CN105316010A

CN105316010A - 一种两段式兰炭炉及其炉气回收生产合成氨工艺

Info

Publication number: CN105316010A
Application number: CN201410366973.7A
Authority: CN
Inventors: 高守东; 朱炳礼; 王万和; 张军发; 赵亚维; 闫奋学
Original assignee: Baoji Taihe Chemical Technology Co Ltd
Current assignee: Baoji Taihe Chemical Technology Co Ltd
Priority date: 2014-07-30
Filing date: 2014-07-30
Publication date: 2016-02-10

Abstract

本发明公开了一种两段式兰炭炉和兰炭生产方法，以及副产兰炭气回收生产合成液氨工艺。具体包括：相通的烟煤加热室和熄炭室组成两段式兰炭炉，烟煤加热室位于熄炭室上方；所述烟煤加热室具有五个开口，分别用于连接富氧空气进气、烟煤加入口、兰炭气出口、净化兰炭气进口、熄炭室。所产高温红色兰炭进熄炭室用蒸汽熄灭，同时产生的水煤气进入烟煤加热室，兰炭产品由熄炭室下部出来。兰炭气经风机输出一部分至烟煤加热室，一部分至气柜，经净化后去生产液氨。本发明对传统的兰炭生产工艺进行创新，使其副产的炉气成分接近合成氨生产所需原料气体的成分，并通过煤炭半焦化和合成氨生产中几个工艺技术的成熟操作，单元串接生产出化工基础原料——合成氨。

Description

一种两段式兰炭炉及其炉气回收生产合成氨工艺

技术领域

本发明涉及煤炭半焦化及煤化工领域。

背景技术

传统的兰炭生产产生大量兰炭炉气，一部分和空气回炉燃烧维持炉内温度。大部分排放或燃烧排放。本发明改空气为富氧空气，增加进气孔数均衡炉内温度，使产生的炉气品质提高。这样剩余炉气经净化大部分被利用生产为合成液氨。

发明内容

本发明为一种两段式兰炭炉和兰炭生产方法以及副产的兰炭气回收生产合成液氨工艺。兰炭生产新方法，使其产生的兰炭炉气有效成分大幅提高，气体成分更加接近合成氨生产所需的原料煤气，并加以利用。此外，本发明还涉及一种两段式兰炭炉。

本发明解决上述技术问题所采取的方案如下：

一种两段式兰炭炉，具体包括：相通的烟煤加热室和熄炭室组成两段式兰炭炉，烟煤加热室位于熄炭室上方；所述烟煤加热室具有五个开口，分别用于连接富氧空气进气、烟煤加入口、兰炭气出口、净化兰炭气进口、熄炭室。所产高温红色兰炭进熄炭室用蒸汽熄灭，同时产生的水煤气进入烟煤加热室，兰炭产品由熄炭室下部出来。兰炭气经风机输出一部分至烟煤加热室，一部分至气柜，经净化后去生产液氨。

进一步地，优选的是，所述熄炭室还设有两个开口，一端连接蒸汽进气，一端输出兰炭。

进一步地，优选的是，所述连接富氧空气进气的开口为具有多个气孔的开口。

一种兰炭生产方法，基于两段式兰炭炉，所述方法具体包括：

在兰炭生产过程中，用富氧空气作为兰炭生产助燃剂，输入至烟煤加热室，与焦油萘回收后的兰炭气、炉底产生的水煤气混合燃烧，维持炉内温度。该烟煤加热室产生的兰炭气又输入至焦油萘回收装置。

进一步地，优选的是，兰炭气的成分可为：CO₂1.5%;CO13.5%;H₂41%;CH₄9%;N₂13%;C_mH_n2%。

本发明的优点在于：

1、降低了兰炭炉中氮气的含量，使其成分接近生产合成氨的原料气。

2、提高了兰炭气中有效气体的含量，减少了后面工序的处理压力，降低了投资和各项消耗。

3、全部回收了兰炭炉气富余气体，达到消除环境污染，变废为宝的目的。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

下面结合附图对本发明进行详细的描述，以使得本发明的上述优点更加明确。其中，

图1是本发明兰炭生产新工艺及两段式兰炭炉结构示意图。

图2是本发明兰炭气回收生产合成氨工艺流程示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

具体来说，本发明两段式兰炭炉主要由上部烟煤加热室、下部熄炭室组成。

其中，使用时将变压吸附制氧工段来的富氧空气管道连接到两段式兰炭炉的富氧空气进口上。运行时兰炭炉顶的煤炭加热室内连续加煤炭，中部由多孔吹入富氧空气、兰炭气，下部连续加入蒸汽以降低兰炭温度并产生水煤气。

