CN2513997Y - 以煤和天然气为原料的合成气制备炉 - Google Patents

以煤和天然气为原料的合成气制备炉 Download PDF

Info

Publication number
CN2513997Y
CN2513997Y CN 01270554 CN01270554U CN2513997Y CN 2513997 Y CN2513997 Y CN 2513997Y CN 01270554 CN01270554 CN 01270554 CN 01270554 U CN01270554 U CN 01270554U CN 2513997 Y CN2513997 Y CN 2513997Y
Authority
CN
China
Prior art keywords
segment
coal
natural gas
furnace
slag
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN 01270554
Other languages
English (en)
Inventor
李俊岭
温浩
李静海
许志宏
杨章远
郭占成
刘超
赵月红
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institute of Process Engineering of CAS
Original Assignee
Institute of Process Engineering of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institute of Process Engineering of CAS filed Critical Institute of Process Engineering of CAS
Priority to CN 01270554 priority Critical patent/CN2513997Y/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN2513997Y publication Critical patent/CN2513997Y/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
    • Y02E20/18—Integrated gasification combined cycle [IGCC], e.g. combined with carbon capture and storage [CCS]

Landscapes

  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)

Abstract

本实用新型的以煤和天然气为原料的合成气制备炉为一内砌高温耐火材料、外设水冷夹套的压力容器,中间段粗,上下段细,横截面为圆形;自上而下分为上部干馏段和下部气化段;上部干馏段的上段细下段粗,其上下段之间的变径过渡段的炉壁上设有带喷嘴的氧气、水蒸气入口管,细段的顶部设有加料仓及块煤加料口,下部气化段上段粗下段细,其上下段之间的变径过渡段的炉壁上设带喷嘴的天然气、氧气入口管,其喷射方向可调;炉体中部设有合成气出口管;下部气化段底部设有冷却水入口管和液态排渣口,冷却水入口管与水冷夹套相连通;其结构简单,可利用廉价的煤作为主要原料生产价低质优的合成气,并且无污染适于工业化生产。

