一种煤气化直接制甲烷/甲醇的气化炉的制作方法

本发明属于煤气化领域，涉及一种煤气化直接制甲烷/甲醇的气化炉。

背景技术：

煤气化技术是煤化工领域的龙头核心技术。在煤化工产业中，气化炉产生的合成气需要经过冷却、除灰后再输出至后续合成单元，一般用于生产甲烷或者甲醇，在传统的生产过程中，合成气一般都已经被冷却至较低的温度(200℃左右)，需要对合成气进行重新加热，再利用催化剂合成甲烷或者甲醇，消耗其他能源，能量利用效率低。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种煤气化直接制甲烷/甲醇的气化炉，该气化炉能够制备甲烷/甲醇，且不需要外界热源进行加热，能量利用效率高。

为达到上述目的，本发明所述的煤气化直接制甲烷/甲醇的气化炉包括气化反应室烧嘴、合成气导管、气化炉壳体以及设置于气化炉壳体内且自上到下依次分布的催化剂层、激冷水槽、气化反应室及渣池，合成气导管的一端与气化反应室的顶部出口相连通，合成气导管的另一端插入于激冷水槽内，气化炉壳体的顶部设置有产品气出口，气化反应室烧嘴插入于气化反应室，气化反应室的内壁为水冷壁。

催化剂层的上方设置有除沫器。

水冷壁设置有水冷壁循环水进口及水冷壁循环水出口。

激冷水槽上设置有激冷水槽进水口及激冷水槽出水口。

渣池设置有渣池循环水入口及渣池循环水出口。

渣池的底部设置有排渣口。

排渣口处设置有排渣阀。

合成气导管的上端穿出激冷水槽再弯折插入于激冷水槽内。

合成气导管的上端为倒u型结构。

根据所需产品气的类型调整催化剂层的种类，以输出所需产品气。

本发明具有以下有益效果：

本发明所述的煤气化直接制甲烷/甲醇的气化炉在具体操作时，利用合成气的热量通过催化剂层生成产品气，避免使用外界热源对合成气进行加热，具体的，气化反应室输出的合成气通入激冷水槽中进行除灰处理，然后上升进入到催化剂层中，在催化剂层的作用下生成对应的产品气，结构简单，操作方便，成本较低。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的结构示意图；

其中，1为气化炉壳体、2为气化反应室、2.1为气化反应室烧嘴、3为水冷壁、3.1为水冷壁循环水进口、3.2为水冷壁循环水出口、4为合成气导管、5为激冷水槽、5.1为激冷水槽进水口、5.2为激冷水槽出水口、6为催化剂层、7为除沫器、8为产品气出口、9为渣池、9.1为渣池循环水入口、9.2为渣池循环水出口。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，

本技术：
中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本发明提供进一步的详细说明。除非另有指明，本发明所采用的所有技术术语与本申请所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本发明所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本发明的示例性实施方式。

参考图1，本发明所述的煤气化直接制甲烷/甲醇的气化炉包括气化反应室烧嘴2.1、合成气导管4、气化炉壳体1以及设置于气化炉壳体1内且自上到下依次分布的催化剂层6、激冷水槽5、气化反应室2及渣池9，合成气导管4的一端与气化反应室2的顶部出口相连通，合成气导管4的另一端插入于激冷水槽5内，气化炉壳体1的顶部设置有产品气出口8，气化反应室烧嘴2.1插入于气化反应室2，气化反应室2的内壁为水冷壁3。

催化剂层6的上方设置有除沫器7。

水冷壁3设置有水冷壁循环水进口3.1及水冷壁循环水出口3.2。

激冷水槽5上设置有激冷水槽进水口5.1及激冷水槽出水口5.2。

渣池9设置有渣池循环水入口9.1及渣池循环水出口9.2。

渣池9的底部设置有排渣口，排渣口处设置有排渣阀。

合成气导管4的上端穿出激冷水槽5再弯折插入于激冷水槽5内，合成气导管4的上端为倒u型结构。

根据所需产品气的类型调整催化剂层6的种类，以输出所需产品气。

本发明的具体工作过程为：

煤和氧气进入到气化反应室2中进行气化，气化反应室2输出的合成气经合成气导管4通入激冷水槽5中，通过激冷水进行除灰处理，然后上升进入到催化剂层6中，利用催化剂层6催化生成对应的产品气，其中，产品气继续上升经产品气出口8排出，其中，催化剂层6为甲烷催化剂层6或者甲醇催化剂层6。

