一种加压移动床自控气化生产CO装置
阅读：1033发布：2020-06-12
专利汇可以提供一种加压移动床自控气化生产CO装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种加压移动床自控 气化 生产CO装置，包括气化炉及其辅助设备系统，所述气化炉含有旋转炉篦及其气体分布器；所述辅助设备系统含有气气混合装置、 压缩机 、缓冲罐、 汽化 器、气化剂流量比值调节器、气化剂加热器以及压差控制系统；实现所述气化炉及其所述辅助设备系统制备高纯CO及有效 合成气 的气化工艺；本实用新型原料来源丰富， 回收利用 CO2作为气化剂，不仅提高了经济效益，而且改善了环境，其合成气中CO高达65%以上。，下面是一种加压移动床自控气化生产CO装置专利的具体信息内容。
1.一种加压移动床自控气化生产CO装置，包括气化炉及其辅助设备系统；
其特征在于：所述气化炉（1）含有旋转炉篦（2）及其气体分布器（3）；所述辅助设备系统含有气气混合装置（4）、压缩机（7）、缓冲罐（8）、汽化器（10）、气化剂流量比值调节器（11）、气化剂加热器（14）以及压差控制系统（16）；实现所述气化炉（1）及其所述辅助设备系统通过加压移动床自控调整气化剂中CO2和O2的比例，制备高纯CO及合成气；
所述旋转炉篦（2）及其气体分布器（3）是一塔型结构，位于气化炉内的下部中央，气体分布器（3）具有气化剂中心管（27），设置有四层布气的五层结构；至上而下依次为第一层炉篦、第二层炉篦、第三层炉篦、第四层炉篦和第五层炉篦的四层布气的五层炉篦结构，两炉篦板间形成一个气化剂导流通道（33），气化剂导流通道（33）高度≤10mm，气化剂通过气化剂中心管（27）进入上部支撑环，由第一布气孔（29），第二布气孔（30），第三布气孔（31），第四布气孔（32）均匀地进入气化剂导流通道（33），然后进入气化炉（1）与灰渣进行换热；
所述辅助设备系统含有气气混合装置（4）、压缩机（7）、缓冲罐（8）、汽化器（10）、气化剂流量比值调节器（11）、气化剂加热器（14）以及压差控制系统（16）；其中，所述气气混合装置（4）连通有蒸汽管线及其控制阀门（17）、连通有氧气管线（5）及其氧气流量调节阀（13）、连通有二氧化碳管线（23）及其二氧化碳流量调节阀（12），二氧化碳流量调节阀（12）与氧气流量调节阀（13）之间设置有流量比值调节器（11）控制其气化剂比例；所述压缩机（7）是压缩二氧化碳管道（6）输入的二氧化碳，后送入所述缓冲罐（8）实现稳定；同时稳定来自外购液化二氧化碳（9）经所述汽化器（10）气化的二氧化碳，调整好比例的气化剂经所述气化剂加热器（14）送入气体分布器（3）在气化炉（1）中进行气化；通过气化剂的比例控制实现气化炉出口（15）有效气体成分的调整；所述压差控制系统（16）调节蒸汽阀门（18）控制外送冷凝液（20）的量；当差压达到规定值，系统打开控制阀门（17），以控制夹套和炉内的压差，确保夹套安全；根据气化炉出口（15）数据通过所述气化剂流量比值调节器（11）的比例进行调整，自产蒸汽经所述气化剂加热器（14）换热后，冷却为外送冷凝液（20）；开车中压蒸汽（19）通过蒸汽流量调节阀（21）来调节气化炉蒸汽升温。
2.如权利要求1所述的加压移动床自控气化生产CO装置，其特征在于：所述气化剂对气化原料进行气化，是采用连续气化工作的加压移动床CO气化炉为气化设备，使CO2气还原成CO气，制取高纯CO合成气或调节CO+H2的合成气，用作合成原料的工艺。
3.如权利要求1所述的加压移动床自控气化生产CO装置，其特征在于：所述气体分布器（3）的气化剂在各层炉篦通道进入炉内的气量分布为：第一层炉篦10-15%、第二层炉篦20-
