[實用新型]一種自除塵型熱解和催化裂解反應器

有效

• 申請號: 201620661351.1
• 申請日: 2016-06-29
• 公開（公告）號: CN206143126U
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: 耿層層;陳水渺;肖磊;薛遜;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;C10B53/06;C10B57/18
• 代理公司: 北京連城創新知識產權代理有限公司11254
• 代理人: 郝學江

技術領域

本實用新型屬于化石燃料的熱解和裂解技術領域，具體涉及一種主要針對油頁巖和煤等資源的自除塵型熱解和催化裂解反應器，用于制取可燃氣和半焦產品。

背景技術

當今世界油氣資源逐漸減少，日益匱乏，我國尤甚，必須依靠大量的進口原油，這關系到國家能源安全問題。然而，我國擁有非常豐富的油頁巖以及煤炭資源，目前我國的熱解頁巖油產量居世界第一位，并且有逐年增長的趨勢。現有的油頁巖以及煤炭熱解爐型主要有撫順爐、三江氣燃式方爐、大工的固體熱載體干餾爐、愛莎尼亞的葛洛特（Galoter）爐、澳大利亞的ATP爐和美國聯合油公司干餾爐等。現有的熱解爐型均以制取油品為主要目的，但是大多熱解爐型，尤其是以處理粉煤為原料的爐型，熱解油中含有大量塵，造成熱解油難以有效利用，熱解油價值不高等問題。因此，如何設計一種高效除塵、系統結構和工藝流程都簡單的反應器成為本領域亟需解決的問題。

實用新型內容

本實用新型針對現有技術的不足，設計并開發出一種自除塵型熱解和催化裂解反應器，該反應器內一體化的設計了熱解室和裂解室，熱解室產生的油氣，進入顆粒床除塵裝置，經過顆粒床除塵裝置除塵后，潔凈的油氣再進入裂解室進行深度裂解，降低了后端除塵壓力，將大分子的焦油分子裂解為小分子的氣態烴類，并通過催化裂解的方式，大量產生氫氣，從而避免了生產熱解油含塵的問題，真正實現了化石燃料的清潔高效利用。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案為：

本實用新型提供了一種自除塵型熱解和催化裂解反應器，包括進料口、熱解室、裂解室和裂解氣出口，所述進料口設置在所述熱解室的頂壁上，所述裂解氣出口設置在所述裂解室的側壁上，其特征在于，還包括：

蓄熱式輻射管，所述蓄熱式輻射管沿所述反應器的高度方向多層布置在所述熱解室和所述裂解室內部，每層具有多根沿水平方向布置的所述蓄熱式輻射管；

隔熱磚墻，所述隔熱磚墻設置在所述反應器橫向寬度的2/3處，豎直地貫穿于所述反應器內，將所述反應器的內部空間分隔成所述熱解室和所述裂解室；

催化劑加入裝置，其與所述裂解室連接，用于將裂解催化劑施加于所述裂解室中；

連通構件，所述連通構件為所述隔熱磚墻縱向長度上，位于下部位置的開口，用于將所述熱解室和所述裂解室連通；

顆粒床除塵裝置，所述顆粒床除塵裝置與所述隔熱磚墻的所述開口固定連接，且所述顆粒床除塵裝置位于所述熱解室的一側沿水平方向延伸到所述熱解室內，用于將所述熱解室產生的油氣，通過所述顆粒床除塵裝置，通入到所述裂解室。

發明人發現，根據本實用新型實施例的反應器的系統結構簡單，操作方便，熱解室產生的油氣，進入顆粒床除塵，經過顆粒床除塵后，潔凈的油氣再進入裂解室進行深度裂解，降低了后端除塵壓力，將大分子的焦油分子裂解為小分子的氣態烴類，該反應器可產生大量的裂解氣，并通過催化裂解的方式，大量產生氫氣，從而避免了生產熱解油含塵的問題，真正實現了化石燃料的清潔高效利用。此外，一個爐體內可進行兩種作業，合二為一，節省建造成本和占地面積，而且，該反應器采用了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。

根據本實用新型的實施例，所述顆粒床除塵裝置位于熱解室一側的側面上設置具有多個孔的孔帶，所述顆粒床除塵裝置位于熱解室一側的底面上設有粉塵排出口，且所述顆粒床除塵裝置位于裂解室一側的側面上部設有用于對所述除塵裝置進行反吹的吹掃口、下部設有熱解氣排出口。

根據本實用新型的實施例，所述顆粒床除塵裝置鑲嵌在所述開口內；并且，所述顆粒床除塵裝置位于熱解室一側的上部為斜面設計。

根據本實用新型的實施例，所述隔熱磚墻的厚度為50-150mm；所述顆粒床除塵裝置的高度為200-2000mm，寬度為100-500mm。

根據本實用新型的實施例，所述孔帶的高度為150-1500mm，所述孔的直徑為1-30mm。

根據本實用新型的實施例，所述催化劑加入裝置包括：催化劑料斗；催化劑主管，所述催化劑主管與所述催化劑料斗相連；催化劑支管，所述催化劑支管與所述催化劑主管相連通，所述催化劑支管穿過所述反應器裂解室的壁并延伸至所述裂解室內部；至少一個催化劑噴射件，所述催化劑噴射件設置在所述催化劑支管上，且位于所述裂解室內部。

根據本實用新型的實施例，所述催化劑支管為多個并沿所述催化劑主管的長度方向彼此平行布置，所述催化劑支管設置在所述蓄熱式輻射管的層間。