[發(fā)明專(zhuān)利]含碳固體燃料熱解的系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210366310.6
• 申請(qǐng)日: 2012-09-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103695013A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 翁力;崔哲;李初福;趙香龍;劉科
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京低碳清潔能源研究所
• 主分類(lèi)號(hào): C10B53/00
• 分類(lèi)號(hào): C10B53/00;C10B49/02;C10B49/16;C10B57/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 吳鵬;馬江立

1.一種用于熱解含碳固體燃料的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：

熱解裝置（4），于其中含碳固體燃料利用固體熱載體和氣體熱載體的熱量進(jìn)行熱解產(chǎn)生粗熱解氣和固態(tài)產(chǎn)物，所述固體熱載體和氣體熱載體的引入量使得所述固體熱載體和所述氣體熱載體的熱量均不足以單獨(dú)供給所述含碳固體燃料熱解所需的全部熱量；

固態(tài)產(chǎn)物回收單元，與所述熱解裝置（4）連通，用于將所述固態(tài)產(chǎn)物冷卻和/或鈍化；

液態(tài)產(chǎn)物回收單元（10），氣相連通所述熱解裝置（4），接收所述熱解裝置（4）產(chǎn)生的粗熱解氣，并對(duì)所述粗熱解氣進(jìn)行冷凝，以獲得液態(tài)產(chǎn)物和可燃?xì)怏w；和

熱載體供應(yīng)單元，與所述熱解裝置（4）連通，并輸出所述氣體熱載體和固體熱載體至所述熱解裝置（4）中。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述固態(tài)產(chǎn)物回收單元與所述液態(tài)產(chǎn)物回收單元（10）連通，來(lái)自所述液態(tài)產(chǎn)物回收單元（10）的部分可燃?xì)怏w在所述固態(tài)產(chǎn)物回收單元中與所述固態(tài)產(chǎn)物和/或固體產(chǎn)物與固體熱載體的混合物換熱。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述固態(tài)產(chǎn)物回收單元包括：

第一固體分離器（7），與所述熱解裝置（4）連通，用于分離所述固態(tài)產(chǎn)物和所述固體熱載體，所述可燃?xì)怏w自所述第一固體分離器（7）的下部引入，通過(guò)吹掃與所述固態(tài)產(chǎn)物和固體熱載體的混合物換熱，并強(qiáng)化分離所述固態(tài)產(chǎn)物和固體熱載體；和

冷卻裝置（11），冷卻和/鈍化所述分離出的固態(tài)產(chǎn)物。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述熱載體供應(yīng)單元包括：

燃燒器（6），于其中燃燒一部分所述換熱后的可燃?xì)怏w產(chǎn)生燃燒尾氣，至少部分所述燃燒尾氣作為所述氣體熱載體引入所述熱解裝置（4）中；和

固體熱載體加熱單元（5），與所述固體產(chǎn)物回收單元連通，用于使所述固體熱載體加熱為高溫固體熱載體并將所述高溫固體熱載體輸送至所述熱解裝置（4）中。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，一部分所述換熱后的可燃?xì)怏w被送入所述燃燒器（6）中燃燒產(chǎn)生燃燒尾氣，另一部分所述換熱后的可燃?xì)怏w與一部分所述燃燒尾氣混合后作為所述氣體熱載體進(jìn)入所述熱解裝置（4）。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括干燥器（1），于所述固體熱載體加熱單元（5）中，所述固體熱載體和/或外來(lái)燃料燃燒產(chǎn)生高溫固體熱載體和熱煙氣，所述熱煙氣、所述燃燒尾氣的另一部分以及干燥尾氣一同作為干燥介質(zhì)引入與所述熱解裝置（4）連通的所述干燥器（1）中。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括設(shè)在所述干燥器（1）和熱解裝置（4）之間的混合器（3），于其中混合所述來(lái)自干燥器（1）的含碳固體燃料和來(lái)自熱載體供應(yīng)單元的高溫固體熱載體。

8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述固體熱載體的引入量使得其為熱解提供的熱量大于或等于氣體熱載體為熱解提供的熱量，

所述固體熱載體能夠?yàn)樗龊脊腆w燃料熱解提供50~95%的熱量，優(yōu)選55~90%的熱量，進(jìn)一步優(yōu)選70~85%的熱量；

所述氣體熱載體能夠?yàn)樗龊脊腆w燃料熱解提供5~50%的熱量，優(yōu)選10~45%的熱量；進(jìn)一步優(yōu)選10~30%的熱量。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述固體熱載體和所述氣體熱載體進(jìn)入所述熱解裝置（4）的溫度為500~800℃，優(yōu)選為600~700℃。

10.一種熱解含碳固體燃料的方法，包括：

在固體熱載體和氣體熱載體的熱作用下，使含碳固體燃料進(jìn)行熱解，所述固體熱載體和氣體熱載體的引入量使得所述固體熱載體和所述氣體熱載體的熱量均不足以單獨(dú)供給所述含碳固體燃料熱解所需的全部熱量；

冷凝熱解產(chǎn)生的粗熱解氣，以獲得液態(tài)油和可燃?xì)怏w；以及

對(duì)固態(tài)產(chǎn)物進(jìn)行冷卻和/或鈍化。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，所述方法還包括使所述可燃?xì)怏w與所述固態(tài)產(chǎn)物和固體熱載體的混合物換熱。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，所述方法還包括分離所述固態(tài)產(chǎn)物和所述固體熱載體，并在分離過(guò)程中通入可燃?xì)怏w以進(jìn)行換熱和強(qiáng)化分離所述固態(tài)產(chǎn)物和固體熱載體。