把農林廢棄物和生活垃圾轉化成汽油的工藝及設備的製作方法

2023-12-03 04:13:01

專利名稱：把農林廢棄物和生活垃圾轉化成汽油的工藝及設備的製作方法
把農林廢棄物和生活垃圾轉化成汽油的工藝及設備技術領域 化工背景技術 以CO和H2為主要成分;並且脫除了對下遊工藝中合成催化劑有害成分的氣體 稱為合成氣。目甜工業生產中用液態烴、天然氣和煤制合成氣比較成熟，而用生物質和生活 垃圾中的有機物造合成氣，在技術i:有些障礙。生物質是植物現時固定的太陽能，其化學成 分以C、 H、 O為主，是煤炭等化^燃料的始祖。與煤炭相比，生物質具有更高的化學活性且 有害成分較少，應該是非常理想的制合成氣的原料。生活垃圾中含有大量有機物，是燃料的 "富礦"。其中一部分是原生生物質， 一部分是有機化學品，含有大量烴類及烴類衍生物 〈如塑料橡膠化纖等>，也是非常好的造合成氣的原料。只是其組成成分複雜多變，給氣化 和淨化工藝的管理帶來不便。本人在設計用生活垃圾和生物質制液體燃料，借鑑了現有的煤 化工工藝，所採用的工藝與煤的間接液化工藝相似，即原料一氣化一淨化氣一合成的路線。

發明內容
1.把農林廢棄物和生活垃圾轉化為汽油的工藝本發明把農林廢棄物和生活垃圾轉化為汽油的工藝的主要特徵為生活垃圾經過篩分 和風選，分選出密度較輕的有機可燃物和密度大的無機不燃物，有機可燃物作氣化原料，無 機不燃物填埋。生物質原料(包括各種農林廢棄物如樹枝、樹葉、鋸末、麥秸杆、玉米秸杆、 稻殼、稻秧、花生秧、花生殼、雜草等)可以不經預處理。生活垃圾中有機物和生物質原料 可以任意比混合。除特殊情況(如體積太大進不了設備，含水大於50%等)夕卜，以原粒度、 原溼度狀態進入一個固定(移動)床氣化爐中，與來自空分系統、高速(30~280m/s)噴入爐 內的氧氣〈含氧70 100%〉氣化劑反應，在1000—16(KTC高溫下進行氣化。物料受熱依次 經歷脫水、分解成氣體和炭質，並逐漸失去原有的形狀，在炭質氣化析出灰分的同時，得到 一個含有水蒸氣、焦油、烴類和C02、 CO、 H2為主要成分，也含有少量有害成份(如HCL、 H2S、有機氯化物、有機硫化物)的可燃性氣體。緊接著，該氣體再進入一個氣流床氣化爐 中，與粉煤+氧氣+水蒸氣共氣化。在氣流床氣化爐中，根據氣化溫度調解供煤量；控制氧煤 比0.7 1.2kg/kg煤；補加水蒸氣與煤比0~0.2kg/kg煤；利用粉煤(60~100%-200目)+氧 氣(含氧80~100%)氣化時產生的熱能使氣化溫度達到1400 200(TC，氣化反應時間3~15s。 在共氣化過程中，利用粉煤析出揮發分後生成的炭對焦油等有機物的催化裂化作用，促使焦 油、烴類、H20、 C02、有機氯化物、有機硫化物的分解，得到CO+H2為主要成分(含量》 75%)的粗合成氣。出氣化爐的粗合成氣，經過一個低壓鍋爐，溫度降為100 50(TC後，進入一個移動床 顆粒層過濾器中進行第一歩淨化。因為高溫氯腐蝕，低壓鍋爐的材質可用鋼製，也可用陶瓷 或玻璃制。在移動床顆粒層過濾器中，+0.5—5,粒級的濾料同時也是吸附劑和反應劑。粗 合成氣的第一步淨化是在自然壓力(指粗合成氣出氣化爐後沒再加壓)、較高的溫度(400 700 °C )、空速100~1000 h—'、表觀過濾速度0. 0002-1.Om/s、濾料顆粒層向下移動速率0.0001~0.1m/s 的條件下進行。在移動床顆粒層過濾器中，粗合成氣中的粉塵、水分、酸性氣體如COh ftS、 HCL同時被脫除98%以上，重金屬蒸氣及其化合物脫除70%以上。濾料一次性使用，不再生。初步淨化後的氣體進入一個換熱器，被降溫為IO(TC以下，再經過一個袋式收塵器進 行第二歩淨化。該次淨化以精脫塵為目的。由緻密濾布把關。出袋式收塵器後的合成氣加入少量(0 0.05m"itf合成氣)^C蒸氣，然後進入固定床過濾器， 在較低溫度(常溫 120'C)和低過濾速度(0.0001 0.8m/s)下，由分層裝入的各種特種活性炭完成對氣體中的各種有害成分進行第三步把關。經過三次淨化後的合成氣含塵量《0.05mg/i^;全氯含量《0.1mg/m,全硫含量《0.1mg/n ; 重金屬含量(以砷計)《0.05mg/m5。合成氣有效成分CO+H2》90%，體積比CO : H2=2~4 。 含水蒸氣1~5%。經過淨化精製的合成氣，壓縮至1.6 10Mpa。該壓縮機的進氣口接活性炭固定床過濾器 的出口，使整個淨化系統和氣流床氣化爐形成負壓。達到工作壓力的合成氣經換熱，被加熱 至180~260°C，依次進入幾臺串聯的漿態床三相反映器中進行複雜的反應。在漿態床三相反 應器中，液相是反應介質，它可以是沸點高於36(TC的石蠟(包括液體石蠟)，也可以是礦物 油(如Witco40、 Witoo70)。固相是由多種具有不同催化功能的催化劑組合而成，其中有合成 醇類的催化劑兩種或兩種以上，即有甲醇合成催化劑，也有低炭混合醇合成催化劑，還有醇 類脫水催化劑。這些固體催化劑按一定比例混合，組合成一個即具有一氧化碳變換功能，又 具有低炭醇合成功能，還具有低碳醇脫水生成混合醚或烴功能的多功能催化體系。這些固體 催化劑的粒度範圍0~74微米，它與液相介質混合成漿態，固體催化劑的濃度18~45%。在 反應壓力1.6 10Mpa,反應溫度180 35(TC下，漿態床三相反應器中氣相在各自的反應器中作 全返混後出反應器。合成氣在催化劑上發生如下主要反應CO + H 20 - H2 + C02H2 + C0 ->(CH3 )nOHC02+ 3 H2 CH3 OH + H2 0(CH31— OH——^ CH3 - 0 — (CH3 )x +H2 0 2CH3-OH——> CH3 — 0-CH3+ H2 O CH3-0-CH3 ~^ —CH — +H2 0 在足夠的反應時間(3min 120min)下，出漿態床三相反應器的催化反應產物呈氣態，生成物 主要成分是二甲醚、混合醚、低炭烴和二氧化碳。