[發明專利]一種上行蓄熱式粉煤快速熱解反應系統及方法

在審

• 申請號: 201711166196.1
• 申請日: 2017-11-21
• 公開（公告）號: CN107903924A
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 吳道洪;彭麗;孟嘉樂;張宏偉;鄭倩倩;肖磊
• 申請（專利權）人: 北京神霧電力科技有限公司
• 主分類號: C10B53/04
• 分類號: C10B53/04;C10B47/18;C10B57/00
• 代理公司: 北京律和信知識產權代理事務所(普通合伙)11446
• 代理人: 冷文燕,武玉琴

1.一種上行蓄熱式粉煤快速熱解反應系統，其特征在于，所述系統包括上行蓄熱式熱解爐、旋風分離器、半焦冷凝器和油氣冷凝器，其中，

所述上行蓄熱式熱解爐包括爐體和輻射管，所述爐體的頂部設有產物出口，所述爐體的底部設有氣體進口和反應物進料口，所述反應物進料口在所述爐體的豎直方向上的位置高于所述氣體進口；

所述輻射管設于所述爐體內，位于所述反應物進料口上方，所述輻射管為一組沿豎直方向間隔排布的蓄熱式輻射管；

所述旋風分離器的產物進口與所述上行蓄熱式熱解爐的產物出口相連；所述半焦冷凝器的半焦進口與所述旋風分離器的半焦出口相連；所述油氣冷凝器的油氣進口與所述旋風分離器的油氣出口相連。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述上行蓄熱式熱解爐還包括氣體分布板，所述氣體分布板設置于所述爐體內，位于所述反應物進料口下方，所述氣體進口連通均布于所述氣體分布板上的一組進氣口。

3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述輻射管兩端均設置有燃燒器，所述燃燒器分別與所述爐體外部的蓄熱器相連，所述燃燒器與所述蓄熱器一一對應。

4.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述系統還包括半焦收集器、電除塵凈化分離器、焦油收集器、熱解氣冷凝器、油水分離器、熱解水收集器和熱解氣收集器；所述半焦收集器與所述半焦冷凝器的冷凝半焦出口相連；所述電除塵凈化分離器的氣液進口與所述油氣冷凝器的氣液出口相連；所述焦油收集器的焦油進口與所述電除塵凈化分離器的焦油出口相連；所述熱解氣冷凝器的含油水熱解氣進口與所述電除塵凈化分離器的含油水熱解氣出口相連；所述油水分離器的油水進口與所述熱解氣冷凝器的油水出口相連；所述熱解水收集器與所述油水分離器的熱解水出口相連；所述熱解氣收集器與所述熱解氣冷凝器的熱解氣出口相連。

5.根據權利要求4所述的系統，其特征在于，所述半焦冷凝器中設有換熱器，用于回收半焦的熱量，所述換熱器的熱解氣進口與所述熱解氣收集器相連，所述換熱器的熱解氣出口與煤粉加料器相連。

6.根據權利要求5所述的系統，其特征在于，所述上行蓄熱式熱解爐的底部設有氣體壓縮機，用于向所述上行蓄熱式熱解爐輸送提升氣體；所述氣體壓縮機的氣體入口與所述換熱器的熱解氣出口相連。

7.一種利用權利要求1至6任一項所述上行蓄熱式粉煤快速熱解反應系統進行熱解的方法，其特征在于，所述方法包括：

將煤粉從所述上行蓄熱式熱解爐的反應物進料口送入所述上行蓄熱式熱解爐的爐體內；

將提升氣體從所述上行蓄熱式熱解爐的底部通過所述氣體進口送入所述上行蓄熱式熱解爐的爐體內；

使所述煤粉在所述提升氣體的作用下沿所述上行蓄熱式熱解爐的下部向上部運動；

使所述煤粉被所述輻射管加熱發生熱解反應，生成氣態、液態產物以及固體半焦；

將熱解反應生成的產物從所述上行蓄熱式熱解爐的頂部排出；

通過所述旋風分離器分離出半焦、氣態和液態產物；

通過所述半焦冷凝器收集半焦；

通過所述油氣冷凝器冷凝所述氣態和液態產物。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述上行蓄熱式熱解爐的爐膛溫度為450-950℃，爐膛壓力為0.2-0.4Mpa；所述輻射管的溫度控制在500-1000℃，單根所述輻射管上的溫度差不高于30℃。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，當制取焦油時，所述爐體的爐膛溫度為500-700℃；當生產中熱值煤氣時，所述爐體的爐膛溫度為700-900℃。

10.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，通過向所述半焦冷凝器的換熱器中通入熱解氣進行換熱后，使加熱的熱解氣作為提升氣體送入所述上行蓄熱式熱解爐的底部，并將所述上行蓄熱式熱解爐底部的煤粉送入至所述上行蓄熱式熱解爐的內部。