其中，富氧空气、兰炭炉气和水煤气由下向上经过高温煤炭层时，发生氧化及还原反应，炉内温度得以维持，煤炭层同时因热释放出挥发份，由此产生的兰炭炉气由炉顶出来去焦油、萘的回收净化，初步净化气一部分回兰炭炉使用，大部分去气柜储存，经加压净化后生产液氨。兰炭炉底部出来的兰炭作为产品出售。

其中，具体的生产工艺和操作步骤与现有技术较为类似，本发明的改进点主要在于两段式兰炭炉以及在生产的时候，基于富氧空气，产生较高有效成分的炉气，并通过加压净化后生产液氨实现综合回收废气的目的，具体工艺步骤不详细说明。

如图1所示，所述两段式兰炭炉，具体包括：相通的烟煤加热室和熄炭室组成两段式兰炭炉，烟煤加热室位于熄炭室上方；所述烟煤加热室具有五个开口，分别用于连接富氧空气进气、烟煤加入口、兰炭气出口、净化兰炭气进口、熄炭室。所产高温红色兰炭进熄炭室用蒸汽熄灭，同时产生的水煤气进入烟煤加热室，兰炭产品由熄炭室下部出来。兰炭气经风机输出一部分至烟煤加热室，一部分至气柜。

如图2所示，气柜内的兰炭气，经加压、静电除焦油、除尘、压缩、变换、变压吸附脱碳脱甲烷、精脱硫、甲烷化等工序，最终经压缩至22MPa后在高温催化条件下合成为液氨产品。

并且，其生产方法主要包括：

以两段式兰炭炉为主要设备，用富氧空气和部分兰炭炉气吹入炉内燃烧维持温度，并在炉底产生的水煤气的作用下经炉内氧化及还原反应后从兰炭炉顶部出来。其气体成分可为CO₂1.5%;CO13.5%;H₂41%;CH₄9%;N₂13%;C_mH_n2%。兰炭炉底部出来的兰炭作为产品出售。兰炭气体经分离焦油、萘后一部分去兰炭炉燃烧维持炉内温度，另外大部分储存于气柜中，经加压、静电除焦油、除尘、压缩、变换、变压吸附脱碳脱甲烷、精脱硫、甲烷化、经压缩至22MPa后在高温催化条件下合成为液氨产品。。

本发明的优点在于：

2、提高了兰炭炉中有效气体的含量，减少了后面工序的处理压力，降低了投资和各项消耗。

3、大部分回收了兰炭炉气富余气体，达到减少环境污染，变废为宝的目的。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种两段式兰炭炉，其特征在于，具体包括：相通的烟煤加热室和熄炭室组成两段式兰炭炉，烟煤加热室位于熄炭室上方；所述烟煤加热室具有五个开口，分别用于连接富氧空气进气、烟煤加入口、兰炭气出口、净化兰炭气进口、熄炭室，所产高温红色兰炭进熄炭室用蒸汽熄灭，同时产生的水煤气进入烟煤加热室，兰炭产品由熄炭室下部出来，兰炭气经风机输出一部分至烟煤加热室，一部分至气柜，经加压、静电除焦油、除尘、压缩、变换、变压吸附脱碳脱甲烷、精脱硫、甲烷化、经压缩至22MPa后在高温催化条件下合成为液氨产品。

2.根据权利要求1所述的两段式兰炭炉，其特征在于，所述熄炭室还设有两个开口，一端连接蒸汽进气，一端输出兰炭。

3.根据权利要求1或2所述的两段式兰炭炉，其特征在于，所述连接富氧空气进气的开口为具有多个气孔的开口。

4.一种兰炭生产方法，其特征在于，基于权利要求1~3任一所述的两段式兰炭炉，所述方法具体包括：

在兰炭生产过程中，用富氧空气作为兰炭生产助燃剂，输入至烟煤加热室，与焦油萘回收后的兰炭气、炉底产生的水煤气混合燃烧，维持炉内温度，该烟煤加热室产生的兰炭气又输入至焦油萘回收装置。

5.根据权利要求3所述的兰炭生产方法，其特征在于，兰炭气的成分可为：CO₂1.5%;CO13.5%;H₂41%;CH₄9%;N₂13%;C_mH_n2%。