專利名稱：耦合式固定床富氧連續(xù)氣化工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煤氣化工藝技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及固定床富氧連續(xù)氣化工藝技
術(shù)領(lǐng)域o
背景技術(shù)：
煤氣化是生產(chǎn)合成氨和燃料氣(半水煤氣和水煤氣)的重要步驟，是發(fā)
展煤化工的核心技術(shù)。工業(yè)上生產(chǎn)半水煤氣主要通過以下反應(yīng)首先空氣中 的氧與碳反應(yīng)生成一氧化碳、二氧化碳，放出熱量；其次入爐蒸汽與熾熱的 碳反應(yīng)生成一氧化碳、二氧化碳和氫氣，吸收熱量。通過上述反應(yīng)的生成物 與空氣中未參與反應(yīng)的氮?dú)庖黄饦?gòu)成半水煤氣的主要成分。
目前，工業(yè)上傳統(tǒng)采用的固定床煤氣化技術(shù)，是以空氣和蒸汽為氣化劑 的間歇?dú)饣に嚕涔に嚵鞒贪ù碉L(fēng)—上吹—下吹—二次上吹—吹凈五個 階段。吹風(fēng)階段由鼓風(fēng)機(jī)吹入空氣在燃燒層與煤發(fā)生反應(yīng),生成的吹風(fēng)氣經(jīng)除 塵、回收熱量后放空；上吹階段，蒸汽從煤氣爐低部進(jìn)入燃料層,生成的溫度 較高的煤氣經(jīng)除塵、回收余熱、洗氣后進(jìn)入氣拒；下吹階段，蒸汽從煤氣爐 頂部進(jìn)入，生成溫度較低的煤氣，洗氣后直接進(jìn)入氣拒；二次上吹階段，與 上吹的過程一致，但時(shí)間較短，目的是將爐底殘余的煤氣吹掃干凈；吹凈階 段，由空氣將煤氣爐上部及管道內(nèi)殘留的煤氣回收至氣拒，如此循環(huán)。采用 這種氣化工藝實(shí)現(xiàn)半水煤氣的制取，存在以下不足
1、 吹風(fēng)強(qiáng)度大，帶出物多，煤炭利用效率低，卩屯氨入爐煤耗為1.6-2.2 噸，且單爐產(chǎn)氣能力低。
2、 吹風(fēng)氣中含有一氧化碳、二氧化碳和二氧化硫，污染環(huán)境。
3、 工藝落后，是國家明令限制的煤氣化技術(shù)。
為此，人們發(fā)明了以富氧空氣和蒸汽為氣化劑的固定床富氧連續(xù)氣化工 藝，其工藝流程是氧濃度為50~60%的富氧空氣與蒸汽按一定的汽氧比混 合后，從爐底進(jìn)入，單向連續(xù)上吹制氣。
例如，在《中氮肥》2008年3月第二期上署名尤彪的題為《型煤+變壓吸 附制氧+富氧連續(xù)氣化組合及其前景》的文章中公開了 一種以富氧空氣和蒸汽 為氣化劑的富氧連續(xù)氣化工藝氧氣與空氣混合成含氧率40 % ~ 60 %的富氧 空氣，經(jīng)富氧鼓風(fēng)機(jī)加壓后進(jìn)入混合器再與蒸汽進(jìn)行充分混合，然后送往煤 氣發(fā)生爐底部，連續(xù)上吹富氧空氣和蒸汽的混合氣體制取半水煤氣。采用這 種工藝制取半水煤氣，單位入爐空氣流量小，同時(shí)還具有床溫穩(wěn)定，耗煤相 對少、易操作、污染相對小的優(yōu)點(diǎn)，目前這種工藝正在逐步取代傳統(tǒng)的煤氣化工藝。但是這種工藝也存在不足，主要表現(xiàn)為
1、 單向上吹制氣，溫度梯度從下到上單向變化、溫度高的半水煤氣的顯熱無法回收利用，半水煤氣溫度高達(dá)550~650°C,造成顯熱大量損失，高溫的半水煤氣還會造成后續(xù)工序管道的嚴(yán)重沖蝕。
2、 噸氨煤耗1.5~ 1.6t、氧耗450 600標(biāo)準(zhǔn)立方米、蒸汽耗2.5t，原料利用率還較低，還不夠經(jīng)濟(jì)。