Description

以煤和天然气为原料的合成气制备炉
                        发明领域
本实用新型涉及一种以天然气和煤为原料的合成气制备炉。
                        背景技术
发展由天然气和煤等非石油资源制取液体燃料和合成化工产品的技术路线愈来愈引起国内外的重视。由天然气和煤等非石油资源生产化工产品的工艺，一般分为三大部分：合成气制备、产品合成和产品精制，其中完全由煤为原料的合成气制备占合成产品总投资和生产成本的60％左右。因此，开发先进的合成气制备工艺具有重要意义。
目前，国内外普遍采用单一原料的制备合成气生产工艺，如单独使用煤或单独使用天然气。单独使用一种原料制备合成气的工艺，目前已比较成熟，但鉴于原料自身的特点，均存在一些有待解决的问题。这些问题对于生产成本、设备投资以及CO2排放量均有很大的影响。
单独以天然气为原料的合成气生产工艺的主要优点是流程短、设备投资较煤气化低、CO2排放量少。主要问题是目前我国天然气价格偏高，生产成本高，企业难以承受；传统天然气蒸气转化工艺生产的合成气H2/CO＞3，其值偏高，进行下游产品合成前需要采取措施降低H2/CO；燃料天然气约占天然气总耗量的1/3。众多以天然气为原料的化工厂，一大部分都开工不足，甚至亏损。因此，若能用其它廉价的燃料部分或全部替代传统天然气蒸气转化工艺中耗量较大的燃料天然气，将显著降低合成气的生产成本。
单独以煤为原料的合成气制取工艺的主要优点是我国煤价格低廉，原料费用低。主要问题是流程复杂、设备投资高、CO2的排放量大；合成气的H2/CO≤1，其值偏低，下游产品合成时往往需要增大H2/CO。这些弊端将会削弱我国原料煤价格低廉的优势。
                            发明内容
本实用新型的目的在于：根据我国煤炭价格低廉、天然气价格偏高的实际情况，提供一种以天然气和煤为原料的合成气制备炉。
本实用新型的实施方案如下：
本实用新型提供的以煤和天然气为原料的合成气制备炉为一包括内砌高温耐火材料制成的炉体13和位于炉体13之外的水冷夹套3的压力容器，其特征在于：中间段粗，上下段细，横截面为圆形；该合成气制备炉自上而下分为上部干馏段和下部气化段；所述上部干馏段的上段细下段粗，其上下段之间的变径过渡段的炉壁上设有3-12个带喷嘴41的氧气、水蒸气入口管4，细段的顶部设有加料仓14及块煤加料口1，所述下部气化段上段粗下段细，其上下段之间的变径过渡段的炉壁上设有3-12个带喷嘴61的天然气、氧气入口管6，喷嘴41和61的喷射方向可沿纵轴线方向上下调节；炉体(13)中部的炉壁上对称设有合成气出口管5；所述下部气化段底部的炉壁上设有冷却水入口管7和液态排渣管9，冷却水入口管7与水冷夹套3相连通；渣罐23通过位于其罐壁上的对接管16与液态排渣管9相连通，渣罐23上与对接管16对称的另一侧罐壁上设有内装泥炮22的泥炮装置21，渣罐23底部连通绞笼17，设有固态渣出口管19，渣罐23顶部设有水蒸气出口24。
本实用新型提供的以煤和天然气和煤为原料的合成气制备炉，与现有用单纯一种原料的合成气制备装置相比，具有以下特点：(1)利用廉价的煤，替代传统天然气蒸气转化工艺中占天然气总耗量1/3且价格较高的燃料天然气，降低合成气的生产成本，提高现有企业的开工率；(2)原料主要为块煤，可省去烦琐的粉煤或水煤浆制备单元，过程中自然形成的少量粉煤也可直接用工艺用天然气喷入炉内；(3)可在常压或加压下操作，生产能力大；(5)CO2排放量较少，合成气中不含焦油等杂质，是一种清洁生产装置；(6)为减少设备投资，可在现有钢厂闲置的中、小高炉基础上改造，大幅度降低设备投资。
本实用新型提供的以煤和天然气为原料的合成气制备炉，其结构简单，可利用廉价的煤作为主要原料生产价低质优的合成气，并且无污染适于工业化生产。
目前，钢铁企业中有许多闲置的中、小高炉，将来还会有1500m3一类的较大型高炉退役。合成气制备炉可在退役高炉的基础上进行改造，从而大幅度降低合成气制备部分的设备投资，盘活部分呆滞资产。
                              附图说明
