[實用新型]一種煤的低溫熱解反應裝置

有效

• 申請號: 201420487826.0
• 申請日: 2014-08-27
• 公開（公告）號: CN204079892U
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 李大鵬;王明峰;王寧波;王汝成;黃勇;張月明;劉巧霞;楊會民;姚曉虹
• 申請（專利權）人: 陜西延長石油（集團）有限責任公司
• 主分類號: C10B53/04
• 分類號: C10B53/04;C10B51/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

技術領域

本實用新型屬于煤熱解技術領域，具體涉及一種煤的低溫熱解反應裝置，用于快速熱解制取中低溫煤焦油的粉煤加壓熱解反應裝置。

背景技術

煤的熱解產物包括半焦、煤氣及焦油，中低溫焦油脂肪族長鏈烷烴、烯烴含量較高，提取低級酚后的餾分是加氫制取高十六烷值柴油的優良原料，低溫焦油同樣是制備焦油瀝青基碳纖維的重要原料，因此焦油產率的高低也就成為評價煤熱解技術是否具有應用前景的重要因素之一。普遍的煤熱解供熱方式包括外熱式、內熱式，已經形成共識的是：外熱式供熱煤氣熱值高，但煤導熱性差、傳熱不均勻，焦油產率低；氣體內熱式僅能處理塊煤，熱解效率低；固體熱載體加熱速度快，載體和干餾氣態產物分離容易，焦油產率較高。流化床煤粉熱解過程中，因煤粉粒度較細，熱解后的大量焦粉會隨熱解煤氣進入后續工藝，進而堵塞管道或設備，發生局部的焦油二次裂解，使焦油產率迅速降低。如今，煤熱解技術理論趨于完善，但從工業運行情況來看，以中低溫焦油為目標的煤熱解技術并不理想。

從工藝的長周期運行、能量的利用效率及裝置的經濟性綜合考慮，能夠提高煤熱解焦油產率、降低熱解成本的最本質技術手段包括：粉煤快速熱解，減少煤氣在各工藝環節的停留時間；固體熱載體流化床熱解，提高能量的利用效率。這就對煤熱解反應器的結構提出更高的要求，熱解反應器的結構不同，即使是先進的流化床熱解技術，也難免存在細粉堵塞系統造成焦油二次裂解，系統所需的供熱載體或外供熱較高，熱解經濟性差等各種缺陷。

實用新型內容

本實用新型的目的在于針對現有技術存在的缺陷和不足，提供一種導熱效率高、熱量利用率高的煤的低溫熱解反應裝置。

為實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案：包括加壓料倉、旋風分離器、加壓焦倉、換熱裝置、預熱裝置、混合給料器、若干氣體流化器以及內置長度可變的熱解套管的熱解反應器，所述熱解反應器底部設置有填料，所述熱解套管的頂部入口為熱解反應器的煤粉入口，熱解套管下部出口深入至熱解反應器內部填料處，

所述加壓料倉出口與混合給料器入口連接，混合給料器的出口與熱解反應器頂部煤粉入口連接，熱解反應器頂部煤氣出口與旋風分離器入口連接，旋風分離器焦粉出口與加壓焦倉入口連接，加壓焦倉出口與換熱裝置焦粉入口連接，換熱裝置熱載氣出口連接熱解反應器下端預熱氣入口；

所述的氣體流化器一端與熱解反應器底部連接，另一端與預熱裝置氣體出口連接。

進一步的，所述混合給料器的出口管線與加壓料倉之間設置有平衡裝置。

進一步的，所述熱解反應器外部還設有上下設置的上控溫裝置及下控溫裝置。

進一步的，所述的氣體流化器數量為2～12個。

進一步的，所述的熱解反應器內部填料為煤灰、石英砂及沙子中的一種或多種。

與現有技術相比，本實用新型具有以下有益的技術效果：加壓煤粉在熱解套管內下落時，通過調節熱解套管的長度來控制煤粉的熱解停留時間，使粉煤在下落的過程中發生充分的干燥-快速熱解，同時外部供熱、氣體預熱及固體填料熱載體換熱同時提供熱量，使煤粉快速充分熱解，從而有效降低熱解成本，提高熱量利用率。通過設置氣體流化器防止煤粉與熱載體半焦在熱解反應器底部團聚產生堵塞，提高傳熱效率。該反應器結構簡單緊湊、安裝及維修便捷，具有熱量利用效率高、焦油產率高、煤氣中H₂、CO及CH₄有效氣含量高及細灰含量少等明顯優勢。

進一步的，通過設置平衡裝置，調節加壓料倉與混合給料器之間的壓差，確保煤粉在混合給料器內穩定輸出，提高裝置工作穩定性。

進一步的，通過設置上控溫裝置及下控溫裝置，調節熱解反應溫度，防止熱解反應器內局部過熱、飛溫，使煤粉快速充分熱解，提高熱量利用率。

進一步的，通過設置氣體流化器的數量為2-12個，防止煤粉與熱半焦在熱解反應器底部團聚產生堵塞，進一步減少熱解煤氣及煤氣中焦油的停留時間，提高熱效率。

附圖說明

圖1為本實用新型的裝置結構示意圖；

其中：1、輸送氣，2、加壓料倉，3、混合給料器，4、平衡裝置，5、熱解反應器，6、熱解套管，7、旋風分離器，8、加壓焦倉，9、換熱裝置，10、預熱裝置，11、熱載氣，12、填料，13、上控溫裝置，14、下控溫裝置，15、氣體流化器。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做進一步詳細描述。