[發(fā)明專利]煤加氫氣化反應爐以及煤加氫氣化反應的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011290010.5
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112375594B
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發(fā)明（設計）人: 馬志超;周三;方科學;劉明
• 申請（專利權(quán)）人: 新奧科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: C10J3/48
• 分類號: C10J3/48
• 代理公司: 北京開陽星知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11710
• 代理人: 楊中鶴;麻雪梅

1.一種煤加氫氣化反應爐，其特征在于，包括爐體(2)以及穿設在所述爐體(2)上部的反應筒(1)；所述反應筒(1)的內(nèi)腔形成為第一反應區(qū)(11)，所述爐體(2)的內(nèi)腔形成為第二反應區(qū)(21)；

所述反應筒(1)具有第一反應區(qū)出口(13)以及用于供煤粉、氫氣和氧氣進入至所述第一反應區(qū)(11)的加氫氣化噴嘴(12)；所述第一反應區(qū)出口(13)與所述第二反應區(qū)(21)連通，以使所述第一反應區(qū)(11)內(nèi)反應的物料進入至所述第二反應區(qū)(21)；所述第一反應區(qū)出口(13)處設置有用于檢測所述第一反應區(qū)出口(13)處溫度的第一測溫件(14)，以使所述第一反應區(qū)(11)的反應溫度得以控制；

所述爐體(2)的爐壁上設置有激冷噴嘴(22)，所述激冷噴嘴(22)用于向所述第二反應區(qū)(21)內(nèi)噴入激冷介質(zhì)，以降低所述第二反應區(qū)(21)的溫度，所述激冷介質(zhì)至少包括激冷煤粉；所述第二反應區(qū)出口(23)處設置有用于檢測所述第二反應區(qū)出口(23)處溫度的第二測溫件(24)，以使所述第二反應區(qū)(21)的反應溫度得以控制；

所述第二反應區(qū)(21)具有冷卻介質(zhì)入口(25)，所述冷卻介質(zhì)入口(25)位于所述第二測溫件(24)的下方，所述冷卻介質(zhì)入口(25)用于向所述第二反應區(qū)(21)內(nèi)噴入冷卻介質(zhì)，以使所述第二反應區(qū)(21)終止反應。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤加氫氣化反應爐，其特征在于，所述激冷噴嘴(22)設置在所述爐體(2)的頂部，所述第一反應區(qū)出口(13)朝向所述激冷噴嘴(22)的軸線方向。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤加氫氣化反應爐，其特征在于，所述第一反應區(qū)出口(13)的開設方向與水平面之間的夾角范圍為30°～60°。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤加氫氣化反應爐，其特征在于，所述反應筒(1)傾斜穿設在所述爐體(2)上，所述反應筒(1)的位于所述爐體(2)內(nèi)的一端具有開口，所述開口形成為所述第一反應區(qū)出口(13)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的煤加氫氣化反應爐，其特征在于，所述反應筒(1)的長度與所述反應筒(1)的內(nèi)徑的比值不小于5。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的煤加氫氣化反應爐，其特征在于，所述反應筒(1)至少為四個，至少四個所述反應筒(1)沿所述爐體(2)的周向均勻分布。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的煤加氫氣化反應爐，其特征在于，所述激冷介質(zhì)還包括激冷氫氣；

所述激冷噴嘴(22)具有用于供所述激冷煤粉進入至所述第二反應區(qū)(21)的煤粉通道(221)以及用于供所述激冷氫氣進入至所述第二反應區(qū)(21)的氫氣通道(222)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的煤加氫氣化反應爐，其特征在于，所述氫氣通道(222)圍設在所述煤粉通道(221)的外圍，以使所述激冷氫氣與所述激冷煤粉同軸噴入所述第二反應區(qū)(21)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的煤加氫氣化反應爐，其特征在于，所述加氫氣化噴嘴(12)內(nèi)設置有氫氣/氧氣燃燒結(jié)構(gòu)，所述氫氣/氧氣燃燒結(jié)構(gòu)用于燃燒部分氫氣，以向所述煤粉的氣化反應提供熱量。

10.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的煤加氫氣化反應爐，其特征在于，所述冷卻介質(zhì)包括激冷氣；

所述第二反應區(qū)(21)內(nèi)設置有激冷環(huán)(26)，所述激冷環(huán)(26)位于所述第二測溫件(24)的下方，所述激冷環(huán)(26)具有激冷氣出口，所述激冷氣出口分別與所述冷卻介質(zhì)入口(25)以及所述第二反應區(qū)(21)連通。