在漿態床三相反應器的催化反應中，生成的水是中間產物，入反應器前合成氣中雖然也 加入少量水，但水參與一氧化碳變換反應，被消耗，生成的氫具有很高活性，也立即被利用 了，產物中沒有水。醇也是中間產物，合成氣在催化劑上轉化成醇，但立即在脫水催化劑上 生成了醚，醇類合成不受化學平衡的限制，故轉化率較高。漿態床三相反應器中的反應熱，被設在器內的移熱系統轉化為蒸汽移出。由此可控制漿 態床三相反應器工作在最佳溫度200~340°C，並保持恆溫狀態。反應器中的催化劑會逐漸失活，生產中定期(每24h 每240h)從反應器中放出0.1~10% 的催化劑，保溫濃縮後進行蒸餾，分出的催化劑在400 50(TC下燒去積炭，重新還原再生。 反應器中同時加入等量的再生催化劑以維持反應活性。離開槳態床三相反應器的氣體，經過換熱(出固定床反應器氣體加熱入固定床反應器的 氣體)，被加熱到260 42(TC，依次進入三臺串聯的固定床反應器，固定床反應器內部裝有擇 形催化固體酸分子篩催化劑。在絕熱和反應壓力2 10Mpa的條件下，氣體在反應器中呈平推 流，經過0.2min 60min的反應時間，入反應器時以醚類為主的氣體，在具有擇形催化功能的 固體酸分子篩上，發生脫水反應，先生成輕質烯烴，而後進一步在催化劑的孔道裡重整為重 烯烴、脂肪烴、環烷烴和芳香烴，這些烴的碳原子數受分子篩催化劑孔道直徑限制不大於10， 催化反應產物主要為C5 C10的烴，其沸點範圍恰為汽油餾分。轉化反應為放熱反應，出 反應器時產品流溫度比入時升高30~60°C。固體酸催化劑因積炭會逐漸失活，需要定期再生。工藝中安裝四臺反應器，其中三臺工 作， 一臺在再生。再生方法是往反應器中通入400 60(TC的熱空氣燒去催化劑上的積碳。再 生周期約20~30天。催化劑壽命1~2年。出固定床反應器的產品氣流依次進入換熱器和高壓冷凝器，在高壓冷凝器中被冷卻水降 溫為30~60°C，進入高壓產品分離器，分離出水、粗汽油和氣體。分離出的水入蓄水池，酌 情加入生物質原料中消耗掉；分離的氣體返回氣化爐作制合成氣的原料；粗汽油減壓進入低 壓分離器和穩定塔，精製出汽油和液化氣。合成汽油清亮透明，不含雜質，含少量醇、醚、 酯類含氧化合物，其沸點範圍與優質汽油的相同，不但不影響汽油的質量，反而改善汽油的 燃燒性能。合成汽油的辛烷值92 93.5。在產品中，汽油佔約85%，液化氣約13%。


附圖1是把農林廢棄物和生活垃圾轉化成汽油的工藝示意圖。該工藝可以產生如下效果(l)用農林廢棄物、生活垃圾和煤共同作原料，生產出優質汽油和液化氣。產品總熱效率可達35%以上。(2)生產過程無廢水、廢氣排放，產生的廢渣可被再利用。基本不產生二次汙染。(3)生產費用較低，處理生活垃圾有經濟效益。
具體實施方式
生活垃圾經過篩分和風選，分選出密度較輕的有機可燃物和密度大的無機不燃物，有機可燃物作氣化原料，無機不燃物填埋。生物質原料(包括各種農林廢棄物如樹枝、樹葉、鋸末、麥秸杆、玉米秸杆、稻殼、稻秧、花生秧、花生殼、雜草等)可以不經預處理。生活垃圾中有機物和生物質原料可以任意比混合。除特殊情況(如體積太大進不了設備，含水大於50%等)夕卜，以原粒度、原溼度狀態進入一個固定(移動)床氣化爐中，與來自空分系統、高速(30~280m/s)噴入爐內的氧氣〈含氧70 100%〉氣化劑反應，在1000—160(TC高溫下進行氣化。物料受熱依次經歷脫水、分解成氣體和炭質，並逐漸失去原有的形狀，在炭質氣化析出灰分的同時，得到一個含有水蒸氣、焦油、烴類和C02、 CO、 H2為主要成分，也含有少量有害成份(如HCL、 H2S、有機氯化物、有機硫化物)的可燃性氣體。緊接著，該氣體再進入一個氣流床氣化爐中，與粉煤+氧氣+水蒸氣共氣化。在氣流床氣化爐中，根據氣化溫度調解供煤量；控制氧煤比0.7 1.2kg/kg煤；補加水蒸氣與煤比0~0.2kg/kg煤；利用粉煤(60~100%-200目)+氧氣(含氧80 100%)氣化時產生的熱能使氣化溫度達到1400~2000°C，氣化反應時間3 15s。在共氣化過程中，利用粉煤析出揮發分後生成的炭對焦油等有機物的催化裂化作用，促使焦油、烴類、H20、 C02、有機氯化物、有機硫化物的分解，得到CO+H2為主要成分(含量>75%)的粗合成氣。出氣化爐的粗合成氣，經過一個換熱器，溫度降為100 50(TC後，進入一個移動床顆粒層過濾器中進行第一步淨化。因為高溫氯腐蝕，換熱器的材質可用鋼製，也可用陶瓷或玻璃制。在移動床顆粒層過濾器中，+0.5_5111111粒級的濾料同時也是吸附劑和反應劑。粗合成氣的第一步淨化是在自然壓力(指粗合成氣出氣化爐後沒再加壓)、較高的溫度(400 70(TC)、空速100-1000 h—'、表觀過濾速度0. 0002 1.0m/s、濾料顆粒層向下移動速率0.0001 0.1m/s的條件下進行。在移動床顆粒層過濾器中，粗合成氣中的粉塵、水分、酸性氣體如C(V HZS、HCL同時被脫除98%以上，重金屬蒸氣及其化合物脫除70%以上。濾料一次性使用，不再生。初步淨化後的氣體進入一個換熱器，被降溫為IO(TC以下，再經過一個袋式收塵器進 行第二步淨化。該次淨化以精脫塵為目的。由緻密濾布把關。出袋式收塵器後的合成氣加入少量(0 0.05mVi^合成氣沐蒸氣，然後進入固定床過濾器，在較低溫度(常溫 12(TC)和低過濾速度(0.0001 0.8m/s)下，由分層裝入的各種特種活性炭完成對氣體中的各種有害成分進行第三步把關。