30%、第三层炉篦25-30%、第四层炉篦35-40%；各布气层的布气孔上焊有节流环，每层布气孔上的节流环规格为：第一层炉篦Φ13-15、第二层炉篦Φ15-17、第三层炉篦Φ16-18、第四层炉篦Φ14-16；其工作温度为400℃。
4.如权利要求1所述的加压移动床自控气化生产CO装置，其特征在于：所述气气混合装置（4）是采用喷口、引入口和混合单元结构构成，喷口、引入口内径比值R，0.5≤R≤1，引入口的方向与喷口流动方向一致；引入口的内径与喷口内径的比值R，0.2＜R＜0.5；氧气和二氧化碳采用缩径静态结构，喷口、引入口均有流量控制，二氧化碳与氧气按比例混合。
5.如权利要求1所述的加压移动床自控气化生产CO装置，其特征在于：所述气化炉（1）的夹套压力比炉内高0.05MPa，通过压差控制系统（16）进行控制，联锁动作打开控制阀门，连通气化炉夹套与炉内。
6.如权利要求1所述的加压移动床自控气化生产CO装置，其特征在于：所述气化剂流量比值调节器（11）是调整气化剂中的CO2和O2比例，通过自控系统，自动或手动控制O2和CO2比例为2-3，实现合成气中H2/CO比例调整。
一种加压移动床自控气化生产CO装置
技术领域
背景技术
[0003] 目前工业上应用较为广泛的合成气制备工艺以甲烷水蒸汽重整和煤气化为主，以煤为原料的合成气制备工艺装置称为煤气化技术；而以天然气为原料的合成气制备工艺装置则包括甲烷水蒸气重整、甲烷非催化部分氧化、甲烷催化部分氧化以及甲烷自热转化等。
[0004] 煤炭气化方法按所用气化剂的压力不同，可分为常压气化和加压气化，常压气化所使用的气化剂为空气或空气+水蒸气；若是富氧气化，气化剂则为富氧空气+水蒸气；加压气化一般使用纯氧+水蒸气作气化剂；采用什么样的气化方式，完全取决于合成气的用途；高效、清洁、经济地开发和利用煤炭成为煤气化行业的的热点和重要发展方向。
[0005] 在实际工业应用中，对合成气中H2/CO比例要求比较高，通常要求H2/CO比例在1.0-3.0左右，且不同工艺系统的有不同的要求，例如费托合成（Fischer-Tropsch Synthes）工艺系统制备合成燃料时，要求合成气中H2与CO的摩尔比在2.0-2.5之间；而用羰基合成法生产醇类时，则要求H2与CO的摩尔比在1.0左右；但是甲烷水蒸气重整反应制得的粗合成气中H2/CO一般为2.5-3.0，H2/CO比例较高；而煤气化制得的粗合成气中H2/CO一般为0.4-0.7，H2/CO比例较低，因此粗煤气制备之后还需要增加水煤气反应来调节H2/CO比例，最终还需进一步分离气体混合物中的CO2，大大增加了建设和运行成本。
[0006] 生产出的高纯CO或者具有不同组成的合成气，可满足不同的合成气用途的需要，这是一项有意义的研究课题，在这个技术领域的应用与研究中，国外报道的资料较少，国内近几年研究的进展较快。
[0007] 目前国外研究开发的大型煤化工技术以粗合成气或煤气化联合发电（IGCC）技术为主，尚无以高纯度CO为目的的煤化工技术的开发报道，从上世纪80年代末开始，我国含氧化合物羰基合成产业得到了迅速发展，对高纯CO的需求增加，遂推动了利用CO2还原制取高纯CO的研发工作。
[0008] 近年来，以 CO 2 为原料制取 CO 原料气的工艺技术研究广泛开展，除可减轻 CO 2 温和污染、加大碳减排外，CO 2 资源化利用来大规模生产羰基合成原料气 CO也是主要应用方向之一。
实用新型内容
实用新型内容
