CN102827641A

CN102827641A - 一种煤气化热解炉

Info

Publication number: CN102827641A
Application number: CN2012103325580A
Authority: CN
Inventors: 赵守国; 许忠; 郎莹; 张静; 赵泽秀; 柴绘宇; 赵明成; 代帮利; 张忠平
Original assignee: XINJIANG KINGHO GROUP HEFENG ENERGY AND CHEMICAL Co Ltd
Current assignee: China Kingho Energy Group Co., Ltd.
Priority date: 2012-09-10
Filing date: 2012-09-10
Publication date: 2012-12-19
Anticipated expiration: 2032-09-10
Also published as: CN102827641B

Abstract

本发明公开了一种煤气化热解炉，包括气化炉体和套设在气化炉体外侧的热解夹套，且气化炉体上方的侧壁上设置有扩散孔。可知，本发明中，煤粉进入气化炉体后，从气化炉体底部向气化炉体通入气化剂氧、水蒸汽进行气化反应，气化反应生成的高温煤气升腾至气化炉体的上方后，通过侧壁上的扩散孔，进入热解夹套，为在热解夹套内的进行热解反应的煤块提供热量。相对于现有技术中的直接用水将煤气化的热量回收，热解反应还需要重新供热，本发明通过在气化炉体外侧设置热解夹套的形式，将煤气化的热量回收，为在热解夹套内的煤的热解反应提供热量，不需要对热解反应进行重新供热，极大地节约了能源。

Description

一种煤气化热解炉

技术领域

本发明涉及煤的气化和热解技术领域，特别涉及一种具有气化和热解双重功能的煤气化热解炉。

背景技术

现有技术中，对于煤的气化和热解分别在气化炉和热解炉中进行的，煤气化时的余热采用冷却水带走；出炉的高温灰渣，也采用水来冷却，均没有进行合理的回收利用，浪费了能源。对于煤的热解反应还需要重新提供热量。

同时，在煤的转换过程中，大约70%的碳会生成CO₂后排放到大气中。例如，每生产一吨油排向大气的CO₂约8.8吨，每生产一吨甲醇排出的CO₂约2.3吨,天然气和石油化工也排放大量的CO₂，在全球日益变暖的今天，温室气体CO₂的治理问题是目前世界上最大的难题。

因此，如何能够对煤的气化反应的热能行回收，用于煤的热解反应，从而节约能源，是本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题为提供一种煤气化热解炉，能够对煤气化反应的热量进行回收，用于煤的热解反应，节约了能源。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种煤气化热解炉，包括气化炉体和套设在所述气化炉体外侧的热解夹套；所述气化炉体上方的侧壁上设置有扩散孔。

优选地，上述煤气化反应炉中，所述气化炉体底部设置有第一CO₂进气口。

优选地，上述煤气化反应炉中，还包括与所述热解夹套的顶部相连通的沸热锅炉和与所述沸热锅炉相连通的多功能塔，所述多功能塔的CO₂出气口于所述第一CO₂进气口相连通。

优选地，上述煤气化反应炉中，所述热解夹套的上方设置有煤锁，所述煤锁设置有第二CO₂进气口，所述CO₂出气口于所述第二CO₂进气口相连通。

优选地，上述煤气化反应炉中，所述煤锁的下方设置有分布器，所述分布器的底面为中部间隙较小且四周间隙较大的筛板，所述筛板的中部与所述气化炉体相通，所述筛板的四周与所述热解夹套相通。

优选地，上述煤气化反应炉中，所述煤锁的顶部设置有上锥阀，所述煤锁的底部设置有下锥阀，所述下锥阀和所述分布器相通。

优选地，上述煤气化反应炉中，所述气化炉体的底部与灰锁相连通，所述灰锁设置有第三CO₂进气口，所述CO₂出气口于所述第三CO₂进气口相连通。

优选地，上述煤气化反应炉中，所述热解夹套的底部与焦锁相连通，所述焦锁设置有第四CO₂进气口，所述CO₂出气口于所述第四CO₂进气口相连通。

相对于现有技术，本发明的技术效果是：

本发明提供的煤气化热解炉，包括气化炉体和套设在气化炉体外侧的热解夹套，且气化炉体上方的侧壁上设置有扩散孔。

可知，本发明中，煤粉进入气化炉体后，从气化炉体底部向气化炉体通入气化剂氧、水蒸汽进行气化反应，气化反应生成的高温煤气升腾至气化炉体的上方后，通过侧壁上的扩散孔，进入热解夹套，为在热解夹套内的进行热解反应的煤块提供热量。

