[發明專利]一種煤熱解爐及煤熱解方法

有效

• 申請號: 201610859149.4
• 申請日: 2016-09-28
• 公開（公告）號: CN106281398B
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 龐睿;郭強;趙國忠;李克海;李峰;王魯杰;楊松峰;潘旭明;柳楊;劉文
• 申請（專利權）人: 中石化寧波工程有限公司;中石化寧波技術研究院有限公司;中石化煉化工程(集團)股份有限公司
• 主分類號: C10G1/06
• 分類號: C10G1/06;C10J3/46;C10J3/48;C10J3/72
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 劉鳳欽

本發明涉及到一種煤熱解爐及煤熱解方法，包括氣化爐，所述氣化爐的頂部設有氣化噴嘴，所述氣化爐的上部為氣化室，所述氣化室的底部為激冷室，所述氣化室的底部出口和激冷室通過下降管相連通，所述氣化爐的底部設有渣出口；其特征在于：所述氣化爐內還設有熱解室，所述熱解室位于所述氣化室和所述激冷室之間，所述下降管的下端口穿過所述熱解室插入到所述激冷室內；所述下降管的頂部入口通過擋板密封連接所述氣化室的外側壁；所述擋板上間隔設有多個對向所述熱解室噴孔；所述氣化爐的側壁上設有至少一個對向所述熱解室的粉煤噴嘴；所述氣化爐的側壁上還設有連通所述熱解室的物料出口。

技術領域

本發明涉及到化工設備，具體指一種煤熱解爐及煤熱解方法。

背景技術

煤直接加氫工藝過程主要包括煤的破碎與干燥、煤漿制備、加氫液化、固液分離、氣體凈化、液體產品分餾和精制以及制氫等部分。主要流程為：在高溫高壓下，高濃度煤漿中的煤發生熱解，在催化劑作用下進行加氫和分解，最終成為穩定的液體分子。液化過程中，將煤、催化劑和循環油制成的煤漿，與制得的氫氣混合送入反應器。在液化反應器內，煤首先發生熱解反應，生成自由基“碎片”，不穩定的自由基“碎片”再與氫在催化劑存在條件下結合，形成分子量比煤低得多的初級加氫產物。出反應器的產物構成十分復雜，包括氣、液、固三相。氣相的主要成分是氫氣，分離后循環返回反應器重新參加反應；固相為未反應的煤、礦物質及催化劑；液相則為輕油(粗汽油)、中油等餾份油及重油。液相餾份油經提質加工(如加氫精制、加氫裂化和重整等)得到合格的汽油、柴油和航空煤油等產品。重質的液固淤漿經進一步分離得到重油和殘渣，重油作為循環溶劑用于煤漿制備。

現有的煤直接液化技術中，反應器反應壓力高達17MPa-30Mpa，氫耗量高達6％-10％，流程復雜，投資成本高。工藝過程中不僅要補充大量新氫，還需要循環油作供氫溶劑，裝置生產能力降低，出液化反應器的產物組成復雜，固液兩相分離困難，產油率低。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的現狀提供一種反應條件溫和、氫耗量小、產油率高的煤熱解爐。

本發明所要解決的另一個技術問題是針對現有技術的現狀提供一種煤熱解方法。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：該煤熱解爐，包括氣化爐，所述氣化爐的頂部設有氣化噴嘴，所述氣化爐的上部為氣化室，所述氣化室的底部為激冷室，所述氣化室的底部出口和激冷室通過下降管相連通，所述氣化爐的底部設有渣出口；

其特征在于：

所述氣化爐內還設有熱解室，所述熱解室位于所述氣化室和所述激冷室之間，所述下降管的下端口穿過所述熱解室插入到所述激冷室內；

所述下降管的頂部入口通過擋板密封連接所述氣化室的外側壁；所述擋板上間隔設有多個對向所述熱解室噴孔；

所述氣化爐的側壁上設有至少一個對向所述熱解室的粉煤噴嘴；所述氣化爐的側壁上還設有連通所述熱解室的物料出口。

所述熱解室的底面相對于所述氣化爐的側壁傾斜設置，所述物料出口設置在所述熱解室的最低位置。

所述粉煤噴嘴有多個，沿所述氣化爐的周壁均勻布置。

所述擋板與所述氣化爐的軸向夾角為15～60°。

所述粉煤噴嘴的軸向與所述氣化爐的徑向夾角為0°～60°，以保證煤粉與合成氣充分接觸，利用高溫合成氣攜帶的熱量進行熱解反應。

使用上述各所述的煤熱解爐的煤熱解制油方法，其特征在于包括下述步驟：

燃料、氧氣和水蒸汽自所述氣化噴嘴的對應通道內進入所述氣化室內，在1000～1700℃、3～9MPa下反應，生成的合成氣和液態渣從所述氣化室的底部出口進入所述下降管內；