[0009] 本实用新型针对现有煤气化制得的粗合成气中H2/CO为04-0.7，H2/CO比例较低，粗煤气制备之后还需要增加水煤气反应来调节H2/CO的比例，最终还需进一步分离气体混合物中的CO2，大大增加了建设和运行成本，无法满足后续合成需求的不足，其目的是提供一种加压移动床自控气化生产CO装置，以O2和CO2为气化剂，6-20mm的焦粉、无烟煤、贫煤、长焰煤、褐煤中一种或几种混合为原料，采用连续气化移动床气化炉，将CO2气还原成CO气，制取高纯CO气，和可调节的CO+H2，用作有机合成原料，并回收利用CO2作为气化剂，原料来源丰富，不仅可产生经济效益，而且可改善环境状况，而且以移动床气化炉为气化设备，反应速度快，易获得可调组分的CO合成气，合成气中CO高达65%左右，正常运行时夹套蒸汽外送，减少了煤气水量。
[0010] 本实用新型所采取的技术措施如下。
[0011] 一种加压移动床自控气化生产CO装置，包括气化炉及其辅助设备系统；
[0012] 其特征在于：所述气化炉含有旋转炉篦及其气体分布器；所述辅助设备系统含有气气混合装置、压缩机、缓冲罐、汽化器、气化剂流量比值调节器、气化剂加热器以及压差控制系统；实现所述气化炉及其所述辅助设备系统通过加压移动床自控调整气化剂中CO2和O2的比例，制备高纯CO及合成气；
[0013] 所述旋转炉箅及其气体分布器是一塔型结构，位于气化炉内的下部中央，气体分布器具有气化剂中心管，设有四层布气的五层结构；至上而下依次为第一层炉箅、第二层炉箅、第三层炉箅、第四层炉箅和第五层炉箅的四层布气的五层炉箅结构，两炉箅板间形成一个气化剂导流通道，气化剂导流通道高度≤10mm，气化剂通过气化剂中心管进入到上部支撑环，由第一布气孔，第二布气孔，第三布气孔，第四布气孔均匀地进入气化剂导流通道，然后进入气化炉与灰渣进行换热；
[0014] 所述辅助设备系统含有气气混合装置、压缩机缓冲罐、汽化器、气化剂流量比值调节器、气化剂加热器以及压差控制系统；所述气气混合装置连通有蒸汽管线及其控制阀门、连通有氧气管线及其氧气流量调节阀、连通有二氧化碳管线及其二氧化碳流量调节阀，二氧化碳流量调节阀与氧气流量调节阀之间设置有流量比值调节器控制其气化剂比例；所述压缩机是压缩二氧化碳管道输入的二氧化碳，后送入所述缓冲罐实现稳定；同时稳定来自外购液化二氧化碳经所述汽化器气化的二氧化碳，调整好比例的气化剂经所述气化剂加热器送入气体分布器在气化炉中进行气化；通过气化剂的比例控制实现气化炉出口有效气体成分的调整；所述压差控制系统调节蒸汽阀门控制外送冷凝液器的量；当差压达到规定值，系统打开控制阀门，以控制夹套和炉内的压差，确保夹套安全；根据气化炉出口数据通过所述气化剂流量比值调节器的比例进行调整，自产蒸汽经所述气化剂加热器换热后，冷却为外送冷凝液；开车中压蒸汽通过流量调节阀来调节气化炉蒸汽升温。
[0015] 进一步的附加技术特征如下。
[0016] 一种加压移动床自控气化生产CO装置，其特征在于：所述气化剂是O2和CO2按2-3的比例混合气；气化原料为6-20mm的焦粉、无烟煤、贫煤、长焰煤和褐煤中的一种或几种混合，采用连续气化工作的加压移动床CO气化炉为气化设备，使CO2气还原成CO气，制取高纯CO合成气或调节CO+H2的合成气，用作合成原料的工艺。
[0017] 一种加压移动床自控气化生产CO装置，其特征在于：所述气体分布器是气冷式塔型结构，分四层或五层布气，气化剂由炉底进入气化剂中心管，然后由布气孔出去通过炉篦各层间隙分布进入气化炉内，其速度为5m/s-10m/s，沿气化炉的横断面均匀布气。
[0018] 一种加压移动床自控气化生产CO装置，其特征在于：所述气体分布器的气化剂在各层炉篦通道进入炉内的气量分布为：第一层炉箅10-15%、第二层炉箅20-30%、第三层炉箅25-30%、第四层炉箅35-40% ；各布气层的布气孔上焊有节流环，每层布气孔上的节流环规格为：第一层炉箅Φ13-15、第二层炉箅Φ15-17、第三层炉箅Φ16-18、第四层炉箅Φ14-16；
[0020] 一种加压移动床自控气化生产CO装置，其特征在于：所述气气混合装置是采用喷口、引入口和混合单元结构构成，喷口、引入口内径比值R,0.5≤R≤1，引入口的方向与喷口流动方向一致；引入口的内径与喷口内径的比值R，0.2＜R＜0.5；氧气和二氧化碳采用缩径静态结构，喷口、引入口均有流量控制，二氧化碳与氧气按比例混合。