針對氧化鈣不易脫除的有機硫，固定床反應器中分層裝人用於精脫H2S、精脫COS、精脫CS2的特種活性炭，這些活性炭在操作條件 下對重金屬蒸氣、氯化氫等有害氣體也有精脫作用。經過三次淨化後的合成氣含塵量《0.05mg/m,全氯含量《0.1mg/rrf;全硫含量-O.lmg/m3; 重金屬含量(以砷計)《0.05mg/m3。合成氣有效成分CO+H2>90%，體積比CO : H2=2~4。 含水蒸氣1~5%。經過淨化精製的合成氣，壓縮至1.6 10Mpa。該壓縮機的進氣口接活性炭固定床過濾器 的出口，使整個淨化系統和氣流床氣化爐形成負壓。達到工作壓力的合成氣經換熱，被加熱 至180 26(TC，依次進入三臺串聯的漿態床三相反應器中進行複雜的反應。在漿態床三相反 應器中，液相是反應介質，它可以是沸點高於36(TC的石蠟(包括液體石蠟)，也可以是礦物 油.(如Witco40、 Witco70)。固相是由多種具有不同催化功能的催化劑組合而成，其中有合成 醇類的催化劑兩種，即有銅鋅鋁甲醇合成催化劑，也有非負載超細改性鐵催化劑，還有ZSM-5 脫水催化劑。這些固體催化劑按一定比例混合，組合成一個即具有一氧化碳變換功能，又具 有低炭醇合成勸能，還具有低碳醇脫水生成混合醚或烴功能的多功能催化體系。這些固體催 化劑的粒度範圍0~74微.米，它與液相介質混合成漿態，固體催化劑的濃度18~45%。在反 應壓力1.6 10Mpa,反應溫度180 35(TC下，漿態床三相反應器中氣相在各自的反應器中作全 返混後出反應器。合成氣在催化劑上發生如下主要反應CO + H2 O H2 + C02H2 +CO ~~> (CH3)n OH C02+ 3H2 CH3 0H +H2 0(CH3 )fOH ~~CH3—0 —(CH3 、 +H2 O 2CH3 — OH 5> CH3O CH3+H2 0CH3—0-CH3 ~> —CH2 +H2 0 在足夠的反應時間(3min 120min)下，出漿態床三相反應器的催化反應產物呈氣態，生成物 主要成分是二甲醚、混合醚、低炭烴和二氧化碳。在漿態床三相反應器的催化反應中，生成的水是中間產物，入反應器前合成氣中雖然也 加入少量水，但水參與一氧化碳變換反應，被消耗，生成的氫具有很高活性，也立即被利用 了，產物中沒有水。醇也是中間產物，合成氣在催化劑上轉化成醇，但立即在脫水催化劑上 生成了醚，醇類合成不受化學平衡的限制，故轉化率較高。漿態床三相反應器中的反應熱，被設在器內的移熱系統轉化為蒸汽移出。由此可控制眾 態床三相反應器工作在最佳溫度200 340。C，並保持恆溫狀態。反應器中的催化劑會逐漸失活，生產中定期(每24h 每24qh)從反應器中放出0.1~10% 的催化劑，保溫濃縮後進行蒸餾，分出的催化劑在400 50(TC下燒去積炭，重新還原再生。 反應器中同時加入等量的再生催化劑以維持反應活性。—離開漿態床三相反應器的氣體，經過換熱(出固定床反應器氣體加熱入固定床反應器的 氣體)，被加熱到260~420°C，依次進入三臺串聯的固定床反應器，固定床反應器內部裝有 ZSM-5擇形催化固體酸分子篩催化劑。在絕熱和反應壓力2-10Mpa的條件下，氣體在反應 器中呈平推流，經過0.2min 60min的反應時間，入反應器時以醚類為主的氣體，在ZSM-5 分子篩上，發生脫水反應，先生成輕質烯烴，而後進一步在催化劑的孔道裡重整為重烯烴、 脂肪烴、環烷烴和芳香烴，這些烴的碳原子數受分子篩催化劑孔道直徑限制不大於10，催化 反應產物主要為C 5 ~ C10的烴，其沸點範圍恰為汽油餾分。轉化反應為放熱反應，出反應器時產品流溫度比入時升高30~60°C 。ZSM-5催化劑因積炭會逐漸失活，需要定期再生。工藝中安裝四臺反應器，其中三臺工 作， 一臺在再生。再生方法是往反應器中通入400 60(TC的熱空氣燒去催化劑上的積碳。再 生周期約20~30天。催化劑壽命1 2年。出固定床反應器的產品氣流依次進入換熱器和高壓冷凝器，在高壓冷凝器中被冷卻水降 溫為30~60°C，進入高壓產品分離器，分離出水、粗汽油和氣體。分離出的水入蓄水池，酌 情加入生物質原料中消耗掉；分離的氣體返回氣化爐作制合成氣的原料；粗汽油減壓進入低 壓分離器和穩定塔，精製出汽油和液化氣。合成汽油清亮透明，不含雜質，含少量醇、醚、酯類含氧化合物，其沸點範圍與優質汽 油的相同，不但不影響汽油的質量，反而改善汽油的燃燒性能。合成汽油的辛烷值92 93.5。 在產品中，汽油佔約85%，液化氣約13%。 2.生物質原料兩段法制合成氣的工藝該工藝的主要特徵是生物質原料(包括生活垃圾的可燃物與農林廢棄物如樹枝、樹葉、 鋸末、麥秸杆、玉米秸杆、稻殼、稻秧、花生秧、花生殼、雜草等原料)，除特殊情況(如體積太大進不了設備，含水大於50%等)夕卜，以原粒度、原溼度狀態首先在一個固定(移動) 床氣化爐中，用高速(30~280m/s)噴入爐內的氧氣〈含氧70 100%〉作氣化介質，在1000 —160(TC高溫下進行氣化。物料受熱依次經歷脫水、分解成氣體和炭質，並逐漸失去原有的 形狀，在炭質氣化析出灰分的同時，得到一個含有水蒸氣、焦油、烴類和C02、 CO、 H2為 主要成分，也含有少量有害成份(如HCL、 H2S、有機氯化物、有機硫化物)的可燃性氣體。 該氣體再進入一個氣流床氣化爐中，與粉煤+氧氣+水蒸氣共氣化。在氣流床氣化爐中，根據氣化溫度調解供煤量；控制氧煤比0.7 1.2kg/kg煤；補加水蒸氣與煤比0~0.2kg/kg煤；利用粉煤(60~100%_200目)+氧氣(含氧80-100%)氣化時產生的熱能使氣化溫度達到 1400~2000°C，氣化反應時間3 15s。