附图1为本实用新型的结构示意图；
附图2为渣罐23的结构示意图；
块煤加料口1               低压蒸气出口2        水冷夹套3
氧气、水蒸气入口管4       喷嘴41               合成气出口管5
天然气、氧气入口管6       喷嘴61               冷却水入口管7
熔渣8                     液态排渣管9
上部火焰区A               下部火焰区B          块煤11
保温材料及耐火衬里12      炉体13               加料仓14
耐火材料15                渣罐对接管16         绞笼17
回收渣中余热用水18        固态渣出口管19       炉渣20
泥炮装置21                泥炮22               渣罐23
水蒸气出口24
                          实施方式
本实用新型提供的以煤和天然气为原料的合成气制备炉为一包括内砌高温耐火材料制成的炉体13和位于炉体13之外的水冷夹套3的压力容器，其特征在于：中间段粗，上下段细，横截面为圆形；该合成气制备炉自上而下分为上部干馏段和下部气化段；所述上部干馏段的上段细下段粗，其上下段之间的变径过渡段的炉壁上设有3-12个带喷嘴41的氧气、水蒸气入口管4，细段的顶部设有加料仓14及块煤加料口1，所述下部气化段上段粗下段细，其上下段之间的变径过渡段的炉壁上设有3-12个带喷嘴61的天然气、氧气入口管6，喷嘴41和61的喷射方向可分别调节，其位置分别沿炉体13的纵轴线方向上下调节；炉体(13)中部的炉壁上对称设有合成气出口管5；所述下部气化段底部的炉壁上设有冷却水入口管7和液态排渣管9，冷却水入口管7与水冷夹套3相连通；渣罐23通过位于其罐壁上的对接管16与液态排渣管9相连通，渣罐23上与对接管16对称的另一侧罐壁上设有内装泥炮22的泥炮装置21，渣罐23底部连通绞笼17，设有固态渣出口管19，渣罐23顶部设有水蒸气出口24。
实施例1
由图1可知，本实施例的以煤和天然气为原料的合成气制备炉，其上部干馏段的上下段之间的变径过渡段的炉壁上设有4个带喷嘴41的氧气、水蒸气入口管4(当然也可根据需要设置3个、6个或12个带喷嘴41的氧气、水蒸气入口管4)，细段的顶部设有加料仓14及块煤加料口1；下部气化段的上下段之间的变径过渡段的炉壁上设有4个带喷嘴61的天然气、氧气入口管6(当然也可根据需要设置3个、6个或12个带喷嘴61的天然气、氧气入口管6)；喷嘴41和61的喷射方向可沿纵轴线方向上下调节，炉体中部的炉壁上对称设有2个合成气出口管5；在下部气化段底部的炉壁上设有1个冷却水入口管7和1个液态排渣口9，冷却水入口管7与水冷夹套3相连通；
由图2可知，渣罐23通过位于其罐壁上的对接管16与液态排渣管9相连通，渣罐23上与对接管16对称的另一侧罐壁上设有内装泥炮22的泥炮装置21，渣罐23底部连通绞笼17，设有固态渣出口管19，渣罐23顶部设有水蒸气出口24。
本实用新型所述的以天然气和煤为原料的合成气制备炉，与现有的单纯用一种原料的合成气制备装置相比，具有以下特点：(1)利用廉价的煤，替代传统天然气蒸气转化工艺中占天然气总耗量1/3且价格较高的燃料天然气，降低合成气的生产成本，提高现有企业的开工率；(2)原料主要为块煤，可省去烦琐的粉煤或水煤浆制备单元，过程中自然形成的少量粉煤也可直接用工艺用天然气喷入炉内；(3)可在常压或加压下操作，生产能力大；(5)CO2排放量较少，合成气中不含焦油等杂质，是一种清洁生产装置；(6)为减少设备投资，可在现有钢厂闲置的中、小高炉基础上改造，大幅度降低设备投资。
本实用新型提供的以煤和天然气为原料的合成气制备炉，其结构简单，可利用廉价的煤作为主要原料生产价低质优的合成气，并且无污染适于工业化生产。
目前，钢铁企业中有许多闲置的中、小高炉，将来还会有1500m3一类的较大型高炉退役。合成气制备炉可在退役高炉的基础上进行改造，从而大幅度降低合成气制备部分的设备投资，盘活部分呆滞资产。

