CN205328957U - 气化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了气化系统，包括：预处理单元、环形转底气化炉、冷渣单元、油气冷却单元、油水分离单元、氧气储存单元和水蒸气制备单元，其中，环形转底气化炉包括：环状炉腔，布料炉盘，传动装置，多个辐射管加热装置，多个气化剂加入装置，环状炉腔按照原料运动方向依次为进料区、预气化区、分质气化区、氧化气化区、合成气化区和排渣区。由此采用该气化系统可以实现温和条件气化、薄料层气化、梯级气化、气化装备大型化和气化温度精确控制。

Description

气化系统

技术领域

本实用新型属于合成气生产领域，具体而言，本实用新型涉及气化系统。

背景技术

气化是指含碳有机物在一定温度和压力条件下，利用气化剂(空气或氧气和水蒸气)与碳元素发生化学反应，生产粗合成气的技术，是对煤炭等含碳有机物进行化学加工的一个重要办法。现有煤气化反应炉主要有三类炉型，分别为气流床炉型、流化床炉型、移动床炉型。其中移动床气化以条件温和，气化强度和气化效率高被广泛应用。然而，移动床气化炉均采用立式结构，仍存在诸如燃烧区温度高导致能耗大，要求物料具有良好的机械强度和热稳定性，使得气化原料来源受限，气化炉内径小导致单台气化炉处理量小，以及反应时间不易控制等缺陷。具体地，目前移动床气化炉均采用立式结构存在以下缺点：

1、燃烧区在气化炉的底部，气化区在燃烧区的上部，燃烧区燃烧产生的热气向上升，经过气化区为气化区提供气化消耗热，为保证气化炉气化区原料的碳转化率，必须提高燃烧区温度，燃烧区高温对炉体隔热材质要求较高，同时增加了气化的能耗。

2、立式气化炉，气化原料需要从炉顶部加入，随着下部气化渣的排除，气化物料逐渐下移经过干燥区至气化区，空气或氧气和水蒸气从气化炉底部喷入，与气化原料在气化区接触完成气化反应，气化产生的合成气从气化区经干燥区采出气化炉，为保证合成气能顺利排除气化炉，要求进入气化炉的物料具有较好的机械强度和热稳定性，防止在干燥区气化原料粉碎，阻碍气化合成气由气化炉下部至上部的采出。故气化原料来源受限。

3、立式气化炉空气或氧气和水蒸气从气化炉底部喷入，由气化炉底部向上流动至气化区，与气化原料在气化区接触完成气化反应，气化剂与气化原料的有效气化截面积小(气化区的气化炉内径)，即单位时间单位气化面积产生的合成气少，导致单台气化炉的处理量小。

4、立式气化炉物料随着下部气化反应和燃烧熔渣排渣，气化原料由上向下移动，气化工艺参数(例如气化时间、气化温度)精确控制困难。

5、移动床气化炉气化原料种类有限，大部分只能气化煤炭，个别气化生物质。

因此，目前用于制备合成气的气化炉还有待进一步改进。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种气化系统，采用该气化系统可以实现温和条件气化、薄料层气化、梯级气化、气化装备大型化和气化温度精确控制。

根据本发的一个方面，本实用新型提出了一种气化系统，根据本实用新型实施例的气化系统包括：预处理单元、环形转底气化炉、冷渣单元、油气冷却单元、油水分离单元、氧气储存单元和水蒸气制备单元，

其中，所述环形转底气化炉包括：

环状炉腔，所述环状炉腔是由内周壁、外周壁、顶壁、底壁组成的密闭空间，所述环状炉腔按照原料运动方向依次为进料区、预气化区、分质气化区、氧化气化区、合成气化区和排渣区，其中，所述进料区具有进料口，所述预气化区具有油气出口，所述排渣区具有排渣口；

布料炉盘，所述布料炉盘可水平转动地位于所述环状炉腔的底部；

传动装置，所述传动装置设置在所述布料炉盘下方且与所述布料炉盘相连，以便驱动所述布料炉盘转动；

多个辐射管加热装置，多个所述辐射管加热装置设置在所述预气化区和分质气化区内，且分布于所述布料炉盘的上方并且与所述布料炉盘间隔开；以及

多个气化剂加入装置，多个所述气化剂加入装置设置在所述氧化气化区和合成气化区内，且分布于所述布料炉盘的上方并且与所述布料炉盘间隔开，

其中，所述预处理单元与所述进料口相连，所述冷渣单元与所述排渣口相连，所述油气冷却单元与所述油气出口相连，所述氧气储存单元分别与所述氧化气化区和合成气化区内的多个所述气化剂加入装置相连，所述水蒸气制备单元与所述合成气化区内的多个所述气化剂加入装置相连，所述油水分离单元与所述油气冷却单元相连。

