一种煤气水返炉增产氢气气化装置的制作方法

本实用新型涉及一种气化装置，具体地说是一种煤气水返炉增产氢气气化装置，属于废水处理、资源再利用领域。

背景技术：

鲁奇碎煤加压气化技术是由德国鲁奇公司开发的，属第三代煤气化工艺，技术成熟可靠，是目前世界上建厂数量最多的煤气化技术，鲁奇加压气化炉也是煤化工生产中最重要的应用设备之一。

目前鲁奇加压气化炉生成的煤气水量较大（26t/h/台），对污水处理是巨大的负担；同时鲁奇加压气化炉生成粗煤气中氢气含量偏低，无法满足系统高负荷运行时对气体成份调整的需求，制约后续工艺合成甲醇产量的提升；另外鲁奇加压气化炉出口粗煤气带出物较多，存在堵塞刮刀法兰通道和集水槽的现象，迫使气化炉进行停炉检修。

因此，利用一种现有的物质，并且很好的解决以上问题，大大降低企业的运行和检修成本，增加甲醇产量，保障企业生产系统长周期高负荷稳定运行，已是一个急需解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，设计了一种煤气水返炉增产氢气气化装置，将煤气水返回碎煤固定加压气化炉以增产氢气、处理废水、优化工况，解决了现有鲁奇加压气化炉生产的粗煤气中氢气含量低、带出物多、废水处理量大的等问题。

本实用新型的技术方案为：

一种煤气水返炉增产氢气气化装置，包括煤气水分离装置，所述煤气水分离装置通过高喷水管线与煤气水管道相连，所述煤气水管道通过焦油喷射口与喷淋管相连；所述喷淋管设置在气化炉炉体内。

所述煤气水管道还并联有旁路管道。

所述煤气水管道上设置有紧急切断阀、转子流量计、调节阀和单向阀；所述调节阀的两端分别连接有调节阀前手阀和调节阀后手阀。

所述旁路管道上设置有旁路阀；

所述喷淋管上设置喷嘴。

所述高喷水管线设有高喷水泵。

工作时，将煤气水分离装置1除尘除油后的较为洁净的150℃的煤气水经高喷水泵2加压至3.5mpa，经煤气水管道11接入气化炉顶部的焦油喷射口13，在气化炉炉体顶部布置环装喷淋管15，喷淋管15上安装有4个喷嘴14，通过调节阀7控制流量采用持续不间断的方式将煤气水喷入炉内，喷淋的煤气水在冲洗粗煤气后蒸发成水蒸气在气化炉干馏层与碳和一氧化碳发生反应增产氢气。

本实用新型通过煤气水返炉技术，鲁奇加压气化炉出口温度降低了30-40℃，气化炉工况得到明显好转；刮刀法兰通道堵塞物显著减少，停车检修次数大大降低；粗煤气中h2组分增加了0.7-0.8%，h2/co由1.97增加到2.08，气体组分得到有效优化；气化炉产水减少了0.3-0.5m³/h，污水处理负荷得以轻减。

本实用新型的有益效果为：将煤气水返回碎煤固定加压气化炉以增产氢气、处理废水、优化工况，解决了现有鲁奇加压气化炉生产的粗煤气中氢气含量低、带出物多、废水处理量大的等问题。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型实施例一种煤气水返炉增产氢气气化装置的结构示意图；

图中：1、煤气水分离装置；2、高喷水泵；3、高喷水管线；4、紧急切断阀；5、转子流量计；6、调节阀前手阀；7、调节阀；8、调节阀后手阀；9、旁路管道；10、旁路阀；11、煤气水管道；12、单向阀；13、焦油喷射口；14、喷嘴；15、喷淋管；16、气化炉炉体。

具体实施方式

以下对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1所示，一种煤气水返炉增产氢气气化装置，包括煤气水分离装置1，所述煤气水分离装置1通过高喷水管线3与煤气水管道11相连，所述煤气水管道11通过焦油喷射口13与喷淋管15相连；所述喷淋管15设置在气化炉炉体16内；

