[其他]兩級煤氣化工藝方法

無效

• 申請號: 86108131
• 申請日: 1986-11-29
• 公開（公告）號: CN86108131A
• 公開（公告）日: 1987-08-19
• 發明（設計）人: 約翰·P·亨萊;斯坦萊·R·彼爾森;布魯斯·C·彼得斯
• 申請（專利權）人: 陶氏化學公司
• 主分類號: C10J3/46
• 分類號: C10J3/46
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 隗永良,羅英銘

本發明涉及含碳物質的氣化方法，更具體地說，本發明涉及轉化固體含碳燃料為具有提高了燃值的氣態產品的氣化方法。

含碳物質的氣化，如煤的氣化，已有三種基本方法：（1）固定床氣化，（2）流化床氣化和（3）懸浮或夾帶氣化。本發明涉及第三種方法，即懸浮或夾帶氣化。

夾帶氣化裝置固有的缺點是產生高溫產品氣。為充分利用煤的熱值，產品氣中的熱量必須得到回收。已知可直接用水或蒸汽對部分氧化氣化反應進行淬冷（U.S2，957，387，U.S3，000711和U.S3，723，345所示）或間接地用熱交換的方法部分冷卻餾出氣（U.S3，025，149所示）。然而還是有大量的熱損失掉了，所產生的合成氣的燃料值并未增大。

煤氣化裝置的反應有些是放熱的，有些是吸熱的。將煤氣化過程中放熱反應所生成的熱提供給需要熱量的吸熱反應，這樣的工藝方法是非常理想的，并且能有效地利用能源。

因此，本發明的一個目的就是提供一個用含氧氣體對含碳材料進行部分氧化的放熱反應器，與熱量回收裝置結合，其它的含碳材料與水反應使吸熱反應得以有效地進行，生產高質量的合成氣。如下文所述，上述目的及其它目的根據本發明得以實現。

概括地說，本發明提供含碳燃料氣化的非催化兩級向上流動法。第一階段，含氧氣體物流和第一次加入的液體載體中的含碳固體顆粒懸浮液在燃燒水平成渣反應區，即第一段反應器中燃燒。懸浮液的固體濃度為30～70%（重量）。在水平反應區，應用面對面安裝的燃燒噴嘴，溫度為1316～1649℃時發生燃燒。水平燃燒噴嘴最好是同軸的，但這并不是必需的。氧、含碳固體和液體載體轉化為水蒸汽、液體載體蒸氣、渣、炭和氣態燃燒產物。在反應器中形成的渣依靠重力流到反應器底部，并通過排出孔流出反應器。

第二階段，來自燃燒水平反應器的水蒸汽、液體載體蒸氣、炭和氣態燃燒產物在非燃燒垂直熱回收器，即第二段反應器中，和第二次加入的液體載體中含碳固體顆粒的懸浮液接觸，形成水蒸汽、液體載體蒸氣、合成氣和夾帶在氣體產物中的炭。這里所用的術語“非燃燒的”意思是加入二次含氧氣體物流并沒有促進進一步燃燒。垂直熱回收器沒有促進額外的、像在燃燒水平反應器中所發生的那種燃燒和放熱反應。在垂直熱回收器中，主要是利用在燃燒水平反應器中燃燒所產生的熱量進行吸熱反應。第二次加入的在液體載體中的含碳固體顆粒，和水蒸汽或其它霧化氣體一起用噴嘴注入垂直熱回收器，水蒸汽或其它霧化氣體用來使含碳固體顆粒懸浮液霧化，使得反應更完善。在原注入點下游處注入第二次加入的懸浮液，可降低來自燃燒水平反應器的氣體的溫度，使在本方法中，更有效利用熱量。因此，水平反應器基本上是一個燃燒反應器，而垂直熱回收器基本上則是一個淬冷反應器。淬冷反應器提高了氣體的熱值。第二次加入的懸浮液的固體濃度為30～70%（重量）。垂直熱回收器的溫度為871～1093℃。在實現本方法的一個較好的具體實施方案中，非燃燒垂直熱回收器直接與燃燒水平反應器的頂部連接，因此熱的反應產物直接從水平反應器進入熱回收器，減少了氣態反應產物和夾帶的固體的熱損失。直接連接還具有保持溫度，以防止由于冷卻而在水平反應器中成渣以及形成固體沉積的優點。

來自非燃燒垂直熱回收器的合成氣和氣體流出物中所夾帶的炭，從頂部排出，并在旋風分離器中分離。旋風分離器排出的炭和液體載體混合形成稀的懸浮液。然后該懸浮液在沉降槽中濃集到濃度為10～30%（重量）。5～20%的濃集的、炭懸浮液（以加入第一步反應的固體碳燃料的總量為基準）作為循環加入第一段水平成渣反應器。最好是在和一股或多股構成第一次加入水平成渣反應器的物料的含碳固體顆粒的物流混合之后加入。

圖1表示本發明的一個較好的實例的設備和流程圖。

下面說明應用本發明的原理的方法，但此說明決不限制本發明的范圍。