由此通过采用本实用新型上述实施例的气化系统，气化剂与原料接触面积大，反应速度快且充分，温度场均匀，不存在高温燃烧区，可实现温和条件气化；进入气化炉的物料通过布料装置平铺在水平旋转的布料炉盘上，物料在气化过程中没有扰动，没有挤压，对物料的机械强度和热稳定性没有要求，可气化的物料选择范围广泛，实现了薄料层气化；原料随着旋转布料炉盘的转动依次经过预气化区、分质气化区、氧化气化区、合成气化区，气化反应剩余的渣料经过出料装置排除气化炉，实现了梯级气化和原料的分质开发利用；可通过改变布料炉盘的旋转速度和改变每个分区的范围即可气化反应时间的调节，工艺参数可随物料的改变而改变，进而实现了气化温度精确控制。

另外，根据本实用新型上述实施例的气化系统还可以具有如下附加的技术特征：

在本实用新型中，所述布料炉盘通过密封组件分别与所述内周壁和所述外周壁相连。

在本实用新型中，所述多个气化剂加入装置沿所述环形转底气化炉的圆周均匀分布，并且每个所述气化剂加入装置分别与所述内周壁和所述外周壁相连。

在本实用新型中，所述气化剂加入装置包括：

气体总管，所述气体总管的延伸线垂直穿过所述环形转底气化炉的中心轴，所述气体总管具有水蒸气入口和氧气入口，所述水蒸气入口与穿过所述顶壁设置的水蒸气管线连通所述氧气入口与穿过所述外周壁设置的氧气管线连通；

加热构件，所述加热构件设置在所述气体总管的外周；

多个气体分布管，所述气体分布管竖直地设置在所述气体总管的下方且与所述气体总管连通，所述气体分布管的底端与所述布料炉盘间隔开。

在本实用新型中，所述预处理单元包括依次相连的破碎机、筛分机和烘干机。

附图说明

图1是根据本实用新型一个实施例的气化系统的结构示意图。

图2是根据本实用新型一个实施例的气化系统中环形转底气化炉的主视图。

图3是根据本实用新型一个实施例的气化系统中环形转底气化炉的预热区和热解区的截面图。

图4是根据本实用新型一个实施例的气化系统中环形转底气化炉的气化区的截面图。

图5是根据本实用新型一个实施例的气化系统中环形转底气化炉的气体分布管的侧视图。

图6是利用本实用新型一个实施例的气化系统进行气化的方法的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

根据本实用新型的一个方面，本实用新型提出了一种气化系统，如图1所示，根据本实用新型具体实施例的气化系统包括：预处理单元100、环形转底气化炉200、冷渣单元300、油气冷却单元400、油水分离单元500、氧气储存单元600和水蒸气制备单元700。

其中，如图2-4所示，环形转底气化炉200包括：环状炉腔10、布料炉盘20、传动装置(未示出)、多个辐射管加热装置30和多个气化剂加入装置40。

其中，如图2所示，环状炉腔10是由内周壁11、外周壁12、顶壁13和底壁组成的空间；

环状炉腔10按照原料运动方向依次为进料区110、预气化区120、分质气化区130、氧化气化区140、合成气化区150和排渣区160，其中，进料区110具有进料口，预气化区120具有油气出口，排渣区160具有排渣口；布料炉盘20可水平转动地位于环状炉腔10的底部，传动装置设置在布料炉盘20下方且与布料炉盘20相连，以便驱动布料炉盘20转动；多个辐射管加热装置30位于预气化区120和分质气化区130内，且分布于布料炉盘20的上方与布料炉盘20间隔开；多个气化剂加入装置40设置在氧化气化区140和合成气化区150内，且分布于布料炉盘20的上方与布料炉盘20间隔开。

