專利名稱：一種能同時處理多種劣質(zhì)原料的氣化爐結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種化工設(shè)備領(lǐng)域，具體指ー種能同時處理劣質(zhì)原料的氣化爐結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著全球原油的重質(zhì)化與劣質(zhì)化，渣油、重油的產(chǎn)量大幅提高，從而不得不建設(shè)更多的延遲焦化裝置以獲得更多的輕質(zhì)燃料，這樣導(dǎo)致高硫、高灰的劣質(zhì)石油焦和劣質(zhì)浙青產(chǎn)量的大量増加。另外，大型煉油以及石化企業(yè)普遍產(chǎn)生大量的廢氣、廢液、固體廢渣和污水處理后產(chǎn)生的含碳污泥，目前對于這些污染物普遍采用放空、燃燒、焚燒以及填埋的處理方式，不僅對環(huán)境造成了極大的危害，同時也造成了資源的極大浪費(fèi)。另ー方面，清潔油品指標(biāo)要求不斷提高，為此煉廠需要更多的氫氣對汽油、柴油和潤滑油進(jìn)行改質(zhì)和精制，導(dǎo)致氫氣需求不斷上升?，F(xiàn)有煉廠的氫氣主要是通過石腦油裂解得到，如今石腦油價格高漲，使得氫氣成本大幅提高。若能利用上述廢棄物氣化制氫，一方面可以對廢棄物進(jìn)行無害潔凈處理，達(dá)到“零排放”，一方面又能回收利用含碳物質(zhì)等有用原料，變廢為寶，節(jié)能降耗，最大 限度地做到節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境，保證企業(yè)和社會的可持續(xù)發(fā)展。劣質(zhì)原料主要是指煤、固體廢物、廢液、廢氣等或這些原料的混合物。劣質(zhì)原料可以通過氣化噴嘴加入氣化爐中進(jìn)行非催化部分氧化反應(yīng)制備合成氣，進(jìn)而用于制氫、生產(chǎn)氨、甲醇、液體燃料油等大宗化學(xué)品，或用于IGCC電廠發(fā)電。如今石油價格高昂，通過不同劣質(zhì)原料組合生產(chǎn)合成氣或制氫，可較好地實現(xiàn)有限資源的最大化、集約化、綜合利用，同時可以做到降低成本，環(huán)境友好。現(xiàn)有的氣化爐結(jié)構(gòu)主要包括爐體，爐體的頂部設(shè)有單噴嘴或?qū)χ檬蕉鄧娮臁Ｋ械脑蠌脑搰娮熘兴腿霠t體內(nèi)進(jìn)行氣化。這種氣化爐可以單獨(dú)處理劣質(zhì)原料氣或者處理可以制成具有一定濃度的漿體的原料，包括固體劣質(zhì)原料和部分廢液。但是該種氣化爐由于只設(shè)置了ー個噴嘴，因此只能處理ー種規(guī)格原料，不能同時處理多種規(guī)格的原料，尤其是無法在處理劣質(zhì)原料漿的同時處理劣質(zhì)原料氣；另外，如果エ廠的廢液含有部分不利于制漿的物質(zhì)使得制得的漿體濃度過低，也不能在這種氣化爐中處理；并且對于不適于制漿的廢液和熱值較低的劣質(zhì)原料氣，也不能単獨(dú)處理。中國專利ZL 200820028282. 6公開了ー種劣質(zhì)碳?xì)浠衔餁饣癄t。采用從氣化爐頂部加入劣質(zhì)混合原料，實現(xiàn)劣質(zhì)混合原料的綜合利用，但不能単獨(dú)氣化難于處理的低熱值廢氣和不易成漿的廢液等廢棄物。中國專利CN 201110094537. 5公開了ー種具有多種噴嘴配置方案的氣化爐。其噴嘴均采用多通道噴嘴，各個噴嘴通入的原料相同，這樣便于調(diào)整氣化爐的操作負(fù)荷，但不能單獨(dú)氣化難于處理的低熱值廢氣和不易成漿的廢液等廢棄物。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀提供一種能同時處理多種劣質(zhì)原料的氣化爐結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為該能同時處理多種劣質(zhì)原料的氣化爐結(jié)構(gòu)，包括爐體，所述爐體的頂部設(shè)有主噴嘴室，所述主噴嘴室內(nèi)設(shè)有主噴嘴；其特征在于所述爐體的側(cè)壁上沿同一水平周線均勻設(shè)有偶數(shù)個副噴嘴室，各所述副噴嘴室內(nèi)設(shè)有副噴嘴，并且，各所述副噴嘴的軸線與水平線成-45 45°角。較好的，所述副噴嘴室位于所述爐體直段高度的1/4至3/4處。將副噴嘴室設(shè)置在該位置并通過調(diào)節(jié)副燒嘴角度，使得在通入不同量的氣體或液體原料時，能獲得良好的氣化爐流場結(jié)構(gòu)和混合效果，從而提高氣化效率。上述各方案中，所述副噴嘴室的軸線與所述爐體的軸線相垂直，副燒嘴與副燒嘴室通過法蘭連接。該結(jié)構(gòu)方便設(shè)計副燒嘴法蘭形式，從而調(diào)整副燒嘴的入射角度 。副噴嘴室的設(shè)計原則是在滿足可以同時通入廢氣和廢液的要求下，盡量減少噴嘴數(shù)量，從而避免増加系統(tǒng)的復(fù)雜性，降低投資。較好的，所述副噴嘴室可以有兩個。所述主噴嘴的軸線與所述爐體的軸線重合。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明不但可以處理常規(guī)原料，而且可以同時處理電廠、煉廠和石化等企業(yè)產(chǎn)生的各種污染物以及不同狀態(tài)的劣質(zhì)原料，既可以實現(xiàn)消除污染物的目的，又能實現(xiàn)資源的綜合利用，且處理效果能達(dá)到環(huán)保要求，實現(xiàn)資源經(jīng)濟(jì)利用的最大化。


