[發明專利]半焦粉氣化與重整氣熱解耦合制煤焦油和煤氣的裝置及方法

有效

• 申請號: 201110143741.1
• 申請日: 2011-05-30
• 公開（公告）號: CN102250646A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發明（設計）人: 王樹寬;楊占彪
• 申請（專利權）人: 王樹寬
• 主分類號: C10J3/66
• 分類號: C10J3/66;C10J3/60;C10J3/62;C10J3/84;C10J3/86;C10J3/72;C10K1/00
• 代理公司: 西安永生專利代理有限責任公司 61201
• 代理人: 申忠才

技術領域

本發明屬于煤化工技術領域，具體涉及到粉焦部分氣化與熱解耦合、二氧化碳和水蒸氣與熱解循環煤氣中的甲烷重整熱解生產煤焦油和煤氣的設備以及方法。

背景技術

多年來，國內外對煤的熱解制煤焦油、煤氣方法及裝置做了廣泛的研究。煤的氣化作為較成熟的工藝廣泛應用在工業生產中。在熱解中需要大量熱，而在制氣中又產生大量的熱要撤出，如果煤的氣化與熱解進行耦合，熱效率高，而且節約煤原料，降低了生產成本。

美國COED工藝采用低壓、多段、流化床制氣和熱解多聯產，氣化產生的煤氣作為熱解和干燥的熱載體和流化介質，固相-氣相逆流移動，但采用氣體熱載體，熱熔小，大規模生產受制氣的規模影響較大。日本的煤炭快速熱解工藝，也采用氣體熱載體，且半焦氣化在1500℃～1650℃溫度下全部氣化，高溫排渣增加了工藝的難度。專利申請號為201010241648、發明名稱為《流化床粉煤氣化與固體熱載體熱解耦合氣油聯產裝置及方法》的申請專利，采用流化床制氣，循環半焦作為熱載體，受循環半焦的制約，以制氣為主，熱解為輔，熱解受制氣的制約。以上由于完全氣化排渣系統復雜，溫度高，操作難度加大。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于克服上述流化床粉煤氣化與固體熱載體熱解耦合氣油聯產裝置的缺點，提供一種以煤熱解為主、分級轉化、節約能源、節約水資源、環境污染小的半焦粉氣化與重整氣熱解耦合制煤焦油和煤氣的裝置。

本發明所要解決的另一個技術問題在于提供一種工藝簡單、煤焦油收率高的半焦粉氣化與重整氣熱解耦合制煤焦油和煤氣的方法。

解決上述技術問題所采用的技術方案是：半焦加熱爐上部的半焦出口通過管道與氣化熱解反應器下部相聯通、頂部出口通過管道與余熱鍋爐的煙氣入口相聯通、下部的半焦入口通過安裝在管道上的閥門與氣化熱解反應器上部和高溫半焦換熱器的半焦入口相聯通，高溫半焦換熱器的出氣口通過管道與破碎機的干燥氣入口相聯通，破碎機的干燥氣出口通過管道與氣化熱解反應器下端相聯通、粉煤出口通過管道與氣化熱解反應器上部相聯通，氣化熱解反應器的上端出口通過管道與荒煤氣過濾器的入口相聯通，荒煤氣過濾器的氣體出口通過管道與余熱鍋爐的荒煤氣入口相聯通、半焦出口通過管道與氣化熱解反應器上部相聯通，余熱鍋爐的水蒸氣出口通過管道與氣化熱解反應器的下端相聯通、油氣出口通過管道與油氣分離器的入口相聯，油氣分離器的氣體出口通過管道經循環風機與氣化熱解反應器中部相聯通。

本發明的氣化熱解反應器為：在反應器殼體內設置有保溫層，保溫層內設置有耐磨層，反應器殼體內下部為氣化室c、中部為重整室b、上部為熱解反應室d，氣化室c、重整室b、熱解反應室d相聯通且中心線相重合，反應器殼體內上端由耐磨層分割與熱解反應室d相聯通的旋風除塵器，在反應器殼體下端設置有與氣化室c相聯通氣體的分布室，氣體分布室的側壁設置與氣體分布室和破碎機的干燥氣出口相聯通的混合氣進氣管，反應器殼體的下部設置有與氣化室c相聯通、通過管道與通過管道與半焦加熱爐上部的半焦出口相聯通的高溫半焦入口管，反應器殼體的中部設置有與重整室b相聯通、通過管道與油氣分離器的出口相聯通的環形進氣管，反應器殼體上部設置有與熱解反應室d相聯通、通過管道與破碎機的出口相聯通的干煤入口管，反應器殼體上端設置有與旋風除塵器內相聯通、通過管道與荒煤氣過濾器相聯通的荒煤氣出口管，旋風除塵器下端反應器殼體上加工有與旋風除塵器相聯通的半焦緩沖槽a，半焦緩沖槽a的下端反應器殼體外壁上設置有與半焦緩沖槽a相聯通、通過管道與荒煤氣過濾器相聯通、并通過安裝在管道上的閥門與半焦加熱爐相聯通的高溫半焦出口管。

本發明的荒煤氣過濾器為：在過濾器殼體的左側設置有與過濾器殼體內相聯通的荒煤氣進口管，過濾器殼體上端設置有封頭，封頭內壁上設有上隔熱層上端設置有與過濾器殼體內相聯通的荒煤氣出口管，封頭內設置有壓力傳感器和溫度傳感器以及入口通過管道接外氮氣源、出口通過管道與氮氣罐聯通的盤管，過濾器殼體下端設置有與過濾器殼體內相聯通的緩沖倉，緩沖倉上部設置有上圓頂閥、下部設置有下圓頂閥，過濾器殼體內壁上裝有下保溫耐磨層，過濾器殼體內設置有安裝板，安裝板上設置有濾芯，過濾器殼體上設置位于濾芯上方通過快開球閥與反吹總管相聯通的反吹管，反吹總管通過管道與氮氣罐相聯通，過濾器殼體內下部設置有通過導線與過濾器殼體外壁上的可編程控制器相連的壓力傳感器和位移傳感器。

本發明的安裝板上設置的濾芯有12～20排，每一排設置有4～12個濾芯，每一排濾芯通過安裝在1個反吹管上的1個快開球閥與反吹總管相聯通。