如图1所示，预处理单元100与进料口相连，冷渣单元300与排渣口相连，油气冷却单元400与油气出口相连，氧气储存单元600分别与氧化气化区140和合成气化区150内的多个气化剂加入装置40相连，水蒸气制备单元700与合成气化区150内的多个气化剂加入装置40相连，油水分离单元500与油气冷却单元400相连。

根据本实用新型的具体实施例，预处理单元可以进一步包括依次相连的破碎机、筛分机和烘干机。由此可以对气化原料进行预处理。根据本实用新型具体实施例的气化系统可以适于处理的气化原料包括煤炭、油页岩、生物质、垃圾、废旧轮胎等含碳有机物，并通过预处理单元100进行破碎、筛分、烘干以使得其粒径依次分别为1mm-50mm、1mm-20mm、5-30mm、15mm-50mm、＜50mm，且含水率均≤15％。

根据本实用新型的具体实施例，下面参考图2-5详细描述本实用新型具体实施例的气化系统中的环形转底气化炉。

首先，如图2所示，环状炉腔10是由内周壁11、外周壁12、顶壁13和底壁组成的密闭空间；环状炉腔10按照原料运动方向依次为进料区110、预气化区120、分质气化区130、氧化气化区140、合成气化区150和排渣区160，其中，进料区110具有进料口，预气化区120具有油气出口，排渣区160具有排渣口；布料炉盘20可转动地位于环状炉腔10的底部，传动装置设置在布料炉盘20下方且与布料炉盘20相连，以便驱动布料炉盘20转动；多个辐射管加热装置30位于预气化区120和分质气化区130内，且分布于布料炉盘20的上方与布料炉盘20间隔开；以及多个气化剂加入装置40设置在氧化气化区140和合成气化区150内，且分布于布料炉盘20的上方与布料炉盘20间隔开。

根据本实用新型的具体实施例，布料炉盘20通过密封组件分别与内周壁11和外周壁12相连。

根据本实用新型的具体示例，密封组件包括内周封闭组件50和外周封闭组件60。其中，内周封闭组件50包括内封道51、内周翻边52和内环封闭槽53，其中，内封道与内周壁相连，内周翻边与布料炉盘相连，内环封闭槽设置在布料炉盘20的下方且与内周壁11相连，内封道、内周翻边分别延伸至内环封闭槽内。外周封闭组件60包括外封道61、外周翻边62和外环封闭槽63，其中，外封道与外周壁相连，外周翻边与布料炉盘相连，外环封闭槽设置在布料炉盘20的下方且与外周壁12相连，外封道、外周翻边分别延伸至外环封闭槽内。

由此，布料炉盘转动时带动内周翻边52和外周翻边62分别在内环封闭槽53和外环封闭槽63内滑动，内封道51与外封道61分别在内环封闭槽53和外环封闭槽63固定不动。进而使得布料炉盘与内周壁11、外周壁12以及顶壁13形成密闭空间，有助于维持温度。

根据本实用新型的具体实施例，内环封闭槽53和外环封闭槽63内下部分别具有封闭填料区，内周翻边52和外周翻边62分别对应延伸至内环封闭槽53和外环封闭槽63内的封闭填料区内。根据本实用新型的具体实施例，封闭填料区为液体填料区或者沙粒填料区。由此，随着布料炉盘20的转动，连接布料炉盘20上的内周翻边52和外周翻边62分别在内环封闭槽53和外环封闭槽63内滑动，如图3所示。并且，进一步地通过向封闭填料区内添置水或者沙土，使得在运转过程中同样能够保持布料炉盘20上面的环状炉腔密闭，进而可以有效维持布料炉盘上的环状炉腔内的温度，提高气化效率，降低能耗。

根据本实用新型的具体示例，旋转的布料炉盘20下部有支撑辊23，支撑辊23由传动结构带动布料炉盘20进行圆周运动，运动的布料炉盘20和静止的内周壁11和外周壁12通过内环密封槽53和外环密封槽63进行连接，内环密封槽53和外环密封槽63内装有小于2mm的沙子作为密封介质。

根据本实用新型的具体实施例，如图3所示，预气化区120和分质气化区130内分别具有多个辐射管加热装置30，辐射管加热装置30且悬挂于布料炉盘20的上方与布料炉盘20间隔开，多个辐射管加热装置30沿环形转底气化炉的圆周均匀分布，并且每个辐射管加热装置30分别与内周壁11和外周壁12相连。辐射管加热装置30燃烧燃气为预气化区120和分质气化区130提供热量。