在共氣化過程中，利用粉煤析出揮發分後生成的炭對焦 油等有機物的催化裂化作用，促使焦油、烴類、H20、 C02、有機氯化物、有機硫化物的分' 解，得到CO+H2為主要成分的粗合成氣。生物質與煤共制合成氣的方法有兩種實施方式 一種是生物質用固定床上吸式氣化爐 氣化，氣化氣進入另一臺氣流床氣化爐與粉煤+氧氣共氣化製成合成氣'，兩爐分別排出液態渣； 另一種方式是在一臺爐子的上部是生物質下吸式固定床氣化爐，中部是粉煤+氧氣氣流床氣化 爐，底部是兩爐產物的出口，生物質用氧氣氣化產生的粗燃氣、水蒸汽、二氧化碳、殘炭和 灰渣共同進入氣流床氣化爐與粉煤+氧氣共氣化製成合成氣，液態渣和合成氣並流從底部出口 排出。該方法能產生如下效果(l)簡化工藝。生活垃圾中常含有較多的水分，有些物料難於 烘乾〈如菜葉〉，垃圾中也含有較多韌性物料〈如纖維、橡膠、塑料〉極難破碎，事實上現在 也沒有可靠的工業破碎設備能有效地粉碎垃圾。該方法對生活垃圾和生物質原料以原粒度、 原溼度利用，簡化了這些原料的前處理工序。也有效地利用了垃圾或生物質中所含的水份， 作為自身氣化和粉煤氣化時的氣化介質，減少了煤氣化時水蒸氣的加量，在整個氣化工藝中 可省去專用的蒸汽鍋爐，由氣化爐副產的蒸汽可滿足生產需求，因此可以減少投資和生產費. 用。〈2〉消除汙染。生活垃圾燃燒中會產生有機氯化物(如二惡英)和重金屬粉塵的二次汙 染是其能源化利用中的最大障礙。本方法由於在氣流床氣化爐中是高溫下氣化，能把重金屬 最大限度地固化在熔融渣裡，冷卻後成為一種惰性的玻璃體，有機氯化物在氣化溫度下幾乎全部分解，它消除了生活垃圾在利用時對環境產生二次汙染。(3)製成合成氣。本方法把生 活垃圾和生物質經兩次高溫氣化，最終製成不含焦油和烴類的合成氣，淨化後用於液體燃料 的合成。可促使人們實現使用可再生能源，減少對化石能源的依賴。
具體實施方式
以兩爐分別排渣的方式為例。生活垃圾經過篩分和風選，分選出密度較輕 的有機可燃物和密度大的無機不燃物。垃圾可燃物可單獨入爐，也可與農林廢棄物等生物質 原料以任意比例混合處理。物料由機械推料裝置推入一固定床氣化爐中，氣化爐入口處設有 料封裝置，在固定床氣化爐的爐箅上方，氧氣高速從噴口噴入爐內，與已經被烘乾並析出揮 發分後生成的炭層發生氧化反應，反應溫度可達160(TC，生成的液態渣經由爐算滴下；產生 的氣體(C02+H20)向上經物料的炭層被還原為C0+H2的氣體，再向上經物料的分解層、 乾燥層冷卻為10(TC 30(TC，與物料分解產生的焦油和乾燥層產生的水蒸氣一起進入另一個 氣流床氣化爐。氣流床氣化爐用粉煤作原料、氧氣+水蒸氣作氣化介質，氣流床氣化爐為負壓 操作，生活垃圾或生物質氣化產生的可燃氣從爐頂吸入，粉煤和氧氣也從爐頂以大於30m/s 的高速噴入爐內，在高溫輻射下迅速起火反應，根據氣化溫度調節供煤量，同時調節氧氣和 水蒸汽的補給量，控制反應溫度在140(TC 200(TC範圍內、反應時間在15s內，所有有機物 基本上分解完全。控制出口氣體溫度^160(TC，基本上可保證合成氣的質量。氣流床氣化爐 內各氣化產物並流向下，經l 15s，從下部噴出液渣和粗合成氣。該方法產生的粗合成氣中，CH4的含量可低於0.5%,有效成分CO+H2的含量可大於80%， 淨化後可作合成氣。3.生活垃圾和生物質與煤共造合^氣的氣化爐該爐的主要構造特徵是由上爐和下爐構成，上爐是生活垃圾和生物質為原料的固定床 下吸式氣化爐，下爐是粉煤為原料的氣流床氣化爐。兩爐一體相通，中間由一層爐算隔開。 爐體是兩個直立的同心圓柱體，由鋼板巻焊而成。外圓的外壁包一層50 500mm厚的保溫材 料；兩圓環間是一個蒸汽鍋爐；內圓的內壁向火部分敷30 90mm厚的耐火材料，耐火層內的 圓柱形空間是爐膛。爐膛豎向中部是一個水平放置的爐萆，爐萆上部空間是上爐，下部空間 是下爐。爐頂用一個鋼製的圓蓋封死。爐頂蓋上裝有防爆裝置，防爆裝置是用法蘭壓緊一個 0.2~0.5mm厚的鋁片或塑料片。在爐體Jt部靠近爐頂的一側，設有上爐的給料裝置。該給料裝置是一個長1:5 10米的圓 筒或方筒， 一端通入上爐內，另一端連接一個推料的活塞，活塞的往復運動可由液壓油缸， 也可用曲軸連杆結構傳動。給料筒體可以水平安裝，也可以與水平線呈0 70。夾角傾斜安裝， 傾斜向上推料。上爐給料筒體具有料封作用。'上爐的氧氣供風口布置在爐萆上方的爐體圓周上，風口距爐萆0.1~1.2米，風口數2~12 個，可以均勻地設在一個平面上，也可以上下交錯，間距均勻地對稱分布。風管的中心線與 水平面呈0~30°的夾角，風管可以水平也可以向上或向下傾斜往爐中心吹氧。風口區設有用 水冷卻的玻璃觀察孔。爐萆是厚壁(6~18mm)的無縫鋼管外敷30~90mm厚的一層耐火材料。鋼管焊接在爐體 內圓上，其兩端都與鍋爐相通。在爐萆下部的爐體圓周上，布有2 8個粉煤和氧氣的噴嘴。噴嘴距爐萆0.1 0.8米，可以 均勻地設在一個平面上，也可以上下交錯，間距均勻地對稱分布。氧煤噴槍插入噴嘴。噴槍 一般水平安裝，也可以稍向上或向下傾斜，噴槍中心線與水平線的夾角0~30° 。氧煤噴槍是兩套管結構，內管噴氧氣和水蒸汽，兩管環間噴粉煤，出口處內管稍長，可避免氧氣倒流入 煤管。 下爐爐腔的底部是氣化產物的共同出口，採用縮口結構。其斷面形狀為"、&形。上部 收縮角為120 160° 。底部端蓋呈雙層，上層是倒圓錐形，下層是水平放置的圓形，都用鋼 板製成，焊接在爐體內圓上，其間與鍋爐相通。其上面和中心噴口敷一層30 90mm厚的耐火 材料。中心噴口下部有一個擴大的導向筒，'導向筒下口接近淬冷沉渣池的水面，導向筒是雙層， 中間通水，也是鍋爐的組成部分。