组合式流化床煤催化气化制氢的装置及方法.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CN112574786A(43)申请公布日2021.03.30(21)申请号201910925806.4(22)申请日2019.09.27(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高攀(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.C10J3/56(2006.01)C10J3/72(2006.01)C10J3/84(2006.01)权利要求书2页说明书12页附图3页(54)发明名称组合式流化床煤催化气化制氢的装置及方法(57)摘要本发明公开了一种组合式流化床煤催化气化制氢的装置及方法，采用流化床气化炉和再生炉组合，于原料进口位于流化床气化炉上层空间，流化床气化炉下层空间的返料出口通过返料装置与再生炉的返料进口相连接，再生炉上方出口通过返料装置与流化床气化炉上层空间的返料进口相连接技术方案，主要解决氢气含量低、碳转化率低、能耗高等问题。本发明的装置及方法，较好地解决了上述问题，可应用于煤制氢领域。CN112574786ACN112574786A权利要求书1/2页1.一种组合式流化床煤催化气化制氢的装置，包括流化床气化炉(1)、原料进口(2)、气化炉下层气体分布器(3)、气化炉上层气体分布器(4)、气化炉出口(5)、气化炉排渣口(6)、气化炉返料出口(7)、返料装置(8)、再生炉返料进口(9)，再生炉(10)、载体加料口(11)，再生炉气体分布器(12)、再生炉气体出口(13)、再生炉排渣口(14)、第一旋风分离器(15)、灰斗(16)、返料直管(17)、U型返料装置(18)、气化炉返料进口(19)、气化炉热回收单元(20)、分离净化单元(21)、第二旋风分离器(22)、再生炉冷却净化单元(23)，其特征在于，所述原料进口(2)与所述流化床气化炉(1)相连接，所述流化床气化炉(1)通过所述气化炉返料出口(7)与所述返料装置(8)相连接，所述返料装置(8)通过所述再生炉返料进口(9)与所述再生炉(10)相连接，所述载体加料口(11)与所述再生炉(10)相连接，所述再生炉气体出口(13)与所述第一旋风分离器(15)相连接，所述第一旋风分离器(15)底部连接所述灰斗(16)和所述返料直管(17)，所述U型返料装置(18)通过所述气化炉返料进口(19)与所述流化床气化炉(1)相连接，所述第一旋风分离器(15)的出口与所述第二旋风分离器(22)相连接，所述第二旋风分离器(22)与所述再生炉冷却净化单元(23)相连接，所述气化炉出口(5)与所述气化炉热回收单元(20)和所述分离净化单元(21)相连接。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述流化床气化炉(1)由上层空间和下层空间组成；所述上层空间的内径大于所述下层空间的内径，优选地，为所述下层空间的内径的1.2-5.0倍；和/或，所述上层空间的高度大于等于所述下层空间的高度，优选地，为所述下层空间的高度的1.0-3.0倍。3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述气化炉下层气体分布器(3)位于所述流化床气化炉(1)的下层空间的底部，与水平轴线呈小于或等于60°的夹角，优选为15-45°，所述气化炉下层气体分布器(3)的锥面上设置有气孔；优选地，所述气孔沿圆周均匀布置；进一步优选地，设有5-50个圈气孔，开孔率为1-5％；和/或，所述气化炉上层气体分布器(4)位于所述流化床气化炉(1)的上层空间的底部，与水平轴线呈小于或等于60°的夹角，优选为15-45°，所述气化炉上层气体分布器(4)锥面上设置有气孔；优选地，所述气孔沿圆周均匀布置；进一步优选地，设有10-100个圈气孔，开孔率为1-5％。4.根据权利要求1-3任一所述的装置，其特征在于，所述原料进口(2)位于所述流化床气化炉(1)的上层空间内，位置为低于所述上层空间的高度的2/3，优选为位于所述上层空间的高度的1/5-3/5之间；和/或，所述的气化炉返料出口(7)位于所述流化床气化炉(1)的下层空间内，优选为位于所述下层空间的高度的1/5-4/5之间；和/或，所述的气化炉返料进口(19)位于所述流化床气化炉(1)的上层空间内，优选为位于所述上层空间的高度的1/3-2/3之间。5.根据权利要求1-4任一所述的装置，其特征在于，所述再生炉返料进口(9)位于所述再生炉(10)的下方，位置为低于所述再生炉(10)的高度的1/2，优选位于所述再生炉(10)的高度的1/5-1/2之间；和/或，所述再生炉(10)设有1-5个载体加料口(11)，所述载体加料口(11)位于再生炉(10)中部，优选位于所述