[實用新型]氣流床粉煤加氫氣化爐及加氫氣化系統

有效

• 申請號: 201821409403.1
• 申請日: 2018-08-29
• 公開（公告）號: CN208700992U
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 王興軍;劉海峰;孫志剛;郭強;于廣鎖;王輔臣;陳雪莉;丁天才;劉建兵;代正華;許建良;曹孟常;蔣超
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中石化寧波技術研究院有限公司;華東理工大學
• 主分類號: C10J3/48
• 分類號: C10J3/48;C10J3/50;C10J3/72;C10J3/76;C10J3/84
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 薛琦;鄒玲

本實用新型公開一種氣流床粉煤加氫氣化爐及加氫氣化系統。該氣流床粉煤加氫氣化爐具有爐體，爐體圍成爐腔，爐腔包括貧氧燃燒區和加氫氣化區，貧氧燃燒區位于加氫氣化區的下方；爐腔的側壁設有第一進料口和第二進料口，爐腔的底部設有灰渣出口，爐腔的頂部設有產物出口；第一進料口用于將含有粉煤、氧氣和載氣的第一股物料送入貧氧燃燒區；第二進料口用于將含有粉煤和氫氣的第二股物料送入加氫氣化區。該氣流床粉煤加氫氣化爐及加氫氣化系統，能夠穩定實現粉煤的加氫氣化過程，產品組分可調控，增強了原料的適應性和產品的多元性，且產品氣中CH₄含量高。

技術領域

本實用新型涉及一種氣流床粉煤加氫氣化爐及加氫氣化系統。

背景技術

能源是社會發展和經濟發展的支柱，在我國，煤炭作為儲量最大并且利用量最多的能源，對人民生活起著重大的作用。煤炭的清潔高效利用技術發展越來越豐富，逐漸減少了對人民生活環境的污染。而當前產業化的煤氣化技術是將煤炭完全轉化為氣體，進而生產其他化學品，解決相應的環境污染和能源分布不均問題，對我國的社會和經濟發展有著重大的作用。

常規兩步法煤制天然氣工藝是采用高溫將煤炭完全轉化為以CO和H₂為主的氣體，然后再采用甲烷化技術將CO和H₂轉化為甲烷，其路線較長，投資大，熱效率低。為克服上述技術的不足，近年來，煤炭綜合利用的加氫氣化技術受到越來越多的重視。中國專利申請CN102559310A中公布了一種用焦爐氣等工業廢氣進行煤炭加氫氣化制天然氣等烴類的方法，該工藝中，原煤加熱至300℃會發生熱解產生焦油，容易發生堵塞，不利于輸送，該工藝由于輸入的熱量不足以達到激發加氫氣化反應溫度，無法獲得質量較優的產品和保證系統的穩定運行。因此，開發一種熱效率高、氣化系統穩定性好、產品組成可調以及產品質量較優的氣流床粉煤加氫氣化爐及加氫氣化系統是目前亟須解決的問題。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是克服現有技術中煤加氫氣化方法工藝路線較長、投資大、熱效率低、氣化系統穩定性差以及產品質量較差的缺陷，而提供一種熱效率高、氣化系統穩定性好、產品組成可調以及產品質量較優的氣流床粉煤加氫氣化爐及加氫氣化系統。該氣流床粉煤加氫氣化爐及加氫氣化系統，能夠穩定實現粉煤的加氫氣化過程，產品組分可調控，增強了原料的適應性和產品的多元性，且產品氣中CH₄含量高。

本實用新型通過以下技術方案解決上述技術問題：

本實用新型提供一種氣流床粉煤加氫氣化爐，所述氣流床粉煤加氫氣化爐具有爐體，所述爐體圍成爐腔，所述爐腔包括貧氧燃燒區和加氫氣化區，所述貧氧燃燒區位于所述加氫氣化區的下方；

所述爐腔的側壁設有第一進料口和第二進料口，所述爐腔的底部設有灰渣出口，所述爐腔的頂部設有產物出口；

所述第一進料口用于將含有粉煤、氧氣和載氣的第一股物料送入所述貧氧燃燒區；所述第二進料口用于將含有粉煤和氫氣的第二股物料送入所述加氫氣化區；

所述氣流床粉煤加氫氣化爐的高徑比為10-50；所述第一進料口的中心線與所述第二進料口的中心線之間的距離占所述氣流床粉煤加氫氣化爐的高度的比值為1/6-1/3；所述第二進料口的中心線距所述爐腔的頂部的距離占所述氣流床粉煤加氫氣化爐的高度的比值為2/3-5/6。

上述氣流床粉煤加氫氣化爐中，所述貧氧燃燒區用于所述第一股物料中的粉煤和氧氣發生貧氧燃燒反應獲得燃燒氣體產物和灰渣、并實現所述燃燒氣體產物與所述灰渣的逆向流動分離、進而將所述燃燒氣體產物輸送至所述加氫氣化區以及將所述灰渣從所述灰渣出口排出；所述加氫氣化區用于所述第二股物料中的粉煤和氫氣與所述燃燒氣體產物接觸發生加氫氣化反應獲得加氫氣化產物和半焦、并實現所述加氫氣化產物和所述半焦并流向上流動進而從所述產物出口排出。

上述氣流床粉煤加氫氣化爐中，較佳地，所述第一進料口用于將所述第一股物料沿與所述爐體的軸線垂直的方向送入所述貧氧燃燒區。