[實用新型]用于煤熱解的催化熱解反應裝置

有效

• 申請號: 201420556143.6
• 申請日: 2014-09-15
• 公開（公告）號: CN204111670U
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 張小尊
• 申請（專利權）人: 濰坊科技學院
• 主分類號: C10B53/00
• 分類號: C10B53/00;C10B57/18;C10G1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于固體能源化工處理技術領域，具體涉及一種用于煤熱解的催化熱解反應裝置。

背景技術

目前煤熱解反應裝置中通常包括熱解反應器和分離器，分離器位于熱解反應器的尾部，其工藝路線是將煙煤等通入熱解反應器中，在熱解反應器中熱解后再進入分離器中進行分離，而熱解氣進入分離器中不可避免的會發生降溫，導致熱解油從高溫熱解氣中析出，并與灰塵粘結在一起，造成分離設備部件的粘連或堵塞，清除起來極不方便；而且更重要的是，因為夾帶的灰塵不能在分離器中得到有效的去除，所以獲得的焦油塵含率高，處理成本增大，利用價值低；特別是，一些內熱式的熱解工藝，固體顆粒在熱解器中擾動劇烈，高溫熱解氣中的塵含量更大，管道堵塞的問題更嚴重。

另外，為了實現對熱解油氣產物的催化調質，需對熱解產生的高溫煤氣在催化反應器中進行催化調質，使熱解器內產生的高溫熱解氣在溢出熱解器之后，直接進入催化反應器，完成對高溫熱解油氣的品質調控和結構重整，以改善熱解油氣品的質量。但是由于熱解器與催化反應器相互獨立，高溫熱解氣夾帶的灰塵未得到脫除，易導致催化劑的失活，還有一些冷凝的重質焦油，也會使催化劑失活，引起催化反應器的堵塞；如果將催化反應器放置與氣-固分離裝置之后，使灰塵預先得到脫除，則又需要保溫以及加熱設備，存在能耗高的缺點。

實用新型內容

為了克服上述現有技術中存在的缺陷，本實用新型提出了一種催化熱解反應裝置，該裝置解決了由于熱解器與氣-固分離器、催化反應器各自獨立，高溫條件下，除塵效率低導致管道堵塞、焦油塵含量高以及穩定運行困難等問題。

其技術解決方案包括：

一種用于煤熱解的催化熱解反應裝置，包括熱解反應器和催化反應床，所述熱解反應器的中下段為雙層結構，其分別包括內管和外管，內管為熱解腔室，所述外管的中上部套在所述內管的中下部形成一環形集氣腔室，所述環形集氣腔室位于所述催化反應床的底部，所述內管與所述集氣腔室連通，所述外管的頂部設置有用于控制集氣腔內煤氣流向的風帽；所述催化反應床的底端斜向設置有出口；所述催化反應床內為若干個平行排列的催化劑床層，所述每個催化劑床層上放置有催化劑，在催化劑床層下方還設置有隔灰網。

所述外管的底部連接有接料罐。

所述所述內管與加料機連接，通過所述加料機向內管內輸送原料。

所述催化劑的載體為20-40目γ-Al₂O₃，載體表面負載占載體質量為1-20％的Cr₃O₄。

本實用新型提出了一種用于煤熱解的催化熱解反應裝置，其包括熱解反應器和催化反應床，熱解反應器包括內管和外管，其外管的中上部套在內管的中下部，形成了中下段為雙層結構的熱解反應器，外管與內管的套置處形成了一個環形集氣腔，內管與集氣腔保持連通，可使內管中的高溫煤氣進入集氣腔內，可在內管的周圍設置若干個通孔來使其與集氣腔連通；

在熱解反應器的中上方設置催化反應床，外管與內管中的一部分集成在催化反應床內，與之前獨立的催化裝置相比，本實用新型將除塵、改質集為一體，可使煤氣在高溫條件下實現除塵的同時還會使部分重質焦油裂解，得到理想產物輕質焦油，增加煤氣中CH₄的含量；

在集氣腔處的外管頂部設置有風帽，當集氣腔內的高溫煤氣流經風帽時，煤氣氣流繞圓筒流動，改變高溫煤氣氣流的流向，由于有風帽的存在，可通過調整風帽來改變煤氣的流向，使得煤氣從催化反應床層下面進入，從頂部出來，增大煤氣與催化劑以及隔灰網的接觸面積，更好的達到除塵效果。

在催化反應床的底端斜向設置有出口，催化反應床內失活的催化劑可以從出口排出，然后從催化反應床的頂部左右兩側的進料口放入催化劑，既方便了催化劑的更換，又可以在反應中及時補給、更換催化劑，不需要反應停止再進行更換，提高效率；

本實用新型裝置可以起到除塵、調質、催化于一體的作用。

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型做進一步清楚、完整的說明：

圖1為本實用新型催化熱解反應裝置的結構示意圖；

圖中，1、熱解反應器，11、內管，12、外管，2、催化反應床，3、風帽，4、出口，5、加料機。

具體實施方式