3、 半水煤氣中二氧化碳含量高達(dá)18~23%,導(dǎo)致有效成份含量只有62 ~68%。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有固定床富氧連續(xù)氣化工藝的不足，本發(fā)明提供一種可優(yōu)化煤氣爐內(nèi)溫度場的分布、減少半水煤氣顯熱損失、減少對后續(xù)工序管道的沖蝕、減少帶出物的數(shù)量、改善氣質(zhì)情況、降低氣耗和煤耗的藕合式固定床富氧連續(xù)氣化工藝。
本發(fā)明為達(dá)到以上目的所采用的技術(shù)方案是耦合式固定床富氧連續(xù)氣化工藝，造氣用固體原料包括煤或焦炭，造氣用氣體原料包括氧氣、空氣、蒸汽；氧氣可以是與空氣先混合成富氧空氣后以混合氣體的形式送入造氣爐，也可以作為單一氣體的形式送入造氣爐，其特征在于造氣爐是甲、乙兩臺普通的煤氣爐體用管道和閥門聯(lián)為一組，曱、乙兩爐交替上吹造氣，造氣用氣體原料還可包括二氧化碳；造氣過程包括以下步驟
a、 曱、乙兩爐吹凈步驟；
b、 甲爐上吹步驟；
c、 曱、乙兩爐二次吹凈步驟；
d、 乙爐上吹步驟；以上步驟循環(huán)。
其工藝過程可以是先將氧氣與空氣混合成富氧空氣，吹入富氧空氣和蒸汽制取半水煤氣；所述造氣過程包括以下步驟
a、 蒸汽吹凈步驟，曱、乙兩臺煤氣爐底部同時(shí)吹入蒸汽，利用吹入的蒸汽將爐內(nèi)的富氧空氣吹凈，吹出來的氣體從兩臺爐頂部送出；
b、 曱爐混合氣體上吹步驟，從曱爐底部吹入富氧空氣和蒸汽的混合氣體，出來的氣體從乙爐頂部吹入，從乙爐底部送出；
c、 二次蒸汽吹凈步驟，甲、乙兩爐底部同時(shí)吹入蒸汽，利用吹入的蒸汽將爐內(nèi)的富氧空氣吹凈，吹出來的氣體從兩臺爐頂部送出；
d、 乙爐混合氣體上吹步驟，從乙爐底部吹入富氧空氣和蒸汽的混合氣體，出來的氣體從曱爐頂部吹入，從曱爐底部送出；
以上步驟循環(huán)。
所述造氣爐包括曱、乙兩臺普通的煤氣爐，曱爐底部連接有富氧空氣閥
7曱、蒸汽岡曱、煤氣閥曱，乙爐底部連接有富氧空氣閥乙、蒸汽岡乙、煤氣
閱乙；曱爐和乙爐頂部出氣口用管道并聯(lián)后連接煤氣閥丙，煤氣閥丙另一頭 與煤氣閥甲和煤氣閥乙的另一頭通過四通接頭連通，四通接頭的另一頭接輸 出管道。
固體原料可以是焦炭，吹入造氣爐的氣體原料包括氧氣和二氧化碳；造 氣過程包括以下步驟
a、 二氧化碳吹凈步驟，甲、乙兩臺煤氣爐底部同時(shí)吹入二氧化碳，利用 吹入的二氧化碳將爐內(nèi)的氧氣吹凈，吹出來的氣體從兩臺爐頂部送出；
b、 曱爐氧氣上吹步驟，從曱爐底部吹入氧氣，出來的氣體從乙爐頂部吹 入，從乙爐底部送出；
c、 二氧化碳二次吹凈步驟，曱、乙兩爐底部同時(shí)吹入二氧化>碳，利用吹 入的二氧化碳將爐內(nèi)的氧氣吹凈，吹出來的氣體從兩臺爐頂部送出；
d、 乙爐氧氣上吹步驟，從乙爐底部吹入氧氣，出來的氣體從曱爐頂部吹 入，從曱爐底部送出；
以上步驟循環(huán)。
所述造氣爐包括曱、乙兩臺普通的煤氣爐，曱爐底部連接有氧氣閥曱、 二氧化碳岡曱、煤氣閩曱，乙爐底部連接有氧氣閥乙、二氧化碳閥乙、煤氣 閥乙；曱爐和乙爐頂部出氣口用管道并聯(lián)后連接煤氣閥丙，煤氣閥丙另一頭 與煤氣閥曱和煤氣閥乙的另一頭通過四通接頭連通，四通接頭的另一頭接輸 出管道。
所述造氣過程的循環(huán)時(shí)間為120秒，富氧空氣中氧濃度為60%，富氧空氣 標(biāo)準(zhǔn)流量為4000 mVh,蒸汽的狀態(tài)流量為6t/h;造氣過程包括以下步驟
a、 蒸汽吹凈步驟；時(shí)間5秒，蒸汽閥曱、蒸汽閥乙、煤氣閥丙同時(shí)開啟； 此時(shí)間段中富氧空氣曱、富氧空氣閥乙、煤氣閥曱、煤氣閥乙處于關(guān)閉狀態(tài)； 吹出氣經(jīng)煤氣閥丙送往氣拒；