所述煤气水管道11还并联有旁路管道9；

所述煤气水管道11上设置有紧急切断阀4、转子流量计5、调节阀7和单向阀12；所述调节阀7的两端分别连接有调节阀前手阀6和调节阀后手阀8；

所述旁路管道9上设置有旁路阀10；

所述喷淋管15上设置喷嘴14。

所述高喷水管线3设有高喷水泵2。

工作时，将煤气水分离装置1除尘除油后的较为洁净的150℃的煤气水经高喷水泵2加压至3.5mpa，经煤气水管道11接入气化炉顶部的焦油喷射口13，在气化炉炉体顶部布置环装喷淋管15，喷淋管15上安装有4个喷嘴14，通过调节阀7控制流量采用持续不间断的方式将煤气水喷入炉内，喷淋的煤气水在冲洗粗煤气后蒸发成水蒸气在气化炉干馏层与碳和一氧化碳发生反应增产氢气。

本实用新型通过煤气水返炉技术，鲁奇加压气化炉出口温度降低了30-40℃，气化炉工况得到明显好转；刮刀法兰通道堵塞物显著减少，停车检修次数大大降低；粗煤气中h2组分增加了0.7-0.8%，h2/co由1.97增加到2.08，气体组分得到有效优化；气化炉产水减少了0.3-0.5m³/h，污水处理负荷得以轻减。

紧急切断阀4的设置是为了在气化炉出现紧急停炉时好迅速将喷淋水关闭，切出系统；转子流量计5的设置是为了及时监控喷淋水的流量；调节阀7的设置是为了调整返入气化炉的喷淋水流量大小；单向阀12的设置是为了防止气化炉粗煤气倒入高喷水管网造成事故发生。

本实验新型在鲁奇碎煤加压气化工艺的基础上给出了一种煤气水返炉增产氢气气化装置，弥补了现有的奇碎煤加压气化工艺上的不足，产生了如下效果：1、消耗部分煤气水，减轻后系统污水处理负担；2、增产氢气，优化粗煤气中气体组分，改善h2/co，增产甲醇，为企业创造经济效益；3、降低气化炉出口温度，减少带出物，优化气化炉工况，减少因气化炉出口堵塞造成的停车次数，降低检修成本。本实验新型对鲁奇加压气化炉长周期、高负荷稳定运行具有保障作用，也对其它不同类型的气化炉和相似工艺的生产装置具有一定的借鉴作用。

技术特征：

1.一种煤气水返炉增产氢气气化装置，其特征在于：包括煤气水分离装置，所述煤气水分离装置通过高喷水管线与煤气水管道相连，所述煤气水管道通过焦油喷射口与喷淋管相连；所述喷淋管设置在气化炉炉体内。

2.根据权利要求1所述的一种煤气水返炉增产氢气气化装置，其特征在于：所述煤气水管道还并联有旁路管道。

3.根据权利要求2所述的一种煤气水返炉增产氢气气化装置，其特征在于：所述旁路管道上设置有旁路阀。

4.根据权利要求1所述的一种煤气水返炉增产氢气气化装置，其特征在于：所述煤气水管道上设置有紧急切断阀、转子流量计、调节阀和单向阀；所述调节阀的两端分别连接有调节阀前手阀和调节阀后手阀。

5.根据权利要求1所述的一种煤气水返炉增产氢气气化装置，其特征在于：所述喷淋管上设置喷嘴。

6.根据权利要求1所述的一种煤气水返炉增产氢气气化装置，其特征在于：所述高喷水管线设有高喷水泵。

技术总结
本实用新型公开了一种煤气水返炉增产氢气气化装置，包括煤气水分离装置，所述煤气水分离装置通过高喷水管线与煤气水管道相连，所述煤气水管道通过焦油喷射口与喷淋管相连；所述喷淋管设置在气化炉炉体内；本实用新型的优点在于：将煤气水返回碎煤固定加压气化炉以增产氢气、处理废水、优化工况，解决了现有鲁奇加压气化炉生产的粗煤气中氢气含量低、带出物多、废水处理量大的等问题。

技术研发人员：宋育勇;崔廷政;程海峰;王海兵;伏彦军;刘忠保;李福柱;姜成鹏;陈玉明;武亮;李坤
受保护的技术使用者：新疆广汇新能源有限公司
技术研发日：2020.10.16
技术公布日：2021.06.29