可知，相对于现有技术中的直接用水将煤气化的热量回收，热解反应还需要重新供热，本发明通过在气化炉体外侧设置热解夹套的形式，将煤气化的热量回收，为在热解夹套内的煤的热解反应提供热量，不需要对热解反应进行重新供热，极大地节约了能源。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的煤气化热解炉的结构示意图。

上图中，附图标记和部件名称之间的对应关系为：

1气化炉体；2热解夹套；3扩散孔；41第一CO₂进气口；42第二CO₂进气口；43第三CO₂进气口；44第四CO₂进气口；5a沸热锅炉；5b；多功能塔；51CO₂出气口；6煤锁；7分布器；81上锥阀；82下锥阀；9灰锁；10焦锁。

具体实施方式

本发明的核心为提供一种煤气化热解炉，能够对煤气化反应的热量进行回收，用于煤的热解反应，从而节约了能源。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，图1为本发明提供的煤气化热解炉的结构示意图。

如图1所示，本发明实施例提供的煤气化热解炉，包括气化炉体1和套设在气化炉体1外侧的热解夹套2，且气化炉体1上方的侧壁上设置有扩散孔3。

可知，本发明中，煤粉进入气化炉体1后，从气化炉体1底部向气化炉体1通入气化剂氧、水蒸汽进行气化反应，气化反应生成的高温煤气升腾至气化炉体1的上方后，通过侧壁上的扩散孔3，进入热解夹套2，为在热解夹套2内的进行热解反应的煤块提供热量。

可知，相对于现有技术中的直接用水将煤气化的热量回收，热解反应还需要重新供热，本发明通过在气化炉体1外侧设置热解夹套2的形式，将煤气化的热量回收，为在热解夹套2内的煤的热解反应提供热量，不需要对热解反应进行重新供热，极大地节约了能源。

为了进一步优化上述技术方案，本发明中，在气化炉体1的底部设置有第一CO₂进气口41。即煤在气化炉体1内进行气化反应时，不仅仅向气化炉体1通入氧气、水蒸气等气化剂，同时从该第一CO₂进气口41向气化炉体1内通入CO₂。一方面，可以加快煤在气化炉中的干馏过程；另一方面还可以起到气提的作用，促进煤在气化过程中挥发分的导出反应炉。

具体地，还包括与上述热解夹套2的顶部相连通的沸热锅炉5a和与该沸热锅炉相连通的多功能塔5b，该多功能塔5b的CO₂出气口51于气化炉体1底部的第一CO₂进气口41相连通。从气化炉体内排出的粗煤气首先进入沸热锅炉用氨水进行洗涤，将其中的煤焦油、酚、氨和反应水等杂质洗出，其余煤气（主含甲烷、一氧化碳、氢气、CO₂等）进入与沸热锅炉连通的多功能塔内，经过变换、净化、提氢、压缩后成为合成气和CO₂，将从多功能塔5b的CO₂出气口51导出的CO₂通入煤锁。即本发明将自身炉体内气化生成的CO₂又循环利用到下一轮的气化反应中，相对于现有技术将气化生成的CO₂直接排放至大气中，本发明减少了温室气体CO₂的排放，更经济更环保。

进一步地，本发明中，热解夹套2的上方设置有煤锁6，且该煤锁6上述设置有第二CO₂进气口42，多功能塔5b的CO₂出气口51于该第二CO₂进气口42相连通。即将气化反应生成的CO₂通入煤锁6内，对煤锁6没的煤进行干燥脱水，回收了CO₂内的余热，同时减少了CO₂的排放。

可知，进入煤锁6后的煤还需要进行煤粉和煤块的分拣，使得煤粉进入气化炉体1进行气化，煤块进入热解夹套2进行热解，本发明中，在煤锁6的下方设置有分布器7，该分布器7的底面为中部间隙较小且四周间隙较大的筛板，且该筛板的中部与上述气化炉体1相通，筛板的四周与热解夹套2相通。煤从煤锁6进入分布器7后，细小的煤粉从筛板中部通过落至气化炉体1内，大块的煤块从筛板的四周通过落至热解夹套2内。

