一种耦合式粉煤气化热解反应器及工艺.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CN105861065A(43)申请公布日2016.08.17(21)申请号201610260502.7C10B53/04(2006.01)(22)申请日2016.04.25(71)申请人中美新能源技术研发（山西）有限公司地址030006山西省太原市长治路高新国际D座5楼(72)发明人安英保郑琪扶振吴壮(74)专利代理机构山西五维专利事务所(有限公司)14105代理人杨耀田(51)Int.Cl.C10J3/48(2006.01)C10J3/72(2006.01)C10J3/74(2006.01)C10J3/50(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称一种耦合式粉煤气化热解反应器及工艺(57)摘要一种耦合式粉煤气化热解反应器及工艺，本发明涉及煤气化和热解技术，解决现有煤制油设备的提油率不高、设备造价高，热能浪费严重、工艺变换困难的技术问题。本发明由气化炉和热解炉组成，气化炉包括：气化炉体、气化反应室、气化激冷室、渣池、渣收集器，所述热解炉包括：热解炉炉体、热解反应室、热解激冷室、分离室。本发明用于煤制油和煤制气技术领域，具有设备结构简单、工艺先进，节能环保、能耗低、热能回收利用率高，煤提油率高，并能根据市场实际情况确定工艺路线的优点。CN105861065ACN105861065A权利要求书1/2页1.一种耦合式粉煤气化热解反应器，由气化炉(1)和热解炉(2)组成，其特征在于：所述气化炉(1)包括：气化炉体(11)、气化反应室(12)、气化激冷室(13)、渣池(14)、渣收集器(15)，在所述气化炉体(11)上至少设置两个煤粉喷嘴(111)，所述气化炉体(11)上设置一组高压氮气进口(112)与所述气化反应室(12)相连，并在与所述气化反应室(12)相连管上开设平衡孔(1121)，所述气化反应室(12)与所述气化激冷室(13)相连，所述气化激冷室(13)上设置一次激冷水(131)和二次激冷水(132)，所述气化激冷室(13)与所述渣池(14)相连，所述渣池(14)与所述渣收集罐(15)相连；所述气化反应室(12)壳体(121)为水冷壁结构，循环冷却进水口(122)设置在气化反应室(12)底部壳，循环冷却水出口(123)设置在气化反应室(12)上部；所述热解炉(2)包括：热解炉炉体(21)、热解反应室(22)、热解激冷室(23)、分离室(24)，所述热解反应室(22)顶部设置一个粉煤喷嘴(221)，所述热解反应室(22)中上部设置一个与气化炉(1)相连的合成气喷嘴(222)，所述热解反应室(22)与所述热解激冷室(23)相连，在所述热解激冷室(23)设置两组激冷气进口(231)，所述热解激冷室(23)与所述分离室(24)相连，所述分离室(24)底部有排焦口(241)，所述分离室(24)上部有合成气与热解气出口(242)。2.根据权利要求1所述的耦合式粉煤气化热解反应器，其特征在于：所述煤粉烧嘴(111)必须两两相对，并安装在同一高度上。3.根据权利要求1所述的耦合式粉煤气化热解反应器，其特征在于：所述气化反应室(12)与壳体(121)之间设置至少两组气化测温点(124)。4.根据权利要求1所述的耦合式粉煤气化热解反应器，其特征在于：所述气化激冷室(13)壳体(133)由耐火砖砌成，耐火砖为耐水材料；所述热解反应器(22)由耐火砖砌成。5.根据权利要求1所述的耦合式粉煤气化热解反应器，其特征在于：所述一次激冷水(131)和二次激冷水(132)的喷嘴至少有两个，喷雾角为120°，喷嘴材质采用inconel625；所述一次激冷水(131)单喷嘴最大喷雾粒径不大于110微米，所述二次激冷水(132)单喷嘴最大喷雾粒径不大于200微米。6.根据权利要求1所述的耦合式粉煤气化热解反应器，其特征在于：所述气化炉激冷室(13)合成气出口(134)角度设置成15～75度。7.根据权利要求1所述的耦合式粉煤气化热解反应器，其特征在于：所述合成气喷嘴(222)的轴线与热解反应室(22)进气口水平线的夹角为15～45度，合成气喷嘴(222)与气化炉(1)相连处设置3组以上喷嘴测温点(135)。8.根据权利要求1所述的耦合式粉煤气化热解反应器，其特征在于：所述激冷气进口(231)的角度为45°。9.根据权利要求1所述的耦合式粉煤气化热解反应器，其特征在于：所述分离室(24)与热解激冷室(23)相连处至少设置一组半焦测温点(25)。10.一种使用权利要求1～9所述的耦合式粉煤气化热解反应器的工艺，其具体步骤如下：①原煤送入研磨和干燥系统，制得粒度小于90微米、水分含量小于3％、温度在100～105℃的煤粉；②粉煤由气体输送到气化炉进行高压高温气化(2.0～4.