b、 曱爐富氧空氣上吹步驟，時(shí)間55秒，富氧空氣閥曱、煤氣閥乙同時(shí) 開啟；此時(shí)間段中蒸汽閥曱、蒸汽閥乙、煤氣閥丙、富氧空氣閥乙、煤氣閥 曱處于關(guān)閉狀態(tài)；曱爐上吹產(chǎn)生的煤氣通過曱乙爐之間的煤氣管道，從乙爐 爐頂進(jìn)入，經(jīng)乙爐碳層預(yù)熱，在乙爐火層中進(jìn)一步反應(yīng)，所產(chǎn)生的煤氣經(jīng)乙 爐上的煤氣閥乙被送往氣拒；
c、 蒸汽二次吹凈步驟，時(shí)間5秒，蒸汽閥曱、蒸汽閥乙、煤氣閥丙同時(shí) 開啟；此時(shí)間段中富氧空氣閥甲、富氧空氣閥乙、煤氣閥曱、煤氣閥乙處于 關(guān)閉狀態(tài)；吹出氣經(jīng)煤氣閥丙送往氣拒；
d、 乙爐富氧空氣上吹步驟，時(shí)間55秒，富氧空氣閥乙、煤氣閥曱同時(shí) 開啟；此時(shí)間段中蒸汽閥曱、蒸汽閥乙、煤氣閥丙、富氧空氣閥曱、煤氣閥 乙處于關(guān)閉狀態(tài)；乙爐上吹產(chǎn)生的煤氣通過曱乙爐之間的煤氣管道，從曱爐爐頂進(jìn)入，經(jīng)曱爐碳層預(yù)熱，在曱爐火層中進(jìn)一步反應(yīng)，所產(chǎn)生的煤氣經(jīng)曱
爐上的煤氣閥曱被送往氣拒； 以上步驟循環(huán)。
所述造氣過程的循環(huán)時(shí)間為120秒，富氧空氣中氧濃度為50%,富氧空氣 標(biāo)準(zhǔn)流量為5000 m7h,蒸汽狀態(tài)流量為6t/h;造氣過程包括以下步驟
a、 蒸汽吹凈步驟；時(shí)間5秒，蒸汽閥甲、蒸汽閥乙、煤氣閥丙同時(shí)開啟； 此時(shí)間4爻中富氧空氣曱、富氧空氣乙、煤氣閥曱、煤氣閥乙處于關(guān)閉狀態(tài)； 吹出氣經(jīng)煤氣閥丙送往氣拒；
b、 曱爐富氧空氣上吹步驟，時(shí)間55秒，富氧空氣閥曱、煤氣閥乙同時(shí) 開啟；此時(shí)間段中蒸汽閥曱、蒸汽閥乙、煤氣閥丙、富氧空氣閥乙、煤氣閥 曱處于關(guān)閉狀態(tài)；曱爐上吹產(chǎn)生的煤氣通過曱乙爐之間的煤氣管道，從乙爐 爐頂進(jìn)入，經(jīng)乙爐碳層預(yù)熱，在乙爐火層中進(jìn)一步反應(yīng)，所產(chǎn)生的煤氣經(jīng)乙 爐上的煤氣閥乙被送往氣拒；
c、 蒸汽二次吹凈步驟，時(shí)間5秒，蒸汽閥甲、蒸汽閥乙、煤氣閥丙同時(shí) 開啟；此時(shí)間段中富氧空氣閥曱、富氧空氣閥乙、煤氣閥曱、煤氣閥乙處于 關(guān)閉狀態(tài)；吹出氣經(jīng)煤氣閥丙送往氣拒；
d、 乙爐富氧空氣上吹步驟，時(shí)間55秒，富氧空氣閥乙、煤氣閥甲同時(shí) 開啟；此時(shí)間段中蒸汽閥曱、蒸汽閥乙、煤氣閥丙、富氧空氣閥曱、煤氣閥 乙處于關(guān)閉狀態(tài)；乙爐上吹產(chǎn)生的煤氣通過曱乙爐之間的煤氣管道，從曱爐 爐頂進(jìn)入，經(jīng)甲爐碳層預(yù)熱，在甲爐火層中進(jìn)一步反應(yīng)，所產(chǎn)生的煤氣經(jīng)曱 爐上的煤氣閥甲被送往氣拒；
以上步驟循環(huán)。
造氣爐內(nèi)以焦炭為原料，所述造氣過程的循環(huán)時(shí)間為120秒，氧濃度為 99.5%，氧氣標(biāo)準(zhǔn)流量為2500 m7h, 二氧化碳標(biāo)準(zhǔn)流量為6000 m3/h，造氣過 程包括以下步驟
a、 二氧化碳吹凈步驟；時(shí)間5秒，二氧化碳閥甲、二氧化碳閥乙、煤氣 閥丙同時(shí)開啟；此時(shí)間段中氧氣閥曱、氧氣闊乙、煤氣閥曱、煤氣閥乙處于 關(guān)閉狀態(tài)；吹出氣經(jīng)煤氣閥丙送往氣拒；
b、 曱爐氧氣上吹步驟，時(shí)間55秒，氧氣閥曱、煤氣閥乙同時(shí)開啟；此 時(shí)間段中二氧化碳閥甲、二氧化碳閥乙、煤氣閥丙、氧氣閥乙、煤氣閥甲處 于關(guān)閉狀態(tài)；甲爐上吹產(chǎn)生的煤氣通過甲乙爐之間的煤氣管道，從乙爐爐頂 進(jìn)入，經(jīng)乙爐碳層預(yù)熱，在乙爐火層中進(jìn)一步反應(yīng)，所產(chǎn)生的煤氣經(jīng)乙爐上 的煤氣閥乙被送往氣拒；
