循环流化床粉煤热解-气化装置及粉煤热解-气化方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112625755A(43)申请公布日2021.04.09(21)申请号201910905164.1(22)申请日2019.09.24(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)发明人钟思青徐俊霍威金渭龙(74)专利代理机构北京聿宏知识产权代理有限公司11372代理人吴大建康志梅(51)Int.Cl.C10J3/64(2006.01)C10J3/72(2006.01)C10J3/84(2006.01)权利要求书2页说明书11页附图1页(54)发明名称循环流化床粉煤热解-气化装置及粉煤热解-气化方法(57)摘要本发明公开了一种循环流化床粉煤热解-气化装置，包括：给料机；流化床热解炉，其通过进料斜管与给料机相连；流化床气化炉，其通过热解斜管与流化床热解炉相连；快速床气化炉，其下部入口与流化床气化炉的上部出口相连；流化床燃烧室，其上部入口与流化床气化炉的下部出口相连；细粉沉降/汽提器，其设置于快速床气化炉的外部，并通过气化斜管与流化床热解炉相连。本发明还公开了一种采用该装置进行粉煤热解-气化的方法。本发明具有碳转化率高、气化强度高、粉煤利用率高、气化煤种适应性广、能量利用合理以及装置运行稳定、高效的特点。CN112625755ACN112625755A权利要求书1/2页1.一种循环流化床粉煤热解-气化装置，包括：给料机；流化床热解炉，其通过进料斜管与给料机相连；流化床气化炉，其通过热解斜管与流化床热解炉相连；快速床气化炉，其下部入口与流化床气化炉的上部出口相连；流化床燃烧室，其上部入口与流化床气化炉的下部出口相连；细粉沉降/汽提器，其设置于快速床气化炉的外部，并通过气化斜管与流化床热解炉相连。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述流化床热解炉包括密相区和烯相区；优选的，密相区的侧壁下部分别设置有粉煤入口和气化半焦入口，粉煤入口通过与进料斜管与给料机相连；气化半焦入口通过气化斜管与细粉沉降/汽提器相连；密相区的侧壁设置有热解半焦出口，其通过热解斜管与流化床气化炉相连；优选的，烯相区内设置有流化床热解炉旋风分离器。3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在所述流化床热解炉的底部设置有热解流化气入口，用于接收热解流化气；和/或，在所述流化床热解炉的顶部设置有热解气出口，其与流化床热解炉旋风分离器的气体出口相连，用于排出热解气。4.根据权利要求1-3中任一项所述的装置，其特征在于，所述流化床气化炉的侧壁下部设置有热解半焦入口，其通过热解斜管与流化床热解炉相连；优选在所述流化床气化炉的侧壁下部设置有气化剂入口，气化剂入口用于接收气化剂。5.根据权利要求1-4中任一项所述的装置，其特征在于，所述流化床燃烧室的底部设置有灰渣排出口，灰渣排出口与灰渣罐相连。6.根据权利要求1-5中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括快速床旋风分离器，其与所述快速床气化炉的上部出口相连。7.根据权利要求1-6中任一项所述的装置，其特征在于，所述细粉沉降/汽提器包括汽提段、细粉沉降段和细粉沉降/汽提器旋风分离器；所述细粉沉降/汽提器的侧壁下部设置有汽提气入口，用于接收汽提气；所述细粉沉降/汽提器的侧壁下部设置有半焦出口，其通过气化斜管与流化床热解炉相连；所述细粉沉降/汽提器的顶部设置有合成气出口，其与细粉沉降/汽提器旋风分离器的气体出口相连，用于排出合成气。8.一种粉煤热解-气化方法，其采用权利要求1-7中任一项所述的装置，包括如下步骤：(a)粉煤原料由给料机送入流化床热解炉，在流化床热解炉内与高温气化半焦混合被加热，粉煤发生热解反应，生成热解半焦和热解气；(b)所述热解半焦通过热解斜管进入流化床气化炉，与气化剂接触，在流化床气化炉和快速床气化炉内发生气化反应，生成合成气和含碳气化半焦；(c)所述合成气进入细粉沉降/汽提器，分离出高温气化半焦，所述高温气化半焦经由气化斜管进入流化床热解炉；(d)所述含碳气化半焦从流化床气化炉向下进入流化床燃烧室，发生燃烧反应，生产灰渣和高温气体；高温气体向上进入流化床气化炉作为气化剂。9.根据权利要求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剂和生物质中的至少一种；优选的，所述催化剂包括碱金属、碱土金属、过渡金属中的至少一种。2CN112625755A权利要求书2/2页10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述粉煤原料由给料机送入所述流化床热解炉的密相区，在密相区内与高温气化半焦混合被加热，粉煤发生热解反应，生成热解半焦和热解气；热解半焦通过通过热解斜管进入流化床气化炉；热解气夹带细煤粉，向上进入烯相区通过流化床热解炉旋