[發(fā)明專利]一種熱解-氣化一體化裝置及工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910974441.4
• 申請日: 2019-10-14
• 公開（公告）號: CN110591745A
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發(fā)明（設計）人: 孫鳴;袁童童;李曦;朱路路;么秋香;馬曉迅
• 申請（專利權）人: 西北大學
• 主分類號: C10B53/04
• 分類號: C10B53/04;C10J3/50;C10J3/48;C10B57/08;C10B57/00
• 代理公司: 61200 西安通大專利代理有限責任公司
• 代理人: 郭瑤

1.一種熱解-氣化一體化裝置，其特征在于，包括相連通的熱解爐(24)氣化爐(25)，熱解爐(24)與氣化爐(25)之間設置帶有橫管冷凝的半焦分布器(3)；

熱解爐(24)頂端開設有進料口(1)，進料口(1)一側開設有熱解爐煤氣出口(11)；熱解爐煤氣出口(11)與旋風分離器(12)相連；旋風分離器(12)頂端出口經間接恒冷器與蒸餾塔(16)相連；

氣化爐(25)上開設有氣化氣出口(5)，氣化氣出口(5)與脫硫裝置(20)相連；

氣化爐(25)上設置有與氣化爐(25)內部相連通的氣化噴嘴(7)。

2.根據權利要求1所述的一種熱解-氣化一體化裝置，其特征在于，帶有橫管冷凝的半焦分布器(3)與耐火磚襯(6)相連，帶有橫管冷凝的半焦分布器(3)包括均勻分布的橫管(22)；橫管(22)為上尖下寬的三棱柱結構，分布為縱橫交叉均勻分布，橫管(22)之間形成方形孔洞；橫管(22)內部設置有冷凝管(23)。

3.根據權利要求2所述的一種熱解-氣化一體化裝置，其特征在于，旋風分離器(12)底端出口與氣化噴嘴(7)相連；氣化爐(25)內壁設置有耐火磚襯(6)，耐火磚襯(6)內部設有水冷壁(4)。

4.根據權利要求3所述的一種熱解-氣化一體化裝置，其特征在于，耐火磚襯(6)內部的水冷壁(4)和橫管(22)內部的冷凝管(23)相連通。

5.根據權利要求1所述的一種熱解-氣化一體化裝置，其特征在于，熱解爐(24)內設置有旋轉分布器(2)，進料口(1)與旋轉分布器(2)相連通。

6.根據權利要求1所述的一種熱解-氣化一體化裝置，其特征在于，間接恒冷器包括第一間接恒冷器(14)和第二間接恒冷器(15)，第一間接恒冷器(14)和第二間接恒冷器(15)內部的頂部均設置有噴淋裝置(13)；

蒸餾塔(16)的側壁上部出口與第一間接恒冷器(14)和第二間接恒冷器(15)頂部的入口相連。

7.根據權利要求1所述的一種熱解-氣化一體化裝置，其特征在于，蒸餾塔(16)頂端出口和底端出口均與焦油收集槽(17)相連；焦油收集槽(17)自上至下包括輕質焦油收集槽和重質焦油收集槽；

氣化爐(25)底端設置有循環(huán)冷卻裝置(8)，循環(huán)冷卻裝置(8)內設置有排渣裝置(9)，排渣裝置(9)位于氣化爐(25)底部出口處，循環(huán)冷卻裝置(8)底部設置有灰渣槽(10)；

所述氣化噴嘴(7)為四個，并且沿氣化爐(25)周向均勻分布。

8.一種基于權利要求1所述裝置的熱解-氣化一體化工藝，其特征在于，包括以下步驟：

(1)進行氣化過程：

將煤粉與氣化劑混合后，進入氣化爐(25)中進行氣化，得到以一氧化碳和氫氣為主的高溫氣化氣及熔渣；氣化過程中產生的熔渣進入循環(huán)冷卻裝置(8)進行熄渣，氣化爐(25)內溫度為1100-1500℃；氣化過程中產生的高溫氣化氣一部分向上進入熱解爐(24)中參與熱解過程，另一部分經氣化氣出口(5)進入脫硫裝置(20)進行脫硫凈化，得到氣化氣；

(2)進行熱解過程：

將煤粉加入熱解爐(24)中，煤粉在熱解爐(24)內受到氣化爐(25)內發(fā)生的氣化過程產生的高溫氣化氣的加熱作用發(fā)生熱解，產生熱解爐煤氣和熱解半焦；熱解過程中，熱解爐(24)內溫度為500-800℃；熱解半焦經過帶有橫管冷凝的半焦分布器(3)進入氣化爐(25)參與氣化過程，實現(xiàn)熱解氣化一體化；

熱解爐煤氣進入旋風分離器(12)進行除塵凈化后經旋風分離器(12)出口進入間接恒冷器進行降溫冷凝，再經蒸餾塔(16)蒸餾，得到中質焦油。