一种煤与固体废弃物共热解气化反应装置和方法及应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115505432A(43)申请公布日2022.12.23(21)申请号202110698628.3C10J3/72(2006.01)(22)申请日2021.06.23C10J3/84(2006.01)(71)申请人中国石油化工股份有限公司地址100728北京市朝阳区朝阳门北大街22号申请人中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院(72)发明人金渭龙钟思青徐俊李勇征(74)专利代理机构北京知舟专利事务所(普通合伙)11550专利代理师赵宇(51)Int.Cl.C10J3/66(2006.01)C10J3/54(2006.01)C10J3/56(2006.01)权利要求书4页说明书13页附图5页(54)发明名称一种煤与固体废弃物共热解气化反应装置和方法及应用(57)摘要本发明涉及一种煤与固体废弃物共热解气化反应装置和方法及应用，所述装置包括顺序连接的热解炉、汽提炉和气化炉；包含煤与固体废弃物的原料进入热解炉后得到包含有粗热解气和粗半焦的产物，所述粗半焦进入汽提炉后得到置换气和活化半焦，所述活化半焦进入气化炉后得到合成气、高温半焦和粗渣，部分所述高温半焦返回进入热解炉底部，部分所述合成气作为循环合成气返回热解炉。本发明的反应装置和方法可应用于煤与固体废弃物共利用领域，提高了碳转化率及有效气含量，碳转化率达到98％以上，能有效提高焦油产率及其品质。CN115505432ACN115505432A权利要求书1/4页1.一种煤与固体废弃物共热解气化反应装置，包括顺序连接的热解炉、汽提炉和气化炉；包含煤与固体废弃物的原料进入热解炉后得到包含有粗热解气和粗半焦的产物，所述粗半焦进入汽提炉后得到置换气和活化半焦，所述活化半焦进入气化炉后得到合成气、高温半焦和粗渣，部分所述高温半焦返回进入热解炉底部，部分所述合成气作为循环合成气返回热解炉。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述热解炉顶部设置有原料进口和产物出口，底部设置有高温半焦返料进口和循环合成气进口；所述汽提炉顶部设置有置换气出口，中上部设置有粗半焦返料进口，底部设置有活化半焦出口；所述气化炉顶部设置有气体出口，中上部设置有高温半焦出口，中下部设置有活化半焦返料进口，底部分别设置有灰渣出口和气化剂进口。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述热解炉产物出口设置有热解炉旋风分离器，所述热解炉旋风分离器上方设置有粗热解气出气口，所述热解炉旋风分离器下方设置有粗半焦出口，并通过粗半焦返料装置与所述汽提炉粗半焦返料进口相连；和/或，所述汽提炉底部的活化半焦出口设有活化半焦返料装置，并通过活化半焦返料装置与所述气化炉活化半焦返料进口相连；和/或，所述气化炉顶部的气体出口连接有气化炉旋风分离器，所述气化炉旋风分离器顶部设置有合成气出口并通过合成气分流装置与热解炉下方的循环合成气进口相连接；所述气化炉旋风分离器底部设置有气化半焦出口，并通过气化半焦返料装置与设置在气化炉侧壁上的气化半焦返料进口相连；和/或，所述气化炉的高温半焦出口设置有高温半焦返料装置，并通过所述高温半焦返料装置与热解炉底部的高温半焦返料进口相连。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述粗半焦返料装置和/或活化半焦返料装置为内外双圆筒型结构，外部的外筒底端设置有进气口，顶端设置有通孔；内部的内筒底端设置有空隙，顶端设置有与所述粗半焦出口或活化半焦出口相通的进料口，该进料口穿过外筒顶端通孔且其外壁与外筒顶端通孔内壁相接，优选密封式固定连接；内筒将返料装置分为内筒空间和外筒空间，内筒底部与外筒底端之间留有空间，形成水平通道，水平通道高度优选为返料装置外筒高度的1/5～3/5；所述外筒的上部侧壁设置有多个，优选为2～6个返料管，与汽提炉粗半焦返料进口或气化炉活化半焦返料进口相连。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述汽提炉粗半焦返料进口与粗半焦返料装置的返料管对应，按汽提炉截面圆周等间距设置有多个，优选为2‑6个粗半焦返料进口；和/或，所述气化炉的活化半焦返料进口与活化半焦返料装置的返料管对应，按气化炉截面圆周等间距设置有多个，优选为2‑6个活化半焦返料进口。6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述热解炉内设置导流筒，优选为同轴导流筒；所述导流筒为两端开放的筒状结构，导流筒上端口与热解炉顶端相连接，导流筒下端口置于热解炉内；所述导流筒将热解炉分为热解内筒和热解外筒，热解炉原料进口位于导流筒热解内筒的上端口，热解炉产物出口设置在热解外筒上，与热解内筒和热解外筒之间的空间相通。7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述导流筒内壁设置多列，优选为2～4列的三角棱台，所述三角棱台优选占导流筒内2CN115505432A权利要求书2/4页壁圆周的1/