根据本实用新型的具体实施例，如图4所示，分布在氧化气化区140和合成气化区150内的多个气化剂加入装置40，且依次在氧化气化区140和合成气化区150内的上部，多个气化剂加入装置40沿环形转底气化炉的圆周均匀分布，并且每个气化剂加入装置40分别与内周壁11和外周壁12相连。

根据本实用新型的具体实施例，通过气化剂加入装置40为氧化气化区140和合成气化区150内提供气化剂，具体地，如图4所示，气化剂加入装置40具体包括：气体总管41，加热构件42，多个气体分布管43。其中，气体总管41的延伸线垂直穿过环形转底气化炉的中心轴，气体总管41具有水蒸气入口和氧气入口，水蒸气入口与穿过顶壁13设置的水蒸气管线44连通，氧气入口与穿过外周壁12设置的氧气管线45连通；加热构件42设置在气体总管40的外周；气体分布管43竖直地设置在气体总管41的下方且与气体总管41连通，气体分布管43的底端与布料炉盘间20隔开。

根据本实用新型的具体实施例，首先水蒸气通过水蒸气管线44进入气体总管41，空气或者氧气通过氧气管线45进入气体总管41，并进一步在气体总管41内进行混合，并被气体总管41外周的加热构件42加热，加热后通过多个气体分布管43进入氧化气化区140和合成气化区150内。

根据本实用新型的具体实施例，如图5所示，气体分布管43的底端是封闭的，气体分布管的管壁下部形成有具有多个布气孔431的布孔区域。通过这些布气孔，向氧化气化区140和合成气化区150布料炉盘上物料内通入气化剂。根据本实用新型的具体示例，布气孔431的直径可以为0.5-5mm。根据本实用新型的具体示例，相邻的两个布气孔431之间的孔间距可以1.5-15mm。根据本实用新型的具体示例，布孔区域的高度即图4中的“H”可以为50-400mm。由此可采用上述气体分布管可以向氧化气化区140和合成气化区150内加入适量的气化剂，同时使得气化剂与布料炉盘上的物料的充分接触和混合均匀，进而有效提高气化效率和合成气产率。

根据本实用新型的具体实施例，通过在气体分布管的管壁下部设置多个布气孔431，由此可以将气体分布管的下端插入布料炉盘上的物料层内，从而使得从布气孔内排出的气化剂与气化原料充分接触，进而有效提供气化反应速度。发明人通过进一步地对布气孔的规格和尺寸进行优化，进一步地实现了对气化剂入量、气体流速的控制，由此可以进一步使得气化剂与布料炉盘上的物料的充分接触和混合均匀，进而有效提高气化效率和合成气产率。

根据本实用新型的具体实施例，气体分布管43的底端与布料炉盘20距离不大于20mm。由此可以使得气体分布管的下端的布气孔全部插入布料炉盘上的物料层内，进而有效提高气化剂利用率，节省能耗。

根据本实用新型的具体实施例，沿环状炉腔的外周壁，每两个相邻气化剂加入装置之间的周壁弧长为3-15m。由此可以通过设置数量合适的气化剂加入装置，使得向气化区内的物料通入适量的气化剂，进而提高气化效率，降低气化残渣的残碳含量。

根据本实用新型的具体实施例，气体分布管的内径为10-50mm。由此，可以对气化剂的通入量以及风速进行控制，以便进一步提高气化剂与物料的有效接触，提高气化反应效率。

根据本实用新型的具体实施例，每个气化总管上的相邻的两个气体分布管的管体中心轴之间的距离为60-200mm。由此，可以对气化剂的通入量以及风速进行控制，以便进一步提高气化剂与物料的有效接触，提高气化反应效率。

根据本实用新型的具体实施例，气体总管上的相邻的两个气体分布管的管体中心轴之间的距离是相同的，并且针对两个相邻的气体总管，其中一个气体总管上的第一个气体分布管的管体中心轴与环形转底气化炉的中心轴之间的垂直距离不同于另一个气体总管上的第一个气体分布管的管体中心轴与环形转底气化炉的中心轴之间的垂直距离，其中，第一个气体分布管为气体总管上的邻近环形转底气化炉的中心轴的气体分布管或者为远离环形转底气化炉的中心轴的气体分布管。由此可以保证沿物料旋转方向下一个气化剂加入装置上的气体分布管经过上一个气化剂加入装置上的气体分布管的空隙位置，由此可以使得气化剂能够充分地与物料接触，提高气化效率。

根据本实用新型的具体实施例，如图4所示，气化剂加入装置进一步包括固定架46，固定架46套设在多个气体分布管上，并且固定架46的两端分别固定在内周壁11和外周壁12上。

根据本实用新型的具体实施例，气体分布管底端插入布料炉盘上的气化原料层，气体分布管不动，气化原料随布料炉盘旋转运动，气化剂在气化剂加入装置内完成气化剂空气或者氧气和水蒸气的混合和预热，混合预热后的气化剂通过气体分布管末端布气孔排出，与运动的气化原料充分接触，完成气化反应生产合成气。

根据本实用新型的具体实施例，在环形转底气化炉200的预气化区120和分质气化区130内，物料和炉顶之间沿气化炉径向方向环形排布多个辐射管加热装置30，提供预气化区120和分质气化区130物料升温补充热源。根据本实用新型的具体实施例，辐射管加热装置可以为辐射管燃烧器。

根据本实用新型的具体实施例，在氧化气化区140和合成气化区150内，料层和炉顶之间沿气化炉径向方向环形布置多个气化剂加入装置40，气化剂加入装置40一端连接氧气或空气管线，一端连接水蒸气管线，氧气或空气和水蒸气在气化剂加入装置40的加热构件42内加热后，从气体分布管43管壁下部的布气孔431排出。从气体分布管43出来的气化剂与经过预气化区120和分质气化区130的高温的原料进行气化反应生产合成气，气化剂可以与分质气化后的物料发生氧化反应放热，达到气化所需温度，完成合成气化反应的残渣经过排渣区的出料装置排除气化炉。

为了方便理解本实用新型上述实施例的气化系统，下面参考图6详细描述利用本实用新型具体实施例的气化系统进行气化的方法，该方法包括：

在预处理单元中对气化原料进行预处理，以便得到气化物料；

将气化物料从环形转底气化炉的进料口加入并在布料炉盘上进行布料，开启位于预气化区和分质气化区内的辐射管加热装置，并通过气化剂加入装置分别向氧化气化区通入氧气，向合成气化区通入氧气和水蒸气，使气化物料依次经过预气化区、分质气化区、氧化气化区、合成气化区，并依次被升温、发生氧化反应和气化反应，以便得到油气混合物和残渣；

将残渣从排渣口排出，并进入冷渣单元进行处理；

对油气混合物在油气冷却单元中进行油气冷凝处理，以便得到合成气和油水混合物；

对油水混合物在油水分离单元中进行油水分离处理，以便得到焦油和冷凝水。

根据本实用新型的具体实施例，预处理单元可以进一步包括依次相连的破碎机、筛分机和烘干机。由此可以对气化原料进行破碎、筛分和烘干处理。根据本实用新型具体实施例的气化系统可以适于处理的气化原料包括煤炭、油页岩、生物质、垃圾、废旧轮胎等含碳有机物，原料需经过预处理单元100进行破碎、筛分、烘干以使得符合粒径依次分别为1mm-50mm、1mm-20mm、5-30mm、15mm-50mm、＜50mm，且含水率均≤15％。

根据本实用新型的具体实施例，环形转底气化炉内各区域的温度分布为预气化区350-450℃，分质气化区为450-750℃，氧化气化区为750-900℃，合成气化区为900-1100℃。

首先，进入环形转底气化炉内的物料随布料炉盘的旋转，依次经过预气化区至分质气化区，预气化区的作用主要是对合成气化区、氧化气化区和分质气化区产生的高温油气显热进行余热回收，对物料预热至350-450℃。