c、 二氧化碳二次吹凈步驟，時(shí)間5秒，二氧化碳閥曱、二氧化碳閥乙、 煤氣閥丙同時(shí)開啟；此時(shí)間段中氧氣閥曱、氧氣閥乙、煤氣閥曱、煤氣閥乙 處于關(guān)閉狀態(tài)；吹出氣經(jīng)煤氣閥丙送往氣拒；
9d、乙爐氧氣上吹步驟，時(shí)間55秒，氧氣閥乙、煤氣閥曱同時(shí)開啟；此 時(shí)間段中二氧化碳閥甲、二氧化碳閥乙、煤氣閥丙、氧氣閥甲、煤氣閥乙處 于關(guān)閉狀態(tài)；乙爐上吹產(chǎn)生的煤氣通過曱乙爐之間的煤氣管道，從曱爐爐頂 進(jìn)入，經(jīng)曱爐碳層預(yù)熱，在曱爐火層中進(jìn)一步反應(yīng)，所產(chǎn)生的煤氣經(jīng)曱爐上 的煤氣閥曱被送往氣拒； 以上步驟循環(huán)。
本發(fā)明的有益效果是由于造氣爐是曱、乙兩臺普通的煤氣爐體用管 道和閥門聯(lián)為一組，曱、乙兩爐交替上吹造氣，因此可以做到
1、 優(yōu)化煤氣爐內(nèi)溫度場的分布，使半水煤氣溫度下降，減少半水煤氣顯熱損 失，同時(shí)減少半水煤氣對后續(xù)工序管道的沖蝕。
2、 大大減少帶出物的數(shù)量和損失，上吹制氣的帶出物在進(jìn)入第二爐時(shí)被碳層 過濾，并進(jìn)一步在火層中燃燒而得到充分利用。
3、 上吹制氣未反應(yīng)的蒸汽在經(jīng)過第二爐內(nèi)時(shí)凈皮石炭層預(yù)熱并在火回層中進(jìn)一步 反應(yīng)，使蒸汽分解率提高，蒸汽消耗大幅度下降。
4、 上吹制氣產(chǎn)生較高濃度的二氧化碳。在經(jīng)過第二爐時(shí)，被碳層預(yù)熱并在 火層中進(jìn)一步反應(yīng)生成二氧化碳，從而使最終在煤氣中二氧化碳。的含量 大幅降低，改善氣質(zhì)情況。
5、 曱爐和乙爐反應(yīng)產(chǎn)生的曱烷，均在二次通過火層時(shí)分解成為二氧化碳和 氫。成為有效成分，改善氣質(zhì)，降低煤耗。
6、 由于最終煤氣溫度的降低，使氧氣耗和煤耗均能大幅度下降。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一 步詳細(xì)的說明。其中 圖1是本發(fā)明的第一和第二種實(shí)施例的示意圖； 圖2是本發(fā)明的第三種實(shí)施例的示意圖。
附圖中的標(biāo)記編號說明如下富氧空氣閥甲l、富氧空氣閥乙2、蒸汽閥 曱3、蒸汽閥乙4、煤氣閥曱5、煤氣閥乙6、煤氣閥丙7、氧氣閥曱8、氧氣 閥乙9、 二氧化碳閥曱IO、 二氧化碳閥乙ll。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的第一種實(shí)施例，如圖l所示，耦合式固定床富氧連續(xù)氣化工藝， 固體原料是煤，其工藝過程是先將氧氣與空氣混合成富氧空氣，吹入富氧空 氣和蒸汽制取半水煤氣；造氣爐包括曱、乙兩臺普通的煤氣爐，甲爐底部連 接有富氧空氣閥曱l、蒸汽闊曱3、煤氣閥甲5，乙爐底部連接有富氧空氣閥 乙2、蒸汽閥乙4、煤氣閥乙6;曱爐和乙爐頂部出氣口用管道并聯(lián)后連接煤 氣閥丙7，煤氣閥丙7另一頭與煤氣閥曱5和煤氣閥乙6的另一頭通過四通接 頭連通，四通接頭的另一頭接輸出管道。
造氣過程的循環(huán)時(shí)間為120秒，富氧空氣中氧濃度為60%,富氧空氣標(biāo)準(zhǔn)
10流量為4000 m7h，蒸汽的狀態(tài)流量為6t/h;造氣過程包括以下步驟
a、 蒸汽吹凈步驟；時(shí)間5秒，蒸汽閥甲3、蒸汽閥乙4、煤氣閥丙7同 時(shí)開啟；此時(shí)間^歐中富氧空氣閥曱1、富氧空氣閥乙2、煤氣閥曱5、煤氣閥 乙6處于關(guān)閉狀態(tài)；吹出氣經(jīng)煤氣閥丙7送往氣拒；