气化反应室2底部排出的渣掉落到渣池9中，并最终定期通过排渣口排出。

本发明利用合成气生成时的余热，直接将合成气上升至催化剂层6，利用本身的热量，合成气生成产品气，避免通过外界热源对合成气进行加热，同时避免在气化炉内对合成气进行过度的冷却，减少激冷水的消耗量。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

技术特征：

1.一种煤气化直接制甲烷/甲醇的气化炉，其特征在于，包括气化反应室烧嘴(2.1)、合成气导管(4)、气化炉壳体(1)以及设置于气化炉壳体(1)内且自上到下依次分布的催化剂层(6)、激冷水槽(5)、气化反应室(2)及渣池(9)，合成气导管(4)的一端与气化反应室(2)的顶部出口相连通，合成气导管(4)的另一端插入于激冷水槽(5)内，气化炉壳体(1)的顶部设置有产品气出口(8)，气化反应室烧嘴(2.1)插入于气化反应室(2)，气化反应室(2)的内壁为水冷壁(3)。

2.根据权利要求1所述的煤气化直接制甲烷/甲醇的气化炉，其特征在于，催化剂层(6)的上方设置有除沫器(7)。

3.根据权利要求1所述的煤气化直接制甲烷/甲醇的气化炉，其特征在于，水冷壁(3)设置有水冷壁循环水进口(3.1)及水冷壁循环水出口(3.2)。

4.根据权利要求1所述的煤气化直接制甲烷/甲醇的气化炉，其特征在于，激冷水槽(5)上设置有激冷水槽进水口(5.1)及激冷水槽出水口(5.2)。

5.根据权利要求1所述的煤气化直接制甲烷/甲醇的气化炉，其特征在于，渣池(9)设置有渣池循环水入口(9.1)及渣池循环水出口(9.2)。

6.根据权利要求1所述的煤气化直接制甲烷/甲醇的气化炉，其特征在于，渣池(9)的底部设置有排渣口。

7.根据权利要求7所述的煤气化直接制甲烷/甲醇的气化炉，其特征在于，排渣口处设置有排渣阀。

8.根据权利要求1所述的煤气化直接制甲烷/甲醇的气化炉，其特征在于，合成气导管(4)的上端穿出激冷水槽(5)再弯折插入于激冷水槽(5)内。

9.根据权利要求8所述的煤气化直接制甲烷/甲醇的气化炉，其特征在于，合成气导管(4)的上端为倒u型结构。

10.根据权利要求1所述的煤气化直接制甲烷/甲醇的气化炉，其特征在于，根据所需产品气的类型调整催化剂层(6)的种类，以输出所需产品气。

技术总结
本发明公开了一种煤气化直接制甲烷/甲醇的气化炉，包括气化反应室烧嘴、合成气导管、气化炉壳体以及设置于气化炉壳体内且自上到下依次分布的催化剂层、激冷水槽、气化反应室及渣池，合成气导管的一端与气化反应室的顶部出口相连通，合成气导管的另一端插入于激冷水槽内，气化炉壳体的顶部设置有产品气出口，气化反应室烧嘴插入于气化反应室，气化反应室的内壁为水冷壁，该气化炉能够制备甲烷/甲醇，且不需要外界热源进行加热，能量利用效率高。

技术研发人员：王鹏杰;罗丽珍;许世森;任永强;李小宇;陶继业;刘刚;刘沅;陈智;樊强;张欢;王瑞超
受保护的技术使用者：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司;华能集团技术创新中心有限公司
技术研发日：2021.02.04
技术公布日：2021.06.15