其次，预热后的物料在进入分质气化区130，该区的热源来自两方面，一方面是氧化气化区140和合成气化区150产生的高温合成气带来的气体显热，一方面采用辐射管加热装置30进行补热，控制气化温度450-750℃，在此温度下气化物料发生无氧或者微氧气化反应，生成气体产物和固体产物。气体产物被来自氧化气化区140和合成气化区150生成的合成气携带经过分质气化区130，在预气化区120的油气出口采出进入油气冷却单元400，冷却分离的气态产物为合成气产品，液态产物为油水混合物，油水混合物进入油水分离单元500，通过油水分离单元500进行油水分离为液态油产品和冷凝水，进一步地，冷凝水可以进入水蒸气制备单元700。

第三，分质气化区130的固体产物在气化炉转底的作用下进入氧化气化区140，在此部分碳与来自氧气储存单元600的氧气发生不完全氧化反应生成一氧化碳，放出热量使气化温度升至750℃-900℃，主要反应为2C+O₂＝2CO-222kJ/mol，通入的氧气量与气化物料碳含量摩尔比为n_O2：n_c＝1:85～1:40。

最后，经过氧化气化区140升温后物料进入合成气化区150，与来自氧气储存单元600的氧气和水蒸气制备单元700的水蒸气在900℃-1100℃发生合成气化反应，主要反应为2C+O₂＝2CO-222kJ/mol和C+H₂O＝H₂+CO+131.3kJ/mol，通入的水蒸气量与气化原料碳含量摩尔比为nH₂O：nC＝0.1:1～0.5:1，通入的氧气量与气化原料碳含量摩尔比为nO₂：nC＝0.1:1～0.45:1。经过合成气化区150的固体残渣进入排渣区160，通过排渣装置将气化残渣输送至冷渣单元300进行冷却至100℃以下。

针对目前气化炉均采用立式结构带来的问题，本实用新型上述实施例的气化系统和气化方法采用环形转底气化炉，至少解决了如下技术问题之一：

1、根据本实用新型实施例的气化系统和气化方法采用了环形转底气化炉，实现温和条件气化：气化剂与原料接触面积大，反应速度快且充分，可在950℃-1100℃较温和的温度条件下完成气化反应，温度场均匀，不存在高温燃烧区，同时降低能耗，降低设备隔热材质等级。

2、根据本实用新型实施例的气化系统和气化方法采用了环形转底气化炉，实现薄料层气化：原料由进料口进入气化炉，进入气化炉的物料通过布料装置平铺在水平旋转的布料炉盘上，随布料炉盘相对布料炉盘静止做圆周运动，物料在气化过程中没有扰动，没有挤压，对物料的机械强度和热稳定性没有要求，可气化的物料选择范围广泛，只要是固体含碳有机物即可，例如煤炭，生物质、垃圾、污泥、油泥等等。

3、根据本实用新型实施例的气化系统和气化方法采用了环形转底气化炉，实现梯级气化：原料随着旋转布料炉盘的转动依次经过预气化区、分质气化区、氧化气化区、合成气化区，气化反应剩余的渣料经过出料装置排除气化炉，实现了原料的分质开发利用，产品附加值高，热量利用率高。

4、根据本实用新型实施例的气化系统和气化方法采用了环形转底气化炉，实现气化装备大型化：物料平铺在水平旋转的布料炉盘上，采用料平面多点、分散布置气化剂分布管，增大了有效气化截面积、缩短了气化时间，即增大了单位时间内的产合成气气量，单台套气化炉可实现100万吨级/年。

5、根据本实用新型实施例的气化系统和气化方法采用了环形转底气化炉，实现气化温度精确控制：物料平铺在水平旋转的布料炉盘上，物料随着布料炉盘旋转依次经过进料区、预气化区、分质气化区、氧化气化区、合成气化区和排渣区排出气化炉，通过改变布料炉盘的旋转速度和改变每个分区的范围即可气化反应时间的调节，工艺参数可随物料的改变而改变。