[0021] 一种加压移动床自控气化生产CO装置，其特征在于：所述气化炉的夹套压力比炉内高0.05MPa，通过压差控制系统进行控制，联锁动作打开控制阀门，连通气化炉夹套与炉内。
[0022] 一种加压移动床自控气化生产CO装置，其特征在于：所述气化剂流量比值调节器是调整气化剂中的CO2和O2比例，通过自控系统，自动或手动控制O2和CO2比例为2-3，实现合成气中H2/CO比例调整。
[0023] 本实用新型上述所提供的一种加压移动床自控气化生产CO装置，与现有技术相比，其有益效果是本装置的二氧化碳压缩，二氧化碳和氧气在气气混合装置中混合，形成含有二氧化碳的气化剂，气化剂经加热后进入气化炉的气体分布器，再进入气化炉与原料燃烧气化，气化剂中含有二氧化碳，降低了氧气含量，从而有利于原料的不完全燃烧，降低了炉篦温度，有利于气化过程控制，延长了气化炉的使用寿命和设备的维修周期。
[0024] 本实用新型通过气化剂配比有效地控制了气化炉出口合成气的CO和氢气的比例，有效地降低了甲烷含量，满足了后系统合成气的利用。
[0025] 本实用新型通过气化炉炉蓖气体分布器，确保了气化剂的均匀分布；通过气气混合装置及流量比值调节单元，确保了氧气和二氧化碳混合效果和比例准确性，达到和控制了炉内反应的目的。
[0026] 本实用新型采用CO2+O2作为气化剂，正常运行时夹套蒸汽外送，节省蒸汽、减少煤气水量，同时对二氧化碳气进行回收利用，达到了二氧化碳的资源减量化与资源化目的。
[0027] 本实用新型出夹套蒸汽同入炉气化剂换热，冷却为高温蒸汽冷凝液；或者进一步冷却为低温蒸汽冷凝液，冷凝液分别予以回收。
[0029] 图1是本实用新型的结构示意图。
[0030] 图2是本实用新型的气气混合器的结构示意图。
[0031] 图3是本实用新型的气化炉气体分布器的结构示意图。
[0032] 图4是本实用新型的夹套保护装置的结构示意图。
[0033] 图中：1：气化炉；2：旋转炉篦；3：气体分布器；4：气气混合装置；5：氧气管线；6：二氧化碳管道；7：压缩机；8：缓冲罐；9：外购液化二氧化碳；10：气化器；11：气化剂流量比值调节器；12：二氧化碳流量调节阀；13：流量调节阀；14：气化剂加热器；15：气化炉出口；16：压差控制系统；17：控制阀门；18：蒸汽阀门；19：开车中压蒸汽；20：外送冷凝液；21：流量调节阀；22：氧气管线；23：二氧化碳管线；24：喷口；25：引入口；26：混合气出口；27：气化剂中心管；28：气化剂通道；29：第一布气孔；30：第二布气孔；31：第三布气孔；32：第四布气孔；33：气化剂导流通道。
具体实施方式
[0034] 下面结合附图对本发明的具体实施方式作出进一步的说明。
[0035] 实施例1
[0036] 如附图1所示，实施本实用新型上述所提供的一种加压移动床自控气化生产CO装置，主要包括气化炉1，该述气化炉1底部设置有炉篦2及其气体分布器3，气气混合装置4的蒸汽入口连通有蒸汽管线及其控制阀门17；该气气混合装置4的氧气入口连通有氧气流量调节阀13及氧气管线5，气气混合装置4的二氧化碳入口连通有二氧化碳流量调节阀12及二氧化碳管线23，二氧化碳流量调节阀12和氧气流量调节阀13设置有流量比值调节器11及氧气流量调节阀13，以控制气化剂的比例；缓冲罐8用来稳定一：压缩机7压缩来自二氧化碳管道6的二氧化碳；稳定二：来自外购液化二氧化碳9经气化器10气化的二氧化碳；调整好比例的气化剂经气化剂加热器14送入到气体分配器3，在气化炉1中进行气化；通过气化剂的比例控制实现气化炉出口15有效气体成分的调整，压差控制系统16调节蒸汽阀门18控制外送冷凝液器20的量；当差压达到规定值，系统打开控制阀门17，以控制夹套和炉内的压差，确保夹套安全；根据气化炉出口15数据可通过气化剂流量比值调节器11的比例进行调整，自产蒸汽经气化剂加热器14换热后，冷却为外送冷凝液20；开车中压蒸汽19通过流量调节阀21来调节气化炉蒸汽升温。
