气流床粉煤加氢气化炉、加氢气化系统及加氢气化方法.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CN108774549A(43)申请公布日2018.11.09(21)申请号201810995185.2C10J3/50(2006.01)(22)申请日2018.08.29C10J3/72(2006.01)C10J3/76(2006.01)(71)申请人中国石油化工股份有限公司C10J3/84(2006.01)地址100728北京市朝阳区朝阳门北大街22号申请人中石化宁波技术研究院有限公司华东理工大学(72)发明人王兴军刘海峰孙志刚郭强于广锁王辅臣陈雪莉丁天才刘建兵代正华许建良曹孟常蒋超(74)专利代理机构上海弼兴律师事务所31283代理人薛琦邹玲(51)Int.Cl.C10J3/48(2006.01)权利要求书3页说明书15页附图2页(54)发明名称气流床粉煤加氢气化炉、加氢气化系统及加氢气化方法(57)摘要本发明公开一种气流床粉煤加氢气化炉、加氢气化系统及加氢气化方法。该气流床粉煤加氢气化炉具有炉体，炉体围成炉腔，炉腔包括贫氧燃烧区和加氢气化区，贫氧燃烧区位于加氢气化区的下方；炉腔的侧壁设有第一进料口和第二进料口，炉腔的底部设有灰渣出口，炉腔的顶部设有产物出口；第一进料口用于将含有粉煤、氧气和载气的第一股物料送入贫氧燃烧区；第二进料口用于将含有粉煤和氢气的第二股物料送入加氢气化区。该气流床粉煤加氢气化炉、加氢气化系统及加氢气化方法，能够稳定实现粉煤的加氢气化过程，产品组分可调控，增强了原料的适应性和产品的多元性，且产品气中CH4含量高。CN108774549ACN108774549A权利要求书1/3页1.一种气流床粉煤加氢气化炉，其特征在于，所述气流床粉煤加氢气化炉具有炉体，所述炉体围成炉腔，所述炉腔包括贫氧燃烧区和加氢气化区，所述贫氧燃烧区位于所述加氢气化区的下方；所述炉腔的侧壁设有第一进料口和第二进料口，所述炉腔的底部设有灰渣出口，所述炉腔的顶部设有产物出口；所述第一进料口用于将含有粉煤、氧气和载气的第一股物料送入所述贫氧燃烧区；所述第二进料口用于将含有粉煤和氢气的第二股物料送入所述加氢气化区；所述气流床粉煤加氢气化炉的高径比为10-50；所述第一进料口的中心线与所述第二进料口的中心线之间的距离占所述气流床粉煤加氢气化炉的高度的比值为1/6-1/3；所述第二进料口的中心线距所述炉腔的顶部的距离占所述气流床粉煤加氢气化炉的高度的比值为2/3-5/6。2.如权利要求1所述的气流床粉煤加氢气化炉，其特征在于，所述贫氧燃烧区用于所述第一股物料中的粉煤和氧气发生贫氧燃烧反应获得燃烧气体产物和灰渣、并实现所述燃烧气体产物与所述灰渣的逆向流动分离、进而将所述燃烧气体产物输送至所述加氢气化区以及将所述灰渣从所述灰渣出口排出；所述加氢气化区用于所述第二股物料中的粉煤和氢气与所述燃烧气体产物接触发生加氢气化反应获得加氢气化产物和半焦、并实现所述加氢气化产物和所述半焦并流向上流动进而从所述产物出口排出；和/或，所述第一进料口用于将所述第一股物料沿与所述炉体的轴线垂直的方向送入所述贫氧燃烧区；和/或，所述第二进料口用于将所述第二股物料沿与所述炉体的轴线垂直的方向送入所述加氢气化区。3.如权利要求1所述的气流床粉煤加氢气化炉，其特征在于，所述气流床粉煤加氢气化炉的高径比为30-50，较佳地为40；和/或，所述第一进料口的中心线与所述第二进料口的中心线之间的距离占所述气流床粉煤加氢气化炉的高度的比值为1/6-1/4，较佳地为1/5；和/或，所述第二进料口的中心线距所述炉腔的顶部的距离占所述气流床粉煤加氢气化炉的高度的比值为3/4-5/6，较佳地为4/5。4.如权利要求1所述的气流床粉煤加氢气化炉，其特征在于，所述炉腔还具有灰渣收集区，所述灰渣收集区位于所述贫氧燃烧区的下方；所述灰渣收集区内装有激冷水，所述激冷水用于激冷冷却所述灰渣；所述气流床粉煤加氢气化炉的外部还设有黑水处理单元，所述黑水处理单元与所述灰渣收集区连通，所述黑水处理单元用于维持所述灰渣收集区中激冷水的液位以及调节所述灰渣收集区中激冷水的流量和温度。5.一种加氢气化系统，其特征在于，所述加氢气化系统包括如权利要求1-4任一项所述的气流床粉煤加氢气化炉、旋风分离器、除尘器、气液分离器和氢气膜分离器；所述旋风分离器具有第一进气口、第一出气口和第一半焦出口，所述除尘器具有第二进气口、第二出气口和第二半焦出口，所述气液分离器具有第三进气口、第三出气口和液体出口，所述氢气膜分离器具有第四进气口、氢气出口和富甲烷气出口；所述产物出口与所述第一进气口连通，所述第一出气口与所述第二进气口连通，所述第二出气口与所述第三进气口连通，所述第三出气口与所述第四进气口连通，所述第三出气口还与所述第一进气口连通。6.如权利要求5所述的加氢