实施例

采用某地长焰煤为原料煤，原煤处理量20万吨/年为例，煤质分析见表1。

表1原煤分析

原料煤经过原料预处理单元破碎至1-30mm，通过传动输送装置，运输至环形气化炉进料区，通过布料装置将气化原料均匀布置在旋转的炉底布料炉盘上，物料随着旋转的炉底经过预气化区进入分质气化区，冷态气化原料煤与分质气化区过来的高温油气进行逆向换热，将物料预热至400℃。预热后的物料随着炉底旋布料炉盘旋转转进入分质气化区，与来氧化气化区的高温合成气进行逆向换热，并通过蓄热式辐射管加燃烧器将物料气化温度至750℃，此时物料发生分质气化反应，煤中的挥发分以油、气、水形式从煤中析出。分质气化反应后的固体产物随布料炉盘旋转进入氧化气化区，与氧气存贮单元的氧气发生氧化气化反应，使物料气化温度升至850℃，通入的氧气量与气化物料碳摩尔比为n(c)：n(O₂)＝55:1。升温后的固体物料随布料炉盘的旋转进入合成气化区，与来自氧气存贮单元的氧气和水蒸气(过热蒸汽)制备单元的水蒸气在1000℃发生合成气化反应生成合成气，通入水蒸气和气化原料碳摩尔比为n(H₂O)：n(c)＝0.2:1，通入氧气和气化原料碳摩尔比为n(O₂)：n(c)＝0.3:1。合成气化区、氧化气化区和分质气化区产生的高温合成气及油气依次从合成气化区向预气化区流动，并混合从预气化区采出，进入油气冷却单元，冷却分离的气态产物为合成气产品，液态产物为油水混合物，进入油水分离单元，通过油水分离单元进行油水分离为液态油产品和冷凝水，冷凝水进入饱和水蒸气(或过热水蒸气)制备单元循环利用。

表2气化产品

项目	单位	数量	备注
				焦油	万吨/年	1.56	原煤处理量20万吨/年
合成气	万吨/年	27.40	原煤处理量20万吨/年

表3净煤气组成

组成	体积百分含量/％
		H2	29.38
CO	46.80
		CO2	17.74
CH4	4.48
		N2	0.89
CnHm	0.73

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (5)

1.一种气化系统，其特征在于，包括：预处理单元、环形转底气化炉、冷渣单元、油气冷却单元、油水分离单元、氧气储存单元和水蒸气制备单元，

其中，所述环形转底气化炉包括：

环状炉腔，所述环状炉腔是由内周壁、外周壁、顶壁、底壁组成的空间，所述环状炉腔按照原料运动方向依次为进料区、预气化区、分质气化区、氧化气化区、合成气化区和排渣区，其中，所述进料区具有进料口，所述预气化区具有油气出口，所述排渣区具有排渣口；

布料炉盘，所述布料炉盘可水平转动地位于所述环状炉腔的底部；

传动装置，所述传动装置设置在所述布料炉盘下方且与所述布料炉盘相连，以便驱动所述布料炉盘转动；

多个辐射管加热装置，多个所述辐射管加热装置设置在所述预气化区和分质气化区内，且分布于所述布料炉盘的上方并且与所述布料炉盘间隔开；以及

多个气化剂加入装置，多个所述气化剂加入装置设置在所述氧化气化区和合成气化区内，且分布于所述布料炉盘的上方并且与所述布料炉盘间隔开，

其中，所述预处理单元与所述进料口相连，所述冷渣单元与所述排渣口相连，所述油气冷却单元与所述油气出口相连，所述氧气储存单元分别与所述氧化气化区和合成气化区内的多个所述气化剂加入装置相连，所述水蒸气制备单元与所述合成气化区内的多个所述气化剂加入装置相连，所述油水分离单元与所述油气冷却单元相连。

2.根据权利要求1所述的气化系统，其特征在于，所述布料炉盘通过密封组件分别与所述内周壁和所述外周壁相连。

3.根据权利要求1或2所述的气化系统，其特征在于，所述多个气化剂加入装置沿所述环形转底气化炉的圆周均匀分布，并且每个所述气化剂加入装置分别与所述内周壁和所述外周壁相连。

4.根据权利要求3所述的气化系统，其特征在于，所述气化剂加入装置包括：

气体总管，所述气体总管的延伸线垂直穿过所述环形转底气化炉的中心轴，所述气体总管具有水蒸气入口和氧气入口，所述水蒸气入口与穿过所述顶壁设置的水蒸气管线连通所述氧气入口与穿过所述外周壁设置的氧气管线连通；

加热构件，所述加热构件设置在所述气体总管的外周；

多个气体分布管，所述气体分布管竖直地设置在所述气体总管的下方且与所述气体总管连通，所述气体分布管的底端与所述布料炉盘间隔开。

5.根据权利要求1所述的气化系统，其特征在于，所述预处理单元包括依次相连的破碎机、筛分机和烘干机。