圖I為本發(fā)明實施例的縱向剖視圖；圖2為本發(fā)明實施例中主噴嘴的剖視圖；圖3為圖I中A-A的剖視圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖實施例對本發(fā)明作進(jìn)ー步詳細(xì)描述。如圖I至圖3所示，該氣化爐包括爐體1，為承壓爐體，包括爐體直段和位于爐體直段的兩端為半圓形封頭；爐體I的頂部設(shè)有主噴嘴室2，主噴嘴3固定在主噴嘴室2內(nèi)，并且，主噴嘴室2、主噴嘴3和爐體I的軸線重合。本實施例中的主噴嘴采用現(xiàn)有技術(shù)中的多通道噴嘴，含有三個進(jìn)料通道，中間環(huán)系通道用于通入含碳原料，中心通道和最外側(cè)環(huán)系通道用于通入含氧氣體。本實施例中的含碳原料可以是液相、固相或氣相。主噴嘴還可以根據(jù)需要采用其它通道數(shù)的噴嘴。爐體I的側(cè)壁上在1/2高度處同一水平直徑上設(shè)有兩個副噴嘴室4，副噴嘴室4的軸線與爐體I的軸線相垂直。兩個副噴嘴室4內(nèi)分別固定有單通道的副噴嘴5。本實施例中副噴嘴5的軸線與氣化爐的軸線成30°夾角。兩個副噴嘴ー個用于通入廢氣，一個用于通入廢液。副燒嘴與副燒嘴室通過法蘭(圖中未示出)連接爐體I的底部設(shè)有與下游設(shè)備相連接的出ロ 6。上述氣化爐的工作原理如下固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)含碳原料與含氧氣體從主噴嘴2的三個通道內(nèi)進(jìn)入爐體1，進(jìn)行氣化反應(yīng)產(chǎn)生以ー氧化碳和氫氣為主的合成氣，氣化爐的操作壓カ2 lOMpa，操作溫度1200。。 1750 0C ο
電廠、煉廠和石化等企業(yè)產(chǎn)生的難以處理的廢氣、廢液等污染物從兩個副噴嘴51、52通入爐體I中。廢液和廢氣可以從兩個副噴嘴直接通入，也可以從兩個噴嘴分別通入，即一個副噴嘴通入廢氣，另ー個副噴嘴通入廢液。通入的污染物在高溫下分解、氣化，生產(chǎn)合成氣，同時達(dá)到保護(hù)環(huán)境和資源利用的目的。經(jīng)爐體I處理后的煤氣和液渣從出ロ 6排出 爐體外，進(jìn)入下游設(shè)備。該爐體結(jié)構(gòu)可用于多種相態(tài)的劣質(zhì)污染原料的綜合處理，既可用于煤氣化發(fā)電，化工合成系統(tǒng)中，也可用于煉廠制氫。
權(quán)利要求
1.一種能同時處理多種劣質(zhì)原料的氣化爐結(jié)構(gòu)，包括爐體，所述爐體的頂部設(shè)有主噴嘴室，所述主噴嘴室內(nèi)設(shè)有主噴嘴；其特征在于所述爐體的側(cè)壁上沿同一水平周線均勻設(shè)有多個副噴嘴室，各所述副噴嘴室內(nèi)設(shè)有副噴嘴，并且，各所述副噴嘴的軸線與水平線成-45 45°角。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的能同時處理多種劣質(zhì)原料的氣化爐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述副噴嘴室位于所述爐體直段高度的1/4至3/4處。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的能同時處理多種劣質(zhì)原料的氣化爐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述副噴嘴室的軸線與所述爐體的軸線相垂直，所述副噴嘴與所述的副噴嘴室通過法蘭連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的能同時處理多種劣質(zhì)原料的氣化爐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述副噴嘴室有兩個。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述能同時處理多種劣質(zhì)原料的氣化爐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述主噴嘴的軸線與所述爐體的軸線重合。
全文摘要
本發(fā)明涉及到一種能同時處理多種劣質(zhì)原料的氣化爐結(jié)構(gòu)，包括爐體，所述爐體的頂部設(shè)有主噴嘴室，所述主噴嘴室內(nèi)設(shè)有主噴嘴；其特征在于所述爐體的側(cè)壁上沿同一水平周線均勻設(shè)有多個副噴嘴室，各所述副噴嘴室內(nèi)設(shè)有副噴嘴，并且，各所述副噴嘴的軸線與水平線成-45～45°角。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明不但可以處理常規(guī)原料，而且可以同時處理電廠、煉廠和石化等企業(yè)產(chǎn)生的各種污染物以及不同狀態(tài)的劣質(zhì)原料，既可以實現(xiàn)消除污染物的目的，又能實現(xiàn)資源的綜合利用，且處理效果能達(dá)到環(huán)保要求，實現(xiàn)資源經(jīng)濟(jì)利用的最大化。
文檔編號C10J3/50GK102703130SQ20121009991
公開日2012年10月3日 申請日期2012年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月9日
發(fā)明者亢萬忠, 孫志剛, 宋燕, 張麗, 張煒, 李曉黎, 章晨暉, 郭文元, 陳金鋒 申請人:中國石化集團(tuán)寧波工程有限公司, 中國石化集團(tuán)寧波技術(shù)研究院, 中國石油化工股份有限公司