b、 曱爐富氧空氣上吹步驟，時(shí)間55秒，富氧空氣閥曱l、煤氣闊乙6同 時(shí)開啟；此時(shí)間段中蒸汽閥曱3、蒸汽閥乙4、煤氣閥丙7、富氧空氣閥乙2、 煤氣閥曱5處于關(guān)閉狀態(tài)；曱爐上吹產(chǎn)生的煤氣通過曱乙爐之間的煤氣管道， 從乙爐爐頂進(jìn)入，經(jīng)乙爐碳層預(yù)熱，在乙爐火層中進(jìn)一步反應(yīng)，所產(chǎn)生的煤 氣經(jīng)乙爐上的煤氣閥乙6被送往氣拒；
c、 蒸汽二次吹凈步驟，時(shí)間5秒，蒸汽閥曱3、蒸汽閥乙4、煤氣閥丙7 同時(shí)開啟；此時(shí)間段中富氧空氣閥曱1、富氧空氣閥乙2、煤氣閥曱5、煤氣 閥乙6處于關(guān)閉狀態(tài)；吹出氣經(jīng)煤氣閥丙7送往氣拒；
d、 乙爐富氧空氣上吹步驟，時(shí)間55秒，富氧空氣閥乙2、煤氣閥曱5同 時(shí)開啟；此時(shí)間段中蒸汽閥曱3、蒸汽閥乙4、煤氣閥丙7、富氧空氣閥曱l、 煤氣閥乙6處于關(guān)閉狀態(tài)；乙爐上吹產(chǎn)生的煤氣通過曱乙爐之間的煤氣管道， 從曱爐爐頂進(jìn)入，經(jīng)甲爐碳層預(yù)熱，在曱爐火層中進(jìn)一步反應(yīng)，所產(chǎn)生的煤 氣經(jīng)曱爐上的煤氣閥曱5被送往氣拒；
以上步驟循環(huán)。
本發(fā)明的第二種實(shí)施例，如圖1所示，耦合式固定床富氧連續(xù)氣化工藝， 所述造氣過程的循環(huán)時(shí)間為120秒，富氧空氣中氧濃度為50%,富氧空氣 標(biāo)準(zhǔn)流量為5000 mVh，蒸汽用量6t/h;其余條件與步驟與第一種實(shí)施例完全相同。
本發(fā)明的第三種實(shí)施例，如圖2所示，耦合式固定床富氧連續(xù)氣化工藝， 其工藝過程是固體原料是焦炭，吹入造氣爐的氣體原料包括氧氣和二氧化 碳；造氣爐包括曱、乙兩臺普通的煤氣爐，曱爐底部連接有氧氣閥曱8、 二氧 化碳閥曱10、煤氣閥曱5,乙爐底部連接有氧氣閥乙9、 二氧化碳閥乙11、 煤氣閥乙6;曱爐和乙爐頂部出氣口用管道并聯(lián)后連接煤氣閥丙7,煤氣閥丙 7另一頭與煤氣閥曱5和煤氣閥乙6的另一頭通過四通接頭連通，四通接頭的 另一頭接輸出管道。造氣爐內(nèi)以焦炭為原料，所述造氣過程的循環(huán)時(shí)間為120 秒，氧濃度為99. 5%，氧氣標(biāo)準(zhǔn)流量為2500m7h， 二氧化碳標(biāo)準(zhǔn)流量為6000 mVh，造氣過程包括以下步驟
a、 二氧化碳吹凈步驟，時(shí)間5秒，二氧化碳閥曱10、 二氧化碳閥乙ll、 煤氣閥丙7同時(shí)開啟；此時(shí)間段中氧氣閥曱8、氧氣閥乙9、煤氣閥曱5、煤 氣閥乙6處于關(guān)閉狀態(tài)；吹出氣經(jīng)煤氣閥丙7送往氣拒；
b、 曱爐氧氣上吹步驟，時(shí)間55秒，氧氣閥曱8、煤氣閥乙6同時(shí)開啟； 此時(shí)間段中二氧化碳閥甲10、 二氧化碳閥乙11、煤氣閥丙7、氧氣閥乙9、煤氣閥曱5處于關(guān)閉狀態(tài)；曱爐上吹產(chǎn)生的煤氣通過曱乙爐之間的煤氣管道， 從乙爐爐頂進(jìn)入，經(jīng)乙爐碳層預(yù)熱，在乙爐火層中進(jìn)一步反應(yīng)，所產(chǎn)生的煤 氣經(jīng)乙爐上的煤氣閥乙6被送往氣拒；
c、 二氧化碳二次吹凈步驟，時(shí)間5秒，二氧化碳閥曱IO、 二氧化碳閥乙 11、煤氣閥丙7同時(shí)開啟；此時(shí)間段中氧氣閥曱8、氧氣閥乙9、煤氣閥曱5、 煤氣閥乙6處于關(guān)閉狀態(tài)；吹出氣經(jīng)煤氣閥丙7送往氣拒；