为了进一步优化上述技术方案，本发明中，在煤锁6的顶部设置上锥阀81，在煤锁6的底部设置下锥阀82，下锥阀82和分布器7相通。上锥阀81打开可从外界向煤锁6内给煤，下锥阀82打开可从煤锁6内向分布器7给煤，通过上锥阀81和下锥阀82控制气化炉体1和热解夹套2内煤的平衡，进一步控制煤气化反应和热解反应的进程。

本发明中，气化炉体1的底部与灰锁9相连通，且该灰锁9上设置有第三CO₂进气口43，沸腾锅炉的CO₂出气口51于灰锁9上的第三CO₂进气口43相连通。气化反应后的灰渣落入灰锁9中，并通过第三CO₂进气口43向该灰锁9中通入CO₂，灰渣中的氧化物和CO₂发生化合反应，CO₂+MO=MCO₃-Q，起到固碳的作用，进一步减少了CO₂的排放。

进一步地，本发明中，热解夹套2的底部与焦锁10相连通，焦锁10上设置有第四CO₂进气口44，该第四CO₂进气口44与多功能塔5b的CO₂出气口51相连通。煤热解反应后生产的半焦落入焦锁10中，并通过第四CO₂进气口44向该灰锁9中通入CO₂，半焦与CO₂发生还原反应，CO₂+C=2CO。能够将CO₂转换为CO，可知，大量高纯度的CO是最基本的化工原料，可以做为工厂的羰基合成原料气，也可以进行变换反应制取H₂，或配成合成甲醇的原料气，即能够变废为宝，将温室气体CO₂转换为化工原料；另一方面，该还原反应的热源来自高温半焦，即通过该反应还起到回收半焦热量的作用，进一步地，已降温的半焦可以根据质量要求送电厂发电、制合成气、高炉喷吹、炼钢冶金或电石的原料。

需要说明的是，本发明在具备上述技术效果的同时，还副产煤焦油、粗酚、液体氨等具有高附加值的液体成品。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims

1.一种煤气化热解炉，其特征在于，包括气化炉体（1）和套设在所述气化炉体（1）外侧的热解夹套（2）；所述气化炉体（1）上方的侧壁上设置有扩散孔（3）。

2.根据权利要求1所述的煤气化热解炉，其特征在于，所述气化炉体（1）底部设置有第一CO₂进气口（41）。

3.根据权利要求2所述的煤气化热解炉，其特征在于，还包括与所述热解夹套（2）的顶部相连通的沸热锅炉（5a）和与所述沸热锅炉相连通的多功能塔（5b），所述多功能塔（5b）的CO₂出气口（51）于所述第一CO₂进气口（41）相连通。

4.根据权利要求3所述的煤气化热解炉，其特征在于，所述热解夹套（2）的上方设置有煤锁（6），所述煤锁（6）设置有第二CO₂进气口（42），所述CO₂出气口（51）于所述第二CO₂进气口（42）相连通。

5.根据权利要求4所述的煤气化热解炉，其特征在于，所述煤锁（6）的下方设置有分布器（7），所述分布器的底面为中部间隙较小且四周间隙较大的筛板，所述筛板的中部与所述气化炉体相通，所述筛板的四周与所述热解夹套相通。

6.根据权利要求5所述的煤气化热解炉，其特征在于，所述煤锁（6）的顶部设置有上锥阀（81），所述煤锁（6）的底部设置有下锥阀（82），所述下锥阀（82）和所述分布器（7）相通。

7.根据权利要求6所述的煤气化热解炉，其特征在于，所述气化炉体（1）的底部与灰锁（9）相连通，所述灰锁（9）设置有第三CO₂进气口（43），所述CO₂出气口（51）于所述第三CO₂进气口（43）相连通。

8.根据权利要求7所述的煤气化热解炉，其特征在于，所述热解夹套（2）的底部与焦锁（10）相连通，所述焦锁（10）设置有第四CO₂进气口（44），所述CO₂出气口（51）于所述第四CO₂进气口（44）相连通。