[0037] 实施例2
[0038] 具体实施本实用新型上述所提供的一种加压移动床自控气化生产CO装置，其中气化炉1下部设有旋转的炉箅2，炉篦2为一转动的塔型结构，位于气化炉内的下部，是保证气化炉连续稳定运行的个重要部件，其作用为：一是沿气化炉断面均匀分配气化剂；二是维持气化床层均匀移动，保持床层高度稳定；三是破碎灰团，使灰被粉碎到设计尺寸，避免灰锁阀门处的堵塞；四是通过炉篦下的刮刀将灰连续排出气化炉；炉篦2包括气化剂分配器3，气化剂分配器3具有气化剂中心管30，设有四层布气的五层结构，或是五5层布气的六层结构；附图3即是四层布气的五层结构，从上到下依次为第一层炉箅，第二层炉箅，第三层炉箅，第四层炉箅和第五层炉箅的四层布气的五层炉箅结构，两个炉箅板之间形成一个气化剂导流通道33，导流通道33高度小于等于10mm，气化剂通过气化剂中心管27进入到上部支撑环，由第一布气孔29，第二布气孔30，第三布气孔31，第四布气孔32均匀的进入气化剂导流通道
33，然后进入气化炉与灰渣进行换热，冷却炉篦，以降低炉蓖的温度，提高妒篦的使用寿命。
33，然后进入气化炉与灰渣进行换热，冷却炉篦，以降低炉蓖的温度，提高妒篦的使用寿命。
[0039] 实施例3
[0040] 具体实施本实用新型上述所提供的一种加压移动床自控气化生产CO装置，其中气化剂分配器3：采用气冷式塔型结构，分四层或五层布气，气化剂由炉底进入炉篦中心管，然后由布气孔出去通过炉篦各层间隙分布进入气化炉内，速度约为5m/s-10m/s，达到沿气化炉横断面均匀布气的效果。
[0041] 本实用新型在炉篦各联接部位增加孔道结构，使气化剂按设计方向进入燃烧层。
[0042] 气化剂在各层炉篦通道进入炉内的气量分布大致为：Ⅰ：10-15%，Ⅱ:20-30%，Ⅲ：25-30%，Ⅳ:35-40%。
[0043] 各布气层的布气孔上焊有节流环，每层布气孔上的节流环规格不同。
[0044] Ⅰ：Φ13-15，Ⅱ: Φ15-17，Ⅲ：Φ16-18，Ⅳ: Φ14-16。
[0045] 各层布气孔数量取决于各层炉篦面积、原料种类、炉径高比等，根据模型数据来确定，达到气化剂能均匀地进入燃烧层，负荷变化时容易控制。
[0046] 工作温度400℃，正常运行时气化剂分配装置3由入炉的气化剂冷却保护，以防超温损坏。
[0047] 实施例4
[0048] 具体实施本实用新型上述所提供的一种加压移动床自控气化生产CO装置，其中，设置有气气混合装置4，采用喷口、引入口和混合单元结构构成，喷口、引入口内径比值R,0.5≤R≤1，引入口延伸至喷口的中心线，引入口的中心线与喷口距离为0.8=1.1喷口直径；
引入口为50-60度开口，方向与喷口流动方向一致；引入口的内径与喷口内径的比值R，0.2＜R＜0.5；氧气和二氧化碳采用缩径静态结构，二氧化碳在氧气中混合。
引入口为50-60度开口，方向与喷口流动方向一致；引入口的内径与喷口内径的比值R，0.2＜R＜0.5；氧气和二氧化碳采用缩径静态结构，二氧化碳在氧气中混合。
[0049] 实施例5
[0050] 具体实施本实用新型上述所提供的一种加压移动床自控气化生产CO装置，气化剂流量比值调节器是调整气化剂中的O2和CO2比例，通过自控系统，自动或手动控制O2和CO2比例为2-3，实现合成气中H2/CO比例调整。
[0051] 实施例6