Claims (2)

1.一种以煤和天然气为原料的合成气制备炉，为一包括内砌高温耐火材料制成的炉体(13)和位于炉体(13)之外的水冷夹套(3)的压力容器，其特征在于：中间段粗，上下段细，横截面为圆形；该合成气制备炉自上而下分为上部干馏段和下部气化段；所述上部干馏段的上段细下段粗，其上下段之间的变径过渡段的炉壁上设有3-12个带喷嘴(41)的氧气、水蒸气入口管(4)，细段的顶部设有加料仓(14)及块煤加料口(1)，所述下部气化段上段粗下段细，其上下段之间的变径过渡段的炉壁上设有3-12个带喷嘴(61)的天然气、氧气入口管(6)，喷嘴(41)和(61)的喷射方向沿纵轴线方向上下调节；炉体(13)中部的炉壁上对称设有合成气出口管(5)；所述下部气化段底部的炉壁上设有冷却水入口管(7)和液态排渣管(9)，冷却水入口管(7)与水冷夹套(3)相连通。
2.按照权利要求1所述的以煤和天然气为原料的合成气制备炉渣罐23通过位于其罐壁上的对接管16与液态排渣管9相连通，渣罐23上与对接管16对称的另一侧罐壁上设有内装泥炮22的泥炮装置21，渣罐23底部连通绞笼17，设有固态渣出口管19，渣罐23顶部设有水蒸气出口24。
CN 01270554 2001-11-13 2001-11-13 以煤和天然气为原料的合成气制备炉 Expired - Fee Related CN2513997Y (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 01270554 CN2513997Y (zh) 2001-11-13 2001-11-13 以煤和天然气为原料的合成气制备炉

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 01270554 CN2513997Y (zh) 2001-11-13 2001-11-13 以煤和天然气为原料的合成气制备炉

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN2513997Y true CN2513997Y (zh) 2002-10-02

Family

ID=33676157

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 01270554 Expired - Fee Related CN2513997Y (zh) 2001-11-13 2001-11-13 以煤和天然气为原料的合成气制备炉

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN2513997Y (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102079997A (zh) * 2009-12-01 2011-06-01 电源开发株式会社 气化炉、气化发电设备、气化炉的运转方法、以及气化发电设备的运转方法
CN103834442A (zh) * 2014-03-19 2014-06-04 西北化工研究院 一种气固双燃料反应器

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102079997A (zh) * 2009-12-01 2011-06-01 电源开发株式会社 气化炉、气化发电设备、气化炉的运转方法、以及气化发电设备的运转方法
CN103834442A (zh) * 2014-03-19 2014-06-04 西北化工研究院 一种气固双燃料反应器
CN103834442B (zh) * 2014-03-19 2015-09-16 西北化工研究院 一种气固双燃料反应器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102071064B (zh) 低压煤气化系统和煤气制造方法
CN102559273A (zh) 一种微波等离子生物质气化固定床气化炉及工艺
CN201195718Y (zh) 一种有利于热量回收的新型气化炉
CN201933062U (zh) 一氧化碳发生炉
CN1974732A (zh) 气化煤气和热解煤气共制合成气工艺
CN2513997Y (zh) 以煤和天然气为原料的合成气制备炉
CN1900234A (zh) 一种干煤粉加压气化激冷装置及激冷工艺
CN1186427C (zh) 以天然气和煤为原料的合成气制备方法及其制备炉
CN1944589A (zh) 用于煤、焦气化的分级式气化炉
CN106565495B (zh) 生产亚硝酸甲酯的方法
CN201206129Y (zh) 加压循环流化床粉煤气化炉用气体分布器
CN112899030A (zh) 一种粉煤-天然气共混加压气化制备合成气的方法及设备
CN112111308B (zh) 一种水合物生产-输运一体式连续反应装置
CN108774549A (zh) 气流床粉煤加氢气化炉、加氢气化系统及加氢气化方法
CN1298816C (zh) 一种环保型可燃粉体洁净气化装置
CN204111690U (zh) 一种劣质重油裂化反应器
CN2863793Y (zh) 防止甲醇生产中结蜡的装置
CN108219853B (zh) 一种造气炉气化层厚度的自动控制装置及其控制方法
CN106544061A (zh) 一种高产油熔渣气化炉和煤气化方法
CN101948699A (zh) 用废水和部分半焦粉气化制备水煤气的方法及其装置
CN201834888U (zh) 粉煤常压气化加热给料不完全燃烧器
CN207108931U (zh) 气化炉及煤制气处理系统
CN201272776Y (zh) 一种中性油脂连续制备生物柴油的装置
CN206706024U (zh) 一种加氢裂化装置
CN1037167C (zh) 合成氨新工艺

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C19 Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee