huán)操作兩段爐氣化工藝與裝置的一大缺陷。

本發(fā)明的目的是對現(xiàn)有循環(huán)操作兩段爐制氣工藝和氣化裝置加以適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)，以使上吹制氣階段所制得的混合煤氣與下吹制氣階段所制得的水煤氣完全分離，并且使上吹制氣階段所制得的水煤氣與干餾氣在爐內(nèi)部分地分離，從而實現(xiàn)循環(huán)操作兩段爐氣化裝置分氣聯(lián)產(chǎn)城市煤氣和水煤氣，并且使城市煤氣的發(fā)熱量達(dá)到3500大卡/立方米以上，使城市煤氣中一氧化碳?xì)怏w的含量降到20%以下。