[實用新型]熱解設備

有效

• 申請號: 201521004627.0
• 申請日: 2015-12-07
• 公開（公告）號: CN205328941U
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: 耿層層;陳水渺;姜朝興;任守強;馬正民;孫祖平;吳道洪
• 申請（專利權）人: 北京神霧環境能源科技集團股份有限公司
• 主分類號: C10B53/04
• 分類號: C10B53/04;C10B53/08;C10B57/10;C10B47/18
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 李志東

技術領域

本實用新型涉及熱解技術領域，具體地，涉及熱解設備。

背景技術

天然氣由于其清潔環保性能，是一種非常寶貴的資源，我國的能源結構特點是“多煤、 缺油、少氣”，因此煤制油和煤制氣是解決我國能源問題的出路。煤制氣工藝流程復雜、投 資規模較大，且水資源耗費量大，成為制約煤制氣發展的瓶頸。煤低溫干餾，產品可綜合 利用(油、氣、半焦)，既能提高附加值，增加經濟效益，又可以減少燃煤造成的環境污染， 被認為是煤炭高效清潔利用有效的途徑。現有的用于工業生產的煤炭熱解工藝主要有我國 的三江方爐、大工的固體熱載體干餾工藝和多段回轉爐熱解工藝，國外的伍德爐、魯奇三 段爐、考伯斯爐以及LFC干餾技術等。一些干餾爐型對原料的粒徑要求高，只能熱解塊狀 煤，造成小顆粒物料無法充分利用，資源利用率不高并且大量堆積污染環境的問題；一些 爐型的油收率較低，而且以氣體為加熱載體，造成冷凝回收系統龐大，熱解干餾氣被沖稀， 氣體熱值低，難以進一步綜合利用等問題；一些固體熱載體的熱解爐型，則存在原料與熱 載體混合，以及熱載體再加熱返混等工序，工藝較為復雜、設備較多，制造成本和運行費 用高昂。此外，現有的工業熱解工藝中均以制取大量焦油為目的，熱解氣產量較少，或者 熱解氣被后續循環工藝所燃燒利用，更有甚者對煤的熱解制氣和制油程度都不夠。

因而，目前的煤熱解工藝仍有待改進。

實用新型內容

本實用新型旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本實用新 型的一個目的在于提出一種對煤粒徑要求低、將快速熱解與催化熱解技術相融合、熱解油 收率高或者無需氣、固熱載體加熱的熱解工藝。

本實用新型是基于發明人的以下發現而完成的：

目前常用的煤干餾裝置之一德國魯奇三段爐的工藝過程如下：由備煤工段運來的合格 裝爐煤(粒徑20-80mm)首先裝入爐頂最上部的煤倉內，再經進料口和輔助煤箱裝入干餾 爐的干燥段，與循環熱氣流逆向接觸換熱被干燥并預熱到150℃。干燥后的煤經過若干直 立管進入干餾段，與熱氣流逆向接觸被加熱到500～850℃下進行中低溫干餾生成半焦和干 餾煤氣。在下段，半焦被冷卻循環氣流冷卻到100～150℃排出，循環氣和干餾煤氣混合物 由干餾段的荒煤氣管引出，其中液態產物在后續冷凝冷卻分離系統中采出。大部分的凈化 煤氣送到干燥段和干餾段燃燒爐，有一部分直接送入半焦冷卻段，剩余煤氣外送。然而， 德國魯奇三段爐對原料煤的粒度(20～80mm)和煤質要求高，原料利用率低，氣體熱載 體供熱，降低了干餾氣的熱值，致使冷凝回收系統和設備龐大，采用濕法熄焦，環保性差， 且半焦須重新干燥，且對原料煤的熱解提油不夠充分。另一種常用的LFC干餾工藝利用熱 煙氣對油頁巖顆粒原料進行干燥，采用半焦或干餾氣燃燒產生的高溫煙氣對干燥油頁巖顆 粒進行間接加熱實現熱解，得到高溫油氣和半焦，對高溫油氣進行過濾和換熱之后，進行 分餾得到汽油、柴油、重油以及干餾氣。然而，LFC干餾工藝復雜，設備多，造價高；自 產低熱值煤氣難以滿足工藝需熱，需外補熱量(30％外供)；煤氣出口溫度高，載熱氣體耗 量大，且對原料煤的熱解制氣不夠充分。針對現有技術中存在的問題，本實用新型的發明 人經過大量探索和研究，提出了一種將快速熱解與催化熱解技術相融合，能夠實現小顆粒 熱解料的熱解制氣和熱解提油的熱解工藝，該工藝能夠顯著提高熱解氣的收率并得到一定 量的熱解油，通過在熱解反應器內部噴射添加催化劑，能夠使得催化劑與熱解料混合均勻， 有利于提高催化效率。且該工藝采用蓄熱式輻射管加熱技術，無需氣、固熱載體加熱，提 高了反應器的熱效率的同時簡化了系統工藝，具有重要的社會效益、經濟效益和環境效益。

有鑒于此，本實用新型提供了一種熱解設備。根據本實用新型的實施例，該設備包括： 熱解料斗；與熱解料斗相連的第一進料裝置；熱解反應器，其具有油氣混合物出口、熱解 料進口和半焦出口，且熱解料進口與第一進料裝置相連；催化劑加入裝置；與油氣混合物 出口相連的冷凝回收裝置和與半焦出口相連的半焦輸送機；其中，催化劑加入裝置包括： 催化劑料斗；與催化劑料斗相連的催化劑主管；與催化劑主管相連通、且穿過熱解反應器 的壁并延伸至熱解反應器的內部的催化劑支管；位于熱解反應器內部，且設置在催化劑支 管上的至少一個催化劑噴射件，以及與催化劑主管相連通的載氣遞送件。