合成氣出口的裡端是導向筒外圓的上部。 淬冷沉渣池和撈渣螺旋的下端設在地面以下。該爐的工作特徵為上爐是個固定床(移動床)氣化爐，生活垃圾的可然物和生物質原料在上爐氣化，氧氣(含氧80-100%)作氣化介質。上爐氣化的產物通過爐萆全部進入下爐 進行二次反應。下爐是個氣流床氣化爐，以上爐的氣化產物+粉煤+氧氣+水蒸氣為氣化原料， 進行高溫(1600~2000°C)反應。在操作時，調節上爐氧氣的加入量，就能有效地調節上爐的氣化速度。調節下爐粉煤的 加入量，控制氧煤比0.7 1.2kg/kg煤，補加水蒸氣與煤比0 0.2kg/kg煤，就能控制下爐的 氣化溫度。只要出口氣體溫度大於1600。C，氣體中基本上不含焦油和烴類。操作管理較易。上爐和下爐都在常壓工作，下爐壓力略小於上爐，上爐是下吸式。下爐底部縮小的出口， 使4體和液態渣高速噴出，避免阻塞。採f水冷壁結構，爐膛內向火部分僅塗敷一層較薄的耐火材料，工作時以渣抗渣，以渣 護壁。金用時間較長。鍋爐產生低壓蒸汽供氣化爐自用，鋼製爐體只承受鍋爐水溫和低壓， 安全可靠。從爐腔噴出的氣化產物，經過一個由導向筒和爐體組成的慣性除灰裝置，出爐氣體的含 塵量減，溫度降低。

附圖2是生活垃圾和生物質與煤共造合成氣的氣化爐的示意圖。 該氣化爐能將生活垃圾中可燃物和常規農林廢棄物，以原粒度、原溼度狀態與粉煤共氣 化，製成基本不含焦油和烴類的粗合成氣。
具體實施方式
生活垃圾經過篩分,風選等筒單處理,分選出可燃有機物作為氣化原料,可 直接入爐，也可與農林廢棄物原料以任意比例混合入爐處理。物料由上爐的給料裝置通過推 料活塞擠壓送入上爐內的料室，物料由爐壁支撐。給料裝置的擠壓段具有料封作用，它阻斷 爐內外的氣體流通，可使上爐內呈微正壓。在爐萆上方，氧氣從爐體圓周以大於30m/s的速度向中心噴入，與被爐內高溫輻射此時 己經析出揮發分成為炭質的物料發生氣化反應，物料失去了原有的形態，炭質與氧或水反應 逐漸成為氣體，殘炭和灰分在氧氣的高度湍流下被吹動離開固定床物料反應層，細粒固體顆 粒之間被氣流隔開，與產生的氣體並流向下進入爐萆下的氣流床氣化爐，在下爐中繼續參與 氣化反應。粉煤和氧氣+補加水蒸氣從位於爐萆下的噴口高速噴入下爐，由於噴口是相對的，氣流、 煤粉與從爐萆上落入的炭渣、灰粉等混合物高度湍流，在高溫輻射下，煤粉被快速乾餾和熱 分解，並瞬間著火，在火焰中進行氣化反應。生成的合成氣連同液態渣和未反應的煤、炭並 流向下，經縮小的出口，噴出爐膛，在導向筒中向下運動，由於慣性，液態渣大部分落入水 渣池的水中被淬冷，氣體則經導向筒的下部、由沉渣池水面的上方轉彎向上運動經氣體出口出爐。爐渣由撈渣螺旋從沉渣池撈出爐外。4. 適應生活垃圾造氣的全乾法三步除塵脫毒淨化工藝.生活垃圾或生活垃圾與煤共造的粗合成氣，在利用時，對下遊設備或下遊工藝中催化劑 有害成分的含量和種類，都隨生活垃圾中所含成分的變化而變化。通常，生活垃圾的成分變 化莫測，氣化後也引起粗合成氣所含的有害成分複雜多變，其中不但時時產生不同含量的含5、 CL、 F成分的酸性氣體或有機有害氣體，也不時產生含有重金屬蒸氣和重金屬化合物組成 的飛灰。這些特點，使現有工業上常使用的一些用於煤制氣的淨化工藝難以適應或難以徹底 消除汙染。本發明適應生活垃圾造氣的全乾法三步除塵脫毒淨化工藝的主要特徵為出氣化爐的粗合成氣，經過一個換熱器，溫度降為100 50(TC後，進入一個移動床顆粒層過濾器中進行第一步淨化。因為高溫氯腐蝕，換熱器的材質可用鋼製，也可用陶瓷或玻璃制。在移動床顆粒層過濾器中，+0.5—5111111粒級的濾料同時也是吸附劑和反應劑。粗合成氣的第一步淨化是在自然壓力(指粗合成氣出氣化爐後沒再加壓)、較高的溫度(400 70(TC)、空速100 1000 h一'、表觀過濾速度O. 0002~1.0m/s、濾料顆粒層向下移動速率0.0001 0.1m/s的條件下進行。在移動床顆粒層過濾器中，粗合成氣中的粉塵、水分、酸性氣體如C02 、 H2S、 HCL同時被脫除98%以上，重金屬蒸氣及其化合物脫除70%以上。濾料一次性使用，不再生。初步淨化後的氣體進入一個換熱器，被降溫為IO(TC以下，再經過一個袋式收塵器進 行第二步淨化。該次淨化以精脫塵為目的。由緻密濾布把關。出袋式收塵器後的合成氣進入固定床過濾器，在較低溫度(常溫 12(TC)和低過濾速度(0.01 0.8m/s)下，由分層裝入的各種特種活性炭完成對氣體中的各種有害成分進行第三歩把關。該工藝能產生如下效果(1)能把用生活垃圾為原料造氣產生的粗合成氣，達到下列 淨化目標氣體含塵量《0.05mg/n!;全氯含量《0.1mg/n/;全硫含量《0.1mg/nf;重金屬含量 (以砷計)《0.05mg/m3。可以滿足化學合成工藝要求。(2)對環境影響小，不造成二次汙染。淨化i藝中產生的固體廢棄物可被水泥工業再利用，撲集了粉塵和少量重金屬的濾料，仍是含CaO為主要成分，它以少量摻入可作燒制水泥的原料，不影響水泥質量，並可以把重金屬 封閉在水泥製品裡。(3)基本上消除了高溫氯對生產設備的腐蝕。
具體實施方式