d、 乙爐氧氣上吹步驟，時(shí)間55秒，氧氣閥乙9、煤氣岡曱5同時(shí)開啟； 此時(shí)間段中二氧化碳閥曱10、 二氧化碳閥乙11、煤氣閥丙7、氧氣閥曱8、 煤氣閥乙6處于關(guān)閉狀態(tài)；乙爐上吹產(chǎn)生的煤氣通過曱乙爐之間的煤氣管道， 從曱爐爐頂進(jìn)入，經(jīng)曱爐碳層預(yù)熱，在曱爐火層中進(jìn)一步反應(yīng)，所產(chǎn)生的煤 氣經(jīng)曱爐上的煤氣閥曱5被送往氣柜；
以上步驟循環(huán)。
當(dāng)然，以上各實(shí)施例中的各循環(huán)時(shí)間值、各步驟時(shí)間分配值、各種氣體 的流量值、富氧空氣中氧濃度值、氧氣濃度值都是參考值，實(shí)施中允許有適 度的變動，這并不會從根本上影響本發(fā)明的效果，因此，僅對以上數(shù)值作適 度改變的各種工藝，均應(yīng)落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、耦合式固定床富氧連續(xù)氣化工藝，造氣用固體原料包括煤或焦炭，造氣用氣體原料包括氧氣、空氣、蒸汽；氧氣可以是與空氣先混合成富氧空氣后以混合氣體的形式送入造氣爐，也可以作為單一氣體的形式送入造氣爐，其特征在于造氣爐是甲、乙兩臺普通的煤氣爐體用管道和閥門聯(lián)為一組，甲、乙兩爐交替上吹造氣，造氣用氣體原料還可包括二氧化碳；造氣過程包括以下步驟a、甲、乙兩爐吹凈步驟；b、甲爐上吹步驟；c、甲、乙兩爐二次吹凈步驟；d、乙爐上吹步驟；以上步驟循環(huán)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耦合式固定床富氧連續(xù)氣化工藝，其特征在于 其工藝過程是先將氧氣與空氣混合成富氧空氣，吹入富氧空氣和蒸汽制取半 水煤氣；所述造氣過程包括以下步驟a、 蒸汽吹凈步驟，曱、乙兩臺煤氣爐底部同時(shí)吹入蒸汽，利用吹入的蒸 汽將爐內(nèi)的富氧空氣吹凈，吹出來的氣體從兩臺爐頂部送出；b、 甲爐混合氣體上吹步驟，從甲爐底部吹入富氧空氣和蒸汽的混合氣體， 出來的氣體從乙爐頂部吹入，從乙爐底部送出；c、 二次蒸汽吹凈步驟，曱、乙兩爐底部同時(shí)吹入蒸汽，利用吹入的蒸汽 將爐內(nèi)的富氧空氣吹凈，吹出來的氣體從兩臺爐頂部送出；d、 乙爐混合氣體上吹步驟，從乙爐底部吹入富氧空氣和蒸汽的混合氣體， 出來的氣體從曱爐頂部吹入，從曱爐底部送出；以上步驟循環(huán)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的耦合式固定床富氧連續(xù)氣化工藝，其特征 在于所述造氣爐包括曱、乙兩臺普通的煤氣爐，甲爐底部連接有富氧空氣 閥甲、蒸汽閥曱、煤氣閥曱，乙爐底部連接有富氧空氣閥乙、蒸汽閥乙、煤 氣閥乙；甲爐和乙爐頂部出氣口用管道并聯(lián)后連接煤氣閥丙，煤氣閥丙另一 頭與煤氣閥曱和煤氣閥乙的另一頭通過四通接頭連通，四通接頭的另一頭接 輸出管道。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耦合式固定床富氧連續(xù)氣化工藝，其特征在于 固體原料是焦炭，吹入造氣爐的氣體原料包括氧氣和二氧化碳；造氣過程包 括以下步驟a、 二氧化碳吹凈步驟，曱、乙兩臺煤氣爐底部同時(shí)吹入二氧化碳，利用吹入的二氧化石炭將爐內(nèi)的氧氣吹凈，吹出來的氣體從兩臺爐頂部送出；b、 曱爐氧氣上吹步驟，從甲爐底部吹入氧氣，出來的氣體從乙爐頂部吹 入，從乙爐底部送出；c、 二氧化碳二次吹凈步驟，曱、乙兩爐底部同時(shí)吹入二氧化碳，利用吹 入的二氧化碳將爐內(nèi)的氧氣吹凈，吹出來的氣體從兩臺爐頂部送出；d、 乙爐氧氣上吹步驟，從乙爐底部吹入氧氣，出來的氣體從曱爐頂部吹 入，從甲爐底部送出；以上步驟循環(huán)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的耦合式固定床富氧連續(xù)氣化工藝，其特征 在于所述造氣爐包括曱、乙兩臺普通的煤氣爐，曱爐底部連接有氧氣閥曱、 二氧化碳閥曱、煤氣閥曱，乙爐底部連接有氧氣閥乙、二氧化碳閥乙、煤氣 閥乙；曱爐和乙爐頂部出氣口用管道并聯(lián)后連接煤氣閥丙，煤氣閥丙另一頭 與煤氣閥曱和煤氣閥乙的另一頭通過四通接頭連通，四通接頭的另一頭接輸 出管道。