[0052] 具体实施本实用新型上述所提供的一种加压移动床自控气化生产CO装置，其中气化炉正常操作时夹套压力比炉内高0.05MPa。本实用新型中设置了压差控制系统16，确保夹套与炉内的压差不超出规定值。
[0053] 当夹套与炉内的压差超出规定值时，压差控制系统16自动联锁立即打开控制阀门17，使夹套压力与炉内压力平衡，防止夹套鼓包损坏。
[0054] 实施例7
[0055] 具体实施本实用新型上述所提供的一种加压移动床自控气化生产CO装置，[0056] 该装置用于一种加压移动床自控气化生产CO工艺过程如下。
[0057] 1、气化的主要过程及反应
[0058] 一般认为气化原料的移动床气化过程主要包括原料的干燥、热分解、气化和燃烧几个过程，气化过程中，高温的炭与氧、水蒸气、二氧化碳发生多种多样的复杂的气-固和气气反应。
[0059] 气化反应：
[0060] 气化过程是产生合成气的主要过程，其反应主要包括以下五个部分：
[0061] 1.1碳的燃烧反应：
[0062] C+O2=CO2 （1.1）
[0063] 2C+O2=2CO （1.2）
[0064] 2CO+O2=2CO2 （1.3）。
[0065] 1.2碳与水的反应：
[0066] C+H2O=CO+H2 （1.4）
[0067] C+2H2O=CO2+2H2 （1.5）
[0068] 这两个吸热反应是生成有效气（CO+H2）的主要反应，其中碳和水反应生成一氧化碳和氢气的反应称为水煤气反应。
[0069] 1.3、碳与二氧化碳反应
[0070] C+CO2=2CO （1.6）
[0071] 这个反应是二氧化碳还原制高浓度一氧化碳合成气的主反应，该反应为强吸热反应。
[0072] 1.4、甲烷化反应
[0073] C+2H2=CH4 （1.7）
[0074] CO+3H2=CH4+H2O （1.8）
[0075] 2CO+2H2=CH4+CO2 （1.9）
[0076] CO2+4H2=CH4+2H2O (1.10)
[0077] 甲烷不属于气化合成气的目标产品，且生成甲烷需要消耗部分一氧化碳产品，因此在气化反应中需要严格控制甲烷的生成量，利用二氧化碳还原制高浓度一氧化碳合成气中一氧化碳含量较高，比较容易发生甲烷化副反应，甲烷化反应属于放热反应，同时反应朝体积减小的方问进行，根据反应动力学可知低温及高压是有利于甲烷化反应进行的，因此选择合适的气化温度及气化压力是控制合成气中甲烷含量的重要手段之一，同时控制合成气中水气比也是控制甲烷化副反应的一个重要措施，当水气比较高时，一氧化碳在气化反应中主要参与变换反应；当水气比较低时，容易发生甲烷化副反应。
[0078] 1.5水煤气反应
[0079] CO+H2O=CO2+H2 （1.11）
[0080] 变换反应是调节合成气中氢碳比的重要反应，通过这一反应可优化合成气组成中的CO和H2比例，减少后续变换工段负荷。
[0081] 热力学分析：
[0082] 气化过程所发生的化学反应，根据能量守恒可以分为吸热及放热反应两大类型；
[0083] 吸热反应：
[0084] C+CO2→2CO-162.4 kJ/mol （1.12）
[0085] C+H2O→ CO+H2-131.5 kJ/mol （1.13）
[0086] 放热反应：
[0087] C+O2→CO2+393.8kJ/mol （1.14）
[0088] 2C+O2=2CO+231.4kJ/mol （1.15）
[0089] 2CO+O2→2CO2+571.2 kJ/mol （1.16）
[0090] CO+H2O→CO2+H2+41.0kJmol （1.17）
[0091] C+2H2→CH4+74.9 kJ/mol （1.18）
[0092] CO+3H2→CH4+H2O+206.2 kJ/mol （1.19）
[0093] 2CO+2H2→CH4+CO2+247.4 kJ/mol （1.20）