出氣化爐的粗合成氣，經過一個換熱器，溫度降為100 50(TC後，進入一 個移動床顆粒層過濾器中進行第一步淨化。因為高溫氯腐蝕，換熱器的材質可用鋼製，也可 用陶瓷或玻璃制。在移動床顆粒層過濾器中，裝有+0.5—5mm粒級的CaO (完全煅燒的石灰 石)或CaO'MgO(完全煅燒的白雲石)作濾料。新燒制的石灰是多孔物質，對於含有水分、酸 性氣體和重金屬蒸氣的粗合成氣來說，這種鹼性濾料同時也是吸附劑和反應劑。粗合成氣的 第一步淨化是在自然壓力(指出氣化爐後沒再加壓)、較高的溫度(400 70(TC )、空速100~1000 h 、氣體呈水平方向穿過一定厚度的顆粒料層，表觀過濾速度0.0002 1.0m/s、濾料顆粒層向 下移動，移動速率0.001~0.1m/s的條件下進行。在移動床顆粒層過濾器中，粗合成氣中的粉 塵與濾料碰撞失去動能被顆粒層捕集;水分、酸性氣體C02 、 H2S、 HC1與CaO發生化學反 應而同時被消除；重金屬蒸氣被多孔的CaO吸附。粉塵、水分、C02 、 H2 S、 HC1脫除率 大於98%，重金屬蒸氣在CaO中的吸附率70Q/以上。濾料一次性使用，不再生。離開移動床顆粒層過濾器淨化後的氣體進入一個換熱器，被降溫為IO(TC以下，再經過一個袋式收塵器進行第二步淨化。該次淨化以精細脫塵為目的。由緻密濾布把關。沒有被 顆粒濾料層捕集的微細粒(多數小於9um)，在緻密濾布的表面聚集，通過定期振打脫落再排出收塵器外，與氣體分離。出袋式收塵器的合成氣，用固定床過濾器，在較低溫度(常溫 12(TC)和低過濾速度 (0.01 0.8m/s)下，由分層裝入的各種特種活性炭對氣體中的各種有害成分把關。針對氧化 鈣不易脫除的有機硫，固定床過濾器中分層裝人用於精脫H2 S、精脫COS、精脫CS2的特 種活性炭，這些活性炭在操作條件下對重金屬蒸氣、氯化氫等有害氣體也有精脫作用。固定 床反應器中的活性炭更換周期一般一年，.設置兩臺， 一臺生產，另一臺備用。
權利要求
1。把農林廢棄物和生活垃圾轉化為汽油的工藝本發明把農林廢棄物和生活垃圾轉化為汽油的工藝的主要特徵為生活垃圾經過篩分和風選，分選出密度較輕的有機可燃物和密度大的無機不燃物，有機可燃物作氣化原料，無機不燃物填埋。生物質原料(包括各種農林廢棄物如樹枝、樹葉、鋸末、麥秸杆、玉米秸杆、稻殼、稻秧、花生秧、花生殼、雜草等)可以不經預處理。生活垃圾中有機物和生物質原料可以任意比混合。除特殊情況(如體積太大進不了設備，含水大於50％等)外，以原粒度、原溼度狀態進入一個固定(移動)床氣化爐中，與來自空分系統、高速(30～280m/s)噴入爐內的氧氣含氧70～100％氣化劑反應，在1000-1600℃高溫下進行氣化。物料受熱依次經歷脫水、分解成氣體和炭質，並逐漸失去原有的形狀，在炭質氣化析出灰分的同時，得到一個含有水蒸氣、焦油、烴類和CO2、CO、H2為主要成分，也含有少量有害成份(如HCL、H2S、有機氯化物、有機硫化物)的可燃性氣體。緊接著，該氣體再進入一個氣流床氣化爐中，與粉煤+氧氣+水蒸氣共氣化。在氣流床氣化爐中，根據氣化溫度調解供煤量；控制氧煤比0.7～1.6kg/kg煤；補加水蒸氣與煤比0～0.2kg/kg煤；利用粉煤(60～100％-200目)+氧氣(含氧80～100％)氣化時產生的熱能使氣化溫度達到1400～2000℃，氣化反應時間3～15s。在共氣化過程中，利用粉煤析出揮發分後生成的炭對焦油等有機物的催化裂化作用，促使焦油、烴類、H2O、CO2、有機氯化物、有機硫化物的分解，得到CO+H2為主要成分(含量≥75％)的粗合成氣。出氣化爐的粗合成氣，經過一個低壓鍋爐，溫度降為100～500℃後，進入一個移動床顆粒層過濾器中進行第一步淨化。因為高溫氯腐蝕，低壓鍋爐的材質可用鋼製，也可用陶瓷或玻璃制。在移動床顆粒層過濾器中，+0.5-5mm粒級的濾料同時也是吸附劑和反應劑。粗合成氣的第一步淨化是在自然壓力(指粗合成氣出氣化爐後沒再加壓)、較高的溫度(400～700℃)、空速100～1000h-1、表觀過濾速度0.0002～1.0m/s、濾料顆粒層向下移動速率0.0001～0.1m/s的條件下進行。在移動床顆粒層過濾器中，粗合成氣中的粉塵、水分、酸性氣體如CO2、H2S、HCL同時被脫除98％以上，重金屬蒸氣及其化合物脫除70％以上。濾料一次性使用，不再生。初步淨化後的氣體進入一個換熱器，被降溫為100℃以下，再經過一個袋式收塵器進行第二步淨化。該次淨化以精脫塵為目的。由緻密濾布把關。出袋式收塵器後的合成氣加入少量(0～0.05m3/m3合成氣)水蒸氣，然後進入固定床過濾器，在較低溫度(常溫～120℃)和低過濾速度(0.0001～0.8m/s)下，由分層裝入的各種特種活性炭完成對氣體中的各種有害成分進行第三步把關。特種活性炭是指用於精脫H2S、精脫COS、精脫CS2的專用活性炭製品，也包括用於精脫HCl的活性炭製品。經過三次淨化後的合成氣含塵量≤0.05mg/m3；全氯含量≤0.1mg/m3；全硫含量≤0.1mg/m3；重金屬含量(以砷計)≤0.05mg/m3。合成氣有效成分CO+H2≥90％，體積比CO∶H2＝2～4。含水蒸氣1～5％。經過淨化精製的合成氣，壓縮至1.6～10Mpa該壓縮機的進氣口接活性炭固定床過濾器的出口，使整個淨化系統和氣流床氣化爐形成負壓。達到工作壓力的合成氣經換熱，被加熱至180～260℃，依次進入幾臺串聯的漿態床三相反映器中進行複雜的反應。在漿態床三相反應器中，液相是反應介質，它可以是沸點高於360℃的石蠟(包括液體石蠟)，也可以是礦物油(如Witco40、Witco70)。固相是由多種具有不同催化功能的催化劑組合而成其中有合成醇類的催化劑兩種或兩種以上，即有甲醇合成催化劑，也有低炭混合醇合成催化劑；還有醇類脫水催化劑。這些固體催化劑按一定比例混合，組合成一個即具有一氧化碳變換功能，又具有低炭醇合成功能，還具有低碳醇脫水生成混合醚或烴功能的多功能催化體系。這些固體催化劑的粒度範圍0～74微米，它與液相介質混合成漿態，固體催化劑的濃度18～45％。在反應壓力1.6～10Mpa，反應溫度180～350℃下，漿態床三相反應器中氣相在各自的反應器中作全返混後出反應器。