[發明專利]循環流化床粉煤熱解-氣化裝置及粉煤熱解-氣化方法

在審

• 申請號: 201910905164.1
• 申請日: 2019-09-24
• 公開（公告）號: CN112625755A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 鐘思青;徐俊;霍威;金渭龍
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號: C10J3/64
• 分類號: C10J3/64;C10J3/72;C10J3/84
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;康志梅

1.一種循環流化床粉煤熱解-氣化裝置，包括：

給料機；

流化床熱解爐，其通過進料斜管與給料機相連；

流化床氣化爐，其通過熱解斜管與流化床熱解爐相連；

快速床氣化爐，其下部入口與流化床氣化爐的上部出口相連；

流化床燃燒室，其上部入口與流化床氣化爐的下部出口相連；

細粉沉降/汽提器，其設置于快速床氣化爐的外部，并通過氣化斜管與流化床熱解爐相連。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述流化床熱解爐包括密相區和烯相區；優選的，密相區的側壁下部分別設置有粉煤入口和氣化半焦入口，粉煤入口通過與進料斜管與給料機相連；氣化半焦入口通過氣化斜管與細粉沉降/汽提器相連；密相區的側壁設置有熱解半焦出口，其通過熱解斜管與流化床氣化爐相連；優選的，烯相區內設置有流化床熱解爐旋風分離器。

3.根據權利要求1或2所述的裝置，其特征在于，在所述流化床熱解爐的底部設置有熱解流化氣入口，用于接收熱解流化氣；和/或，在所述流化床熱解爐的頂部設置有熱解氣出口，其與流化床熱解爐旋風分離器的氣體出口相連，用于排出熱解氣。

4.根據權利要求1-3中任一項所述的裝置，其特征在于，所述流化床氣化爐的側壁下部設置有熱解半焦入口，其通過熱解斜管與流化床熱解爐相連；優選在所述流化床氣化爐的側壁下部設置有氣化劑入口，氣化劑入口用于接收氣化劑。

5.根據權利要求1-4中任一項所述的裝置，其特征在于，所述流化床燃燒室的底部設置有灰渣排出口，灰渣排出口與灰渣罐相連。

6.根據權利要求1-5中任一項所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括快速床旋風分離器，其與所述快速床氣化爐的上部出口相連。

7.根據權利要求1-6中任一項所述的裝置，其特征在于，所述細粉沉降/汽提器包括汽提段、細粉沉降段和細粉沉降/汽提器旋風分離器；所述細粉沉降/汽提器的側壁下部設置有汽提氣入口，用于接收汽提氣；所述細粉沉降/汽提器的側壁下部設置有半焦出口，其通過氣化斜管與流化床熱解爐相連；所述細粉沉降/汽提器的頂部設置有合成氣出口，其與細粉沉降/汽提器旋風分離器的氣體出口相連，用于排出合成氣。

8.一種粉煤熱解-氣化方法，其采用權利要求1-7中任一項所述的裝置，包括如下步驟：

(a)粉煤原料由給料機送入流化床熱解爐，在流化床熱解爐內與高溫氣化半焦混合被加熱，粉煤發生熱解反應，生成熱解半焦和熱解氣；

(b)所述熱解半焦通過熱解斜管進入流化床氣化爐，與氣化劑接觸，在流化床氣化爐和快速床氣化爐內發生氣化反應，生成合成氣和含碳氣化半焦；

(c)所述合成氣進入細粉沉降/汽提器，分離出高溫氣化半焦，所述高溫氣化半焦經由氣化斜管進入流化床熱解爐；

(d)所述含碳氣化半焦從流化床氣化爐向下進入流化床燃燒室，發生燃燒反應，生產灰渣和高溫氣體；高溫氣體向上進入流化床氣化爐作為氣化劑。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述粉煤原料包括粉煤以及催化劑和生物質中的至少一種；優選的，所述催化劑包括堿金屬、堿土金屬、過渡金屬中的至少一種。

10.根據權利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述粉煤原料由給料機送入所述流化床熱解爐的密相區，在密相區內與高溫氣化半焦混合被加熱，粉煤發生熱解反應，生成熱解半焦和熱解氣；熱解半焦通過通過熱解斜管進入流化床氣化爐；熱解氣夾帶細煤粉，向上進入烯相區通過流化床熱解爐旋風分離器進行氣固分離，固體返回密相區，氣體離開流化床熱解爐。

11.根據權利要求8-10中任一項所述的方法，其特征在于，所述流化床熱解爐的熱解壓力為0-6.5MPa，熱解溫度為400-800℃；和/或，所述流化床熱解爐密相區的粉煤平均密度為200-550kg/m³，空塔線速為0.1-1.0m/s。