[0094] 气化过程是自热式反应过程，无外供热源，由上述的几个主要反应方程式可以看出，二氧化碳移动床气化中水煤气反应及碳与二氧化碳生成一氧化碳的反应是生产有效气（CO+H2）的主要反应，这两个反应都是强吸热的反应，为了保持反应温度及维持气化反应的持续进行，需要有放热反应提供足够的反应热，反应（1.14）、（1.16）两反应放出的热量较高，是保证气化过程维持在较高温度下的主要热量来源，但这两个反应却都需要消耗氧气，为了保证气化反应能够顺利进行需要持续往反应器内增加足量氧气，反应（1.13）与（1.17）中的水都是由煤中氢与氧发生反应产生的，反应（1.13）产生的是CO+H2有效气，但该反应是一个吸热反应，消耗较多的气化系统热量，反应（1.17）虽然放出了热量，但这却需要消耗目标产品一氧化碳，因此，为了降低气化过程的能量消耗，尽可能提高一氧化碳的产量及浓度，应严格控制进入气化系统氢元素量。
[0095] 2、影响二氧化碳为气化剂的因素分析
[0096] 2. 1气化温度
[0097] 气化温度是二氧化碳移动床气化工艺中的一个重要控制参数，反应温度高从热力学的角度说有利于吸热反应，即水煤气反应及碳与二氧化碳的反应，这两个反应进行的程度越深，越有利于一氧化碳的生成，反之，气化温度较低，水煤气反应及碳与二氧化碳的反应进行的程度较浅，不利于一氧化碳的生成，提高气化温度的方法是加大氧煤比。
[0098] 煤炭反应活性是二氧化碳还原生成一氧化碳的一个重要因素，煤炭反应活性是指煤或焦炭对二氧化碳的化学反应性，也就是在一定的高温条件下煤炭对二氧化碳的还原能力，活性越高的煤制取一氧化碳能力越强，气化温度对煤炭的反应活性有着重要影响。
[0099] 在等同的反应条件下，一氧化碳的产量与碳转化率呈正比的关系，即在碳转化率提高时，一氧化碳的产量也会相应有所提高。
[0100] 气化温度对煤碳转化率以及反应速率有着至关重要的影响，即气化温度越高煤的碳转化率就越高，反应速率越快。
[0101] 在保证反应温度的情况下，随气化剂中二氧化碳体积分数增加，合成气中氢气与水的体积分数逐渐减少，一氧化碳体积分数总体呈递增趋势，二氧化碳体积分数也呈递增趋势，甲烷体积分数呈下降趋势。
[0102] 2.2气化剂配比
[0103] 加压移动床可控气化生产CO合成气的工艺方法及装置的气化剂由氧气与二氧化碳组成，由于移动床气化反应本身是个自热式的反应，气化反应消耗的所有热量都是由气化反应本身供给，气化反应所需的热量主要是由碳、一氧化碳和氧气燃烧产生的热量供给的，为了维持反应温度保证气化反应的持续进行，需要在气化剂中添加足量的氧气保证燃烧反应的顺利进行；二氧化碳气化剂是气化反应一个重要的碳、氧源，在反应器中二氧化碳在高温条件下与原料中的碳发生还原反应生成一氧化碳，有效提高合成气中一氧化碳的含量，但这个反应是个强吸热的反应，如果反应器中二氧化碳加入量过多的话，会使反应器的炉温急剧降低，影响气化反应的进行，因此，在气化反应中要选择合适的CO2/O2气化剂配比，添加二氧化碳气化剂还能起到以下作用。
[0104] 2.3可以提高物料分布器的流速，有利于气化剂均匀分布而提高转化率。
[0105] 2.4有利于控制炉底温度、降低炉篦温度。
[0106] 本实用新型解决其技术问题所采用的工艺装置主要由气化炉组成，在气化炉前设置二氧化碳压缩（缓冲罐、气化器），二氧化碳和氧气的气气混合装置，气化剂加热器和气化炉的气体分布器依次连接；并配置有气化炉气体分布器；气气混合装置；气气比例控制系统；差压控制系统；夹套保护系统。
[0107] 上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。
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