合成氣在催化劑上發生如下主要反應CO+H2OH2+CO2H2+CO→(CH3)nOHCO2+3H2CH3OH+H2O(CH3)nOH→CH3-O-(CH3)x+H2O2CH3OHCH3-O-CH3+H2OCH3-O-CH3→-CH3-+H2O在足夠的反應時間(3min～120min)下，出漿態床三相反應器的催化反應產物呈氣態，生成物主要成分是二甲醚、混合醚、低炭烴和二氧化碳。在漿態床三相反應器的催化反應中，生成的水是中間產物，入反應器前合成氣中雖然也加入少量水，但水參與一氧化碳變換反應，被消耗，生成的氫具有很高活性，也立即被利用了，產物中沒有水。醇也是中間產物，合成氣在催化劑上轉化成醇，但立即在脫水催化劑上生成了醚，醇類合成不受化學平衡的限制，故轉化率較高。漿態床三相反應器中的反應熱，被設在器內的移熱系統轉化為蒸汽移出。由此可控制漿態床三相反應器工作在最佳溫度200～340℃，並保持恆溫狀態。反應器中的催化劑會逐漸失活，生產中定期(每24h～每240h)從反應器中放出0.1～10％的催化劑，保溫濃縮後進行蒸餾，分出的催化劑在400～500℃下燒去積炭，重新還原再生。反應器中同時加入等量的再生催化劑以維持反應活性。離開漿態床三相反應器的氣體，經過換熱(出固定床反應器氣體加熱入固定床反應器的氣體)，被加熱到260～420℃，依次進入三臺串聯的固定床反應器，固定床反應器內部裝有擇形催化固體酸分子篩催化劑。在絕熱和反應壓力2～10Mpa的條件下，氣體在反應器中呈平推流，經過0.2min～60min的反應時間，入反應器時以醚類為主的氣體，在具有擇形催化功能的固體酸分子篩上，發生脫水反應，先生成輕質烯烴，而後進一步在催化劑的孔道裡重整為重烯烴、脂肪烴、環烷烴和芳香烴，這些烴的碳原子數受分子篩催化劑孔道直徑限制不大於10，催化反應產物主要為C5～C10的烴，其沸點範圍恰為汽油餾分。轉化反應為放熱反應，出反應器時產品流溫度比入時升高30～60℃。固體酸催化劑因積炭會逐漸失活，需要定期再生。工藝中安裝四臺反應器，其中三臺工作，一臺在再生。再生方法是往反應器中通入400～600℃的熱空氣燒去催化劑上的積碳。再生周期約20～30天。催化劑壽命1～2年。出固定床反應器的產品氣流依次進入換熱器和高壓冷凝器，在高壓冷凝器中被冷卻水降溫為30～60℃，進入高壓產品分離器，分離出水、粗汽油和氣體。分離出的水入蓄水池，酌情加入生物質原料中消耗掉；分離的氣體返回氣化爐作制合成氣的原料；粗汽油減壓進入低壓分離器和穩定塔，精製出汽油和液化氣。合成汽油清亮透明，不含雜質，含少量醇、醚、酯類含氧化合物，其沸點範圍與優質汽油的相同，不但不影響汽油的質量，反而改善汽油的燃燒性能。合成汽油的辛烷值92～93.5。在產品中，汽油佔約85％，液化氣約13％。
2.生物質原料兩段法制合成氣的工藝該工藝的主要特徵是生物質原料(包括生活垃圾的可燃物與農林廢棄物如樹枝、樹葉、 鋸末、麥秸杆、玉米秸杆、稻殼、稻秧、花生秧、花生殼、雜草等原料)，除特殊情況(如體 積太大進不了設備，含水大於50%等)夕卜，以原粒度、原溼度狀態首先在一個固定(移動) 床氣化爐中，用高速(30~280m/s)噴入的氧氣〈含氧70 100%〉作氣化介質，在1000—1600 。C高溫下進行氣化。物料受熱依次經歷脫水、分解成氣體和炭質，並逐漸失去原有的形狀， 在炭質氣化析出灰分的同時，得到一個含有水蒸氣、焦油、烴類和C02、 CO、 H2為主要成 分，也含有少量有害成份(如HC1、 H2S、有機氯化物、有機硫化物)的可燃性氣體。該氣 體再進入一個氣流床氣化爐中，與粉煤+氧氣+水蒸氣共氣化。在氣流床氣化爐中，根據氣化 溫度調解供煤量；控制氧煤比0.7 1.2kg/kg煤；補加水蒸氣與煤比0 0.2kg/kg煤；禾U用粉 煤(60~100%-200目)+氧氣(含氧80-100%)氣化時產生的熱能使氣化溫度達到1400 2000 °C，氣化反應時間3 15s。在共氣化過程中，利用粉煤析出揮發分後生成的炭對焦油等有機 物的催化裂化作用，.促使焦油、烴類、H20、 C02、有機氯化物、有機硫化物的分解，得到 CO+H2為主要成分的粗合成氣。生物質與煤共制合成氣的方法有兩種實施方式 一種生物質用固定床上吸式氣化爐氣化， 氣化氣進入另一臺氣流床氣化爐再與粉煤+氧氣共氣化製成合成氣，兩爐分別排出液態渣;'另 一種方式是在一臺爐子的上部是生物質下吸式固定床氣化爐，中部是粉煤+氧氣氣流床氣化' 爐，底部是兩爐產物的出口。生物質用氧氣在上部固定床爐氣化產生的粗燃氣、水蒸汽、二 氧化碳、殘炭和灰渣等共同進入中部氣流床氣化爐與粉煤+氧氣共氣化製成合成氣，液態渣和 粗合成氣並流從底部出口排出。
3.生活垃圾中可燃物和生物質與煤共造合成氣的氣化爐該爐的主要構造特徵是由上爐和下爐構成，上爐是生活垃圾和生物質為原料的固定床 下吸式氣化爐，下爐是粉煤為主要原料的氣流床氣化爐。兩爐一體相通，中間由一層爐算隔 開。爐體是兩個直立的同心圓柱體，由鋼板巻焊而成。外圓的外壁包一層50 500mm厚的保 溫材料；兩圓環間是一個蒸汽鍋爐；內圓的內壁向火部分敷30 90mm厚的耐火材料，耐火材 料層內的圓柱形空間是爐膛。爐膛豎向中部(中線上下各一米)是一個水平放置的爐萆，爐 萆上部空間是上爐，下部空間是下爐。爐頂用一個鋼製的圓蓋封死，園蓋可以是平面，也可以是拋物面形。爐頂蓋上裝有防爆 裝置，防爆裝置是用法蘭壓緊一個0.2~0.5mm厚的鋁片或塑料片。在爐體上部靠近爐頂的一側，設有上爐的給料裝置。該給料裝置是一個長1.5-10米的圓 筒或方筒， 一端通入上爐內，另一端連接一個推料的活塞，活塞的往復運動可由液壓油缸， 也可用曲軸連杆結構傳動。