[實用新型]高硫劣質石油焦氣化爐

有效

• 申請號: 201921606459.0
• 申請日: 2019-09-25
• 公開（公告）號: CN210826078U
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 張靜怡;張林仙;李若男;郭金霞;隋建偉;李春玉;王琥;陳友川;安冬旭;趙建濤
• 申請（專利權）人: 中國寰球工程有限公司;中國科學院山西煤炭化學研究所
• 主分類號: C10J3/48
• 分類號: C10J3/48;C10J3/50;C10J3/52;C10J3/82
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 李林

本實用新型提供一種高硫劣質石油焦氣化爐，爐體內部自上而下分為：高溫氣化段、降溫變換段和低溫激冷段，其中：高溫氣化段的頂部設有石油焦粉進口與氣化劑進口，下部通過擴口段連接降溫變換段，擴口段的錐面分布有用于供應噴淋水或低溫蒸氣的霧化噴頭，降溫變換段下部通過收縮段連接導流管，導流管的下端伸入低溫激冷段下部，低溫激冷段上部一側設有氣體出口，低溫激冷段的底部設有排渣口。本實用新型具有碳轉化率高、氣化熱效率高、設備結構簡單的優點，并且產品氣中氫含量高，尤其適用于石油焦氣化制氫的生產過程，可減少后系統變換負荷15?30％，整體能耗降低2?5％，也可用于石油焦氣化制合成氣或燃料氣領域。

技術領域

本實用新型涉及一種高硫劣質石油焦氣化爐，尤其適用于石化領域的石油焦氣化制氫的生產過程，也可用于石油焦氣化制合成氣或燃料氣領域。

背景技術

石油焦產量隨著原油的重質化、劣質化和重質原油深加工規模的不斷擴大持續上升。高硫石油焦由于硫含量高，不能滿足碳素材料的使用要求，只能作為燃料使用，而且燃燒利用過程的污染物排放量大，易造成環境污染。

而高硫石油焦氣化制氫可滿足煉廠對氫源的需求，也可生產化學品或經FT合成生產液體燃料，實現其高效、潔凈、高附加值利用。

固體燃料氣化技術按照氣固接觸的方式可分為固定床、流化床和氣流床氣化爐，主要應用于煤炭氣化領域。

其中，氣流床煤氣化爐采用干煤粉進料，具有生產能力大、碳轉化率高、氧耗低、環境污染小的優點，主要的爐型包括：K-T爐、Shell爐、Prenflo爐和GSP爐等，國內的航天爐、TPRI以及東方爐等。

專利ZL01131780.9公開一種兩段式干煤粉氣化爐，氣化爐下段操作溫度約1500℃，氣化爐上段噴入煤粉降低操作溫度至約1000℃，可實現較高的氣化熱效率，但由于二段煤粉反應不完全，碳轉化率較低。

專利ZL02131307.5公開一種固體排渣的氣流床氣化裝置，結合氣流床和流化床氣化爐特點，利用高溫煤氣和灰渣的顯熱，提高氣化效率。

專利CN102676228A和CN102134512A分別提出在氣流床氣化爐頂部和上部安裝多個燒嘴的進料方式擴大氣化爐的生產能力，并提高碳轉化率。但多噴嘴進料方式帶來控制系統復雜，增加投資成本和操作難度。

石油焦與煤炭相比，具有碳含量高、熱值高，揮發分低、灰含量低、灰熔點高的特點。氣化反應過程中，由于石油焦的揮發分少、孔隙率、石墨化程度高，氣化反應活性遠低于煤炭，而且石油焦的灰含量低、灰熔點高、高溫流變性差，常規煤粉氣化爐并不能完全適應石油焦氣化的應用要求。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種碳轉化率、熱效率高、產品氣氫含量高、處理能力大的高硫劣質石油焦氣流床氣化爐。

為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是：

一種高硫劣質石油焦氣化爐，其特征在于：爐體內部自上而下分為：高溫氣化段、降溫變換段和低溫激冷段，其中：高溫氣化段的頂部設有石油焦粉進口與氣化劑進口，下部通過擴口段連接降溫變換段，擴口段的錐面分布有用于供應噴淋水或低溫蒸氣的霧化噴頭，降溫變換段下部通過收縮段連接導流管，導流管的下端伸入低溫激冷段下部，低溫激冷段上部一側設有氣體出口，低溫激冷段的底部設有排渣口。

所述的高硫劣質石油焦氣化爐，其中：低溫激冷段內壁與導流管外壁之間設有多層擋板，在多層擋板之間流動有循環渣水。

所述的高硫劣質石油焦氣化爐，其中：在低溫激冷段的側面還分別設有渣水進口與渣水出口，所述渣水進口高于所述多層擋板的高度位置，而所述渣水出口位于多層擋板的最下一層擋板的上方位置。

所述的高硫劣質石油焦氣化爐，其中：高溫氣化段與降溫變換段的直徑比為1:1.05-2；高溫氣化段與降溫變換段的高度比為1:0.2-2。