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的耦合式固定床富氧連續(xù)氣化工藝，其特征在于 所述造氣過程的循環(huán)時(shí)間為120秒，富氧空氣中氧濃度為60%,富氧空氣標(biāo)準(zhǔn) 流量為4000mVh,蒸汽的狀態(tài)流量為6t/h;造氣過程包括以下步驟a、 蒸汽吹凈步驟；時(shí)間5秒，蒸汽閥曱、蒸汽閥乙、煤氣閥丙同時(shí)開啟； 此時(shí)間,炎中富氧空氣曱、富氧空氣閥乙、煤氣閥甲、煤氣閥乙處于關(guān)閉狀態(tài)； 吹出氣經(jīng)煤氣閥丙送往氣柜；b、 曱爐富氧空氣上吹步驟，時(shí)間55秒，富氧空氣閥曱、煤氣閥乙同時(shí) 開啟；此時(shí)間段中蒸汽閥曱、蒸汽閥乙、煤氣閥丙、富氧空氣閥乙、煤氣閥 甲處于關(guān)閉狀態(tài)；曱爐上吹產(chǎn)生的煤氣通過曱乙爐之間的煤氣管道，從乙爐 爐頂進(jìn)入，經(jīng)乙爐碳層預(yù)熱，在乙爐火層中進(jìn)一步反應(yīng)，所產(chǎn)生的煤氣經(jīng)乙 爐上的煤氣閥乙被送往氣拒；c、 蒸汽二次吹凈步驟，時(shí)間5秒，蒸汽閥曱、蒸汽閥乙、煤氣閥丙同時(shí) 開啟；此時(shí)間段中富氧空氣閥曱、富氧空氣閥乙、煤氣閥曱、煤氣閥乙處于 關(guān)閉狀態(tài)；吹出氣經(jīng)煤氣閥丙送往氣拒；d、 乙爐富氧空氣上吹步驟，時(shí)間55秒，富氧空氣閥乙、煤氣閥曱同時(shí) 開啟；此時(shí)間段中蒸汽閥曱、蒸汽閥乙、煤氣閥丙、富氧空氣閥曱、煤氣閥 乙處于關(guān)閉狀態(tài)；乙爐上吹產(chǎn)生的煤氣通過曱乙爐之間的煤氣管道，從甲爐 爐頂進(jìn)入，經(jīng)曱爐碳層預(yù)熱，在曱爐火層中進(jìn)一步反應(yīng)，所產(chǎn)生的煤氣經(jīng)甲 爐上的煤氣閥曱被送往氣拒；以上步驟循環(huán)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的耦合式固定床富氧連續(xù)氣化工藝，其特征在于 所述造氣過程的循環(huán)時(shí)間為120秒，富氧空氣中氧濃度為50%，富氧空氣標(biāo)準(zhǔn)流量為5000mVh,蒸汽狀態(tài)流量為6t/h;造氣過程包括以下步驟a、 蒸汽吹凈步驟；時(shí)間5秒，蒸汽閥曱、蒸汽閥乙、煤氣閥丙同時(shí)開啟； 此時(shí)間段中富氧空氣曱、富氧空氣乙、煤氣閥曱、煤氣閥乙處于關(guān)閉狀態(tài)； 吹出氣經(jīng)煤氣閥丙送往氣拒；b、 曱爐富氧空氣上吹步驟，時(shí)間55秒，富氧空氣閥曱、煤氣閥乙同時(shí) 開啟；此時(shí)間段中蒸汽閥曱、蒸汽閥乙、煤氣閥丙、富氧空氣閥乙、煤氣閥 曱處于關(guān)閉狀態(tài)；甲爐上吹產(chǎn)生的煤氣通過曱乙爐之間的煤氣管道，從乙爐 爐頂進(jìn)入，經(jīng)乙爐碳層預(yù)熱，在乙爐火層中進(jìn)一步反應(yīng)，所產(chǎn)生的煤氣經(jīng)乙 爐上的煤氣閥乙被送往氣拒；c、 蒸汽二次吹凈步驟，時(shí)間5秒，蒸汽閥曱、蒸汽閥乙、煤氣閥丙同時(shí) 開啟；此時(shí)間段中富氧空氣閥曱、富氧空氣閥乙、煤氣閥曱、煤氣閥乙處于 