[發(fā)明專利]一種射流管、帶有該射流管的流化床反應(yīng)器及煤催化氣化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310032098.4
• 申請日: 2013-01-28
• 公開（公告）號: CN103087778A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 畢繼誠;毛燕東;李克忠;康守國;祖靜茹
• 申請（專利權(quán)）人: 新奧科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: C10J3/56
• 分類號: C10J3/56
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

1.一種射流管，其特征在于，所述射流管為套管式，包括中心管（1）和環(huán)繞中心管（1）的外管（2）；所述中心管（1）和外管（2）之間形成環(huán)隙（3）。

2.如權(quán)利要求1所述的射流管，其特征在于，所述射流管由水平段和豎直段連接而成；優(yōu)選地，所述外管（2）的出口端為射流噴嘴形狀。

3.一種多射流流化床反應(yīng)器，其特征在于，所述反應(yīng)器采用至少一個如權(quán)利要求1或2所述的射流管作為床層布?xì)庋b置（41）；

優(yōu)選地，所述床層布?xì)庋b置（41）由多個射流管構(gòu)成；所述多個射流管在反應(yīng)器內(nèi)呈等間距或非等間距分布。

4.如權(quán)利要求3所述的反應(yīng)器，其特征在于，所述床層布?xì)庋b置（41）由多層沿軸向?qū)ΨQ分布的多個射流管組成；

或，所述床層布?xì)庋b置（41）由沿軸向非對稱分布的多個射流管組成。

5.如權(quán)利要求3或4所述的反應(yīng)器，其特征在于，所述反應(yīng)器包括：

反應(yīng)器主體，其內(nèi)部形成腔室；

錐形分布板（42），位于所述反應(yīng)器主體底部，與反應(yīng)器主體底部器壁間形成氣室（44）；

進料管線（43），貫穿設(shè)置于反應(yīng)器主體上部，與所述腔室流體連通，以供原料進入所述腔室內(nèi)；

氣化劑管線（46），貫穿設(shè)置于反應(yīng)器主體底部，開口于氣室（44），以供氣化劑通過錐形分布板（42）進入所述腔室內(nèi)；

床層布?xì)庋b置（41），貫穿設(shè)置于反應(yīng)器主體的側(cè)壁，與所述腔室流體連通；

出料管線（47），貫穿設(shè)置于反應(yīng)器主體頂部，與所述腔室流體連通，以供氣體產(chǎn)物排出反應(yīng)器。

6.如權(quán)利要求5所述的反應(yīng)器，其特征在于，所述反應(yīng)器還包括排渣管線（45），貫穿所述反應(yīng)器主體和錐形分布板（42），開口于所述腔室，以供氣化后的殘余半焦排出反應(yīng)器。

7.一種利用如權(quán)利要求3-6之一所述的流化床反應(yīng)器進行煤催化氣化的方法，其特征在于，

使碳質(zhì)材料和氣化劑進入反應(yīng)器腔室內(nèi)，氣化劑與碳質(zhì)材料發(fā)生氣化反應(yīng)；

向作為床層布?xì)庋b置（41）的射流管的中心管（1）中通入氧氣與過熱蒸汽的混合氣；所述氧氣與碳質(zhì)材料發(fā)生催化燃燒放熱反應(yīng)，為氣化反應(yīng)提供熱量；

向環(huán)隙（3）中通入過熱蒸汽；以將催化燃燒放熱反應(yīng)所產(chǎn)生的熱量疏散；

將氣化反應(yīng)生成的氣體產(chǎn)物從出料管線（47）排出反應(yīng)器；將殘余半焦經(jīng)排渣管線（45）排出反應(yīng)器。

8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述氣化劑為過熱蒸汽，或O₂、CO或H₂中的一種或至少兩種與過熱蒸汽的混合氣體；優(yōu)選地，所述氣化劑中的氧氣濃度為0~20mol%，進一步優(yōu)選為0~10mol%；

優(yōu)選地，所述過熱蒸汽由鍋爐產(chǎn)生的蒸汽與氣體產(chǎn)物進行熱量交換得到，換熱后溫度為300~500℃；優(yōu)選地，所述氣化劑與碳質(zhì)材料的水碳摩爾比為0.5~3:1，進一步優(yōu)選1~2:1。

9.如權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述中心管（1）通入的混合氣中，氧氣濃度通過調(diào)節(jié)過熱蒸汽的量控制；

優(yōu)選地，氧氣濃度為≤30mol%，進一步優(yōu)選為5~20mol%；

優(yōu)選地，所述環(huán)隙中通入的過熱蒸汽溫度為300~500℃；

優(yōu)選地，氣化反應(yīng)的操作溫度為600~800℃，進一步優(yōu)選750℃；優(yōu)選地，操作壓力為0~5MPa，進一步優(yōu)選0.3~4MPa。

10.如權(quán)利要求7-9之一所述的方法，其特征在于，所述氣體產(chǎn)物的成分為CH₄、CO、H₂、CO₂、少量的H₂S和NH₃及部分夾帶細(xì)粉；

優(yōu)選地，向排渣管線（45）中通入氣化劑，并且通過控制通入氣化劑的量來控制排渣量。