[實用新型]一種煤快速熱解及氣化的一體化系統

有效

• 申請號: 201721862951.5
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN208266125U
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 李生忠;常勝良;謝善清;林景龍;吳道洪
• 申請（專利權）人: 北京神霧電力科技有限公司
• 主分類號: C10J3/66
• 分類號: C10J3/66;C10J3/62;C10J3/84;C10J3/72
• 代理公司: 北京連城創新知識產權代理有限公司 11254
• 代理人: 劉伍堂

本實用新型具體涉及一種煤快速熱解及氣化的一體化系統，包括：快速熱解反應器、第一旋風分離器、氣化爐和第二旋風旋風分離器；本實用新型將快速熱解反應器與氣化爐聯合使用，由于快速熱解反應器加熱采取蓄熱式輻射管，不需要提供熱載體，反應器與氣化爐相對獨立，在與氣化爐聯用時，使用簡單的方式就能將二者聯用，克服現有設備工藝復雜等缺點，并調整熱解產物生產天然氣，實現煤制氣不同熱值煤氣的工藝，降低環境污染和生產成本。

技術領域

本實用新型屬于石化技術領域，具體涉及一種煤快速熱解及氣化的一體化系統。

背景技術

快速熱解是指在無氧或限氧的條件下，將物料快速升溫至熱解所需溫度，使得含碳高分子迅速的發生化學鍵斷裂反應產生半焦、熱解氣，高溫的工作環境會對提高熱解產物的生成速率有很大的提高。熱解產物分別設置了獨立的半焦冷卻系統和熱解氣凈化系統，得到冷卻的半焦、燃氣、少部分焦油以及其他化學產品。氣化技術是將低溫原料（半焦或煤）和氣化劑（氧氣和蒸汽）直接加入氣化爐進行反應，反應過程是以原料部分燃燒產生熱量以滿足水煤氣反應過程所需的能量，氣化產生的煤氣也是設置獨立的煤氣凈化系統，將煤氣進行預除塵、余熱回收、進一步除塵、激冷加壓、凈化等工藝過程，產生合格的凈煤氣外送。

目前快速熱解雖能產生高附加值的燃氣，但是產生的半焦帶有大量的顯熱，固體顯熱的回收和利用非常困難，并且熱量回收效率低，回收設備投資大；熱解氣在高溫除塵后進行激冷處理，不但浪費了大量的余熱，而且冷卻過程需要消耗大量的水和動力；

常規的氣化過程是將原料部分燃燒產生氣化過程所需要的熱量，保證氣化過程的能夠連續進行，部分燃燒的燃料變成二氧化碳，造成氣化過程的熱效率和冷煤氣效率較低；因為煤氣中含有較多的二氧化碳，氣化產生的煤氣熱值品質偏低，熱值大約在1200Kcal左右。并且傳統的氣化工藝要獲取中熱值的煤氣，氣化工藝需要純氧作為氣化劑進行純氧氣化，空分裝置（制氧站）投資大大增加并且運行過程需要消耗大量的電能，極大地提高了運行費用，收益率大大縮水。所以節能環保，提高熱解氣品質和提高收益率是目前主要研究方向，并且目前對煤的快速熱解耦合氣化爐裝置的一體化系統還極少見報道。

實用新型內容

本實用新型針對現有技術的不足，提供一種煤快速熱解及氣化的一體化系統，將快速熱解反應器與氣化爐聯合使用，由于快速熱解反應器加熱采取蓄熱式輻射管，不需要提供熱載體，因此該反應器與氣化爐相對獨立，在與氣化爐聯用時，使用簡單的方式就能將二者聯用，克服現有設備工藝復雜等缺點，并調整熱解產物生產天然氣，實現煤制氣不同熱值煤氣的工藝，降低環境污染和生產成本。

為解決上述問題，本實用新型采用的技術方案為：

一種煤快速熱解及氣化的一體化系統，包括：快速熱解反應器、第一旋風分離器、氣化爐和第二旋風旋風分離器；其中，

所述快速熱解反應器的熱解氣出口與所述第一旋風分離器的熱解氣入口連接，所述快速熱解反應器的半焦出口與所述氣化爐的半焦入口連接；

所述氣化爐的粗煤氣出口與所述第二旋風分離器的粗煤氣入口連接；

所述氣化爐的灰分入口分別與所述第一旋風分離器的第一灰分出口、所述第二旋風分離器的第二灰分出口連接，分別將所述第一旋風分離器、第二旋風分離器分離出的灰分送至所述氣化爐進行二次氣化。

進一步的，所述快速熱解反應器內部設置有多層用于為所述快速熱解反應器提供熱源的蓄熱式輻射管，每層所述蓄熱式輻射管沿所述快速熱解反應器的爐體均勻設置的多個蓄熱式輻射管，相鄰兩層所述蓄熱式輻射管互相錯開設置；

所述快速熱解反應器頂部的中心位置設置有原料入口，所述原料入口上設置有進料閥，所述原料入口與煤倉連接；

所述快速熱解反應器的底部設置有半焦出口，所述快速熱解反應器的側部設置有熱解氣出口。