給料筒體可以水平安裝，也可以與水平線呈0 70。夾角傾斜安裝， 傾斜向上推料。上爐給料筒體具有料封作用。上爐的氧氣供風口布置在爐萆上方的爐體圓周上，風口距爐萆0.1 1.2米，風口數2 12 個，可以均勻地設在一個平面上，也可以上下交錯，間距均勻地對稱分布。風管的中心線與 水平面呈0~30°的夾角，風管可以水平也可以向上或向下傾斜往爐中心吹氧。風口區設有用 水冷卻的玻璃觀察孔。'爐萆是厚壁(6~18mm)的無縫鋼管外敷30 卯mm厚的一層耐火材料。鋼管焊接在爐體 內圓上，其兩端都與鍋爐相通。在爐萆下部的爐體圓周上，布有2 8個粉煤和氧氣的噴嘴。噴嘴距爐萆0.1 0.8米，可以 均勻地設在一個平面上，也可以上下交錯，間距均勻'地對面形稱分布。氧煤噴槍插入噴嘴。噴槍一般水平安裝，也可以稍向上或向下傾斜，噴槍中心線與水平線的夾角0~30° 。氧煤噴 槍是兩套管結構，內管噴氧氣，兩管環間噴粉煤，出口處內管稍長，可避免氧氣倒流入煤管。 補加水蒸氣加入氧氣中。下爐爐腔的底部是氣化產物的共同出口，採用縮口結構。其斷面形狀為"^二"形。上部 收縮角為100~160° 。底部端蓋呈雙層，上層是倒圓錐形，下層是水平放置的圓形，都用鋼 板製成，焊接在爐體內圓上，其間與鍋爐相通。其上面和中心噴口表面敷一層30 190mm厚 的耐火材料。中心噴口下部有一個擴大的導向筒，導向筒下口接近淬冷沉渣池的水面，導向筒是雙層， 中間通水，也是鍋爐的組成部分。合成氣出口的裡端是導向筒外圓的上部。 淬冷沉渣池和撈渣螺旋的下端設在地面以下。耐火材料指的是含氧化鋁80%以上的高鋁黏土、含氧化鋁80%以上的耐火混凝土、含 鉻耐火混凝土、剛玉和炭化矽。該爐的工作特徵為上爐是個固定床(移動床)氣化爐，生活垃圾的可然物和生物質原 料在上爐氣化，氧氣(含氧80~100%)作氣化介質。上爐氣化的產物通過爐萆全部進入下爐 進行二次反應。下爐是個氣流床氣化爐，以上爐的氣化產物+粉煤+氧氣+水蒸氣為氣化原料， 進行高溫(1600~2000°0反應。在操作時，調節上爐氧氣的加入量，就能有效地調節上爐的氣化速度。調節下爐粉煤的 加入量，控制氧煤比0.7 1.2kg/kg煤，補加水蒸氣與煤比0 0.2kg/kg煤，就能控制下爐的 氣化溫度。只要出口氣體溫度大於1600'C，氣體中基本上不含焦油和烴類。操作管理較易。上爐和下爐都在常壓工作，常壓指大氣壓加減100kpa範圍的氣壓。下爐壓力略小於上爐， 上爐是下吸式。下爐底部縮小的出口，使氣體和液態渣高速(30~100米/秒)噴出，避免阻塞。採用水冷壁結構，爐膛內向火部分僅塗敷一層較薄的耐火材料。工作時耐火材料上掛渣， 以渣抗渣，以渣護壁。使用時間較長。鍋爐產生低壓蒸汽供氣化爐自用，鋼製爐體只承受鍋 爐水溫(120~220°C)和低壓(50pa 100kpa)，安全可靠。從爐腔噴出的氣化產物，經過一個由導向筒和鍋爐組成的慣性除灰裝置，出爐氣體在出 爐前經過初歩除灰和冷卻。
4.適應生活垃圾造氣的全乾法三步除塵脫毒淨化工藝本發明適應生活垃圾造氣的全乾法三步除塵脫毒淨化工藝的主要特徵為出氣化爐的 粗合成氣，經過一個換熱器，溫度降為100 50(TC後，進入一個移動床顆粒層過濾器中進行 第一歩淨化。因為高溫氯腐蝕，換熱器的材質可用鋼製，也可用陶瓷或玻璃制。在移動床顆 粒層過濾器中，+0.5—5! 111粒級的濾料同時也是吸附劑和反應劑。濾料是指能符合此工藝要 求的鹼金屬或鹼土金屬製品。粗合成氣的第一歩淨化是在自然壓力(指出氣化爐後沒再加壓)、 較高的溫度(400~700°C)、空速100 1000h-'、表觀過濾速度0. 002~1.0m/s、濾料顆粒層向下 移動速率0.001~0.1m/s的條件下，除塵、脫水、脫二氧化碳和脫毒同時進行。在移動床顆粒 層過濾器中，粗合成氣中的粉塵、水分、酸性氣體C02 、 H2S、 HCl同時被脫除99。/。以上， 重金屬蒸氣及其化合物脫除80%以上。濾料一次性使用，不再生。出移動床顆粒層過濾器淨化後的氣體進入一個換熱器，被降溫為10(TC以下，再經過一 個袋式收塵器進行第二步淨化。該次淨化以精密脫塵為目的。由緻密濾布把關。緻密濾布是 指由各種纖維(包括植物纖維、化學和合成纖維、天然礦物纖維)紡織的，具有lmm以上厚 度，空隙不大於2um的濾布。'出袋式收塵器的合成氣，進入固定床過濾器，在較低溫度(常溫 12(TC)和低過濾速度(0.001~0.8m/s)下，由分層裝入的各種特種活性炭第三步對氣體中的各種有害成分把關。 特種活性炭是指用於精脫H2 S、精脫COS、精脫CS2的專用活性炭製品，也包括用於精脫 HC1的活性炭製品。
全文摘要
把農林廢棄物和生活垃圾轉化成汽油的工藝，是將生活垃圾中可燃物和生物質以原粒度、原水分狀態在固定(移動)床氣化爐中用氧氣作氣化介質進行氣化，得到含水蒸氣的可燃性氣體再與粉煤+氧氣+水蒸氣在一個氣流床氣化爐中，在1600～2000℃高溫下共氣化，製成不含焦油的粗合成氣。合成氣經三級全乾法淨化工藝，脫除對下遊合成催化劑有毒的含硫含氯氣體。在漿態床三相反應器中，用既具有甲醇合成功能，又具有甲醇脫水功能的雙功能催化劑，由合成氣合成二甲醚。出漿態床三相反應器的二甲醚氣體，在一個裝有ZSM-5沸石分子篩的固定床反映器中進一步進行脫水反應和合成反應，在反應器壓力2～10MPa，溫度200～300℃，反應時間2～60min條件下，二甲醚在ZSM-5分子篩催化劑上轉化為汽油。
文檔編號C10G1/00GK101225318SQ20081000252
公開日2008年7月23日 申請日期2008年1月7日 優先權日2007年1月11日
發明者杜新國 申請人:杜新國