關(guān)閉狀態(tài)；吹出氣經(jīng)煤氣閥丙送往氣拒；d、 乙爐富氧空氣上吹步驟，時(shí)間55秒，富氧空氣閥乙、煤氣閥曱同時(shí) 開啟；此時(shí)間段中蒸汽閥甲、蒸汽閥乙、煤氣閥丙、富氧空氣閥曱、煤氣閥 乙處于關(guān)閉狀態(tài)；乙爐上吹產(chǎn)生的煤氣通過曱乙爐之間的煤氣管道，從曱爐 爐頂進(jìn)入，經(jīng)曱爐碳層預(yù)熱，在曱爐火層中進(jìn)一步反應(yīng)，所產(chǎn)生的煤氣經(jīng)曱 爐上的煤氣閥曱被送往氣柜；以上步驟循環(huán)。
8、根據(jù)權(quán)利要求5所述的津禺合式固定床富氧連續(xù)氣化工藝，其特征在于 造氣爐內(nèi)以焦炭為原料，所述造氣過程的循環(huán)時(shí)間為120秒，氧濃度為99. 5%, 氧氣標(biāo)準(zhǔn)流量為2500mVh， 二氧化石友標(biāo)準(zhǔn)流量為6000m7h，造氣過程包括以 下步驟a、 二氧化碳吹凈步驟；時(shí)間5秒，二氧化碳閥曱、二氧化碳閥乙、煤氣 閥丙同時(shí)開啟；此時(shí)間段中氧氣閥曱、氧氣閥乙、煤氣閥曱、煤氣閥乙處于 關(guān)閉狀態(tài)；吹出氣經(jīng)煤氣閥丙送往氣拒；b、 曱爐氧氣上吹步驟，時(shí)間55秒，氧氣闊曱、煤氣闊乙同時(shí)開啟；此 時(shí)間段中二氧化碳閥甲、二氧化碳閥乙、煤氣閥丙、氧氣閥乙、煤氣閥曱處 于關(guān)閉狀態(tài)；曱爐上吹產(chǎn)生的煤氣通過曱乙爐之間的煤氣管道，從乙爐爐頂 進(jìn)入，經(jīng)乙爐碳層預(yù)熱，在乙爐火層中進(jìn)一步反應(yīng)，所產(chǎn)生的煤氣經(jīng)乙爐上 的煤氣閥乙被送往氣柜；c、 二氧化碳二次吹凈步驟，時(shí)間5秒，二氧化碳閥曱、二氧化碳閥乙、 煤氣閥丙同時(shí)開啟；此時(shí)間段中氧氣閥甲、氧氣閥乙、煤氣閥曱、煤氣閥乙 處于關(guān)閉狀態(tài)；吹出氣經(jīng)煤氣閥丙送往氣拒；d、 乙爐氧氣上吹步驟，時(shí)間55秒，氧氣閥乙、煤氣閥甲同時(shí)開啟；此 時(shí)間段中二氧化碳閥曱、二氧化碳閥乙、煤氣閥丙、氧氣閥曱、煤氣閥乙處 于關(guān)閉狀態(tài)；乙爐上吹產(chǎn)生的煤氣通過曱乙爐之間的煤氣管道，從曱爐爐頂進(jìn)入，經(jīng)曱爐碳層預(yù)熱，在曱爐火層中進(jìn)一步反應(yīng)，所產(chǎn)生的煤氣經(jīng)曱爐上的煤氣岡曱被送往氣柜；以上步驟循環(huán)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種耦合式固定床富氧連續(xù)氣化工藝，固體原料包括煤或焦炭，氣體原料包括氧氣、空氣、蒸汽；氧氣可以是與空氣先混合成富氧空氣后送入造氣爐，也可以作為單一氣體的形式送入造氣爐，其特征在于造氣爐是甲、乙兩臺普通的煤氣爐體用管道和閥門聯(lián)為一組，兩爐交替上吹造氣，氣體原料還可包括二氧化碳；造氣過程包括甲、乙兩爐吹凈步驟，甲爐上吹步驟，甲、乙兩爐二次吹凈步驟，乙爐上吹步驟，以上步驟循環(huán)。由于造氣爐是兩臺普通的煤氣爐體用管道和閥門聯(lián)為一組，兩爐交替上吹造氣，因此可優(yōu)化煤氣爐內(nèi)溫度場的分布、減少半水煤氣顯熱損失、減少對后續(xù)工序管道的沖蝕、減少帶出物的數(shù)量、改善氣質(zhì)情況、降低氣耗和煤耗。
文檔編號C10J3/14GK101475839SQ20091011083
公開日2009年7月8日 申請日期2009年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月8日
發(fā)明者楊樹勛, 熊兆榮, 陳東生 申請人:北京名都厚德科技有限公司