CN104388124A - 一种气流床气化装置 - Google Patents

一种气流床气化装置 Download PDF

Info

Publication number
CN104388124A
CN104388124A CN201410615894.5A CN201410615894A CN104388124A CN 104388124 A CN104388124 A CN 104388124A CN 201410615894 A CN201410615894 A CN 201410615894A CN 104388124 A CN104388124 A CN 104388124A
Authority
CN
China
Prior art keywords
inner core
gas
furnace body
shunting inner
flow bed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410615894.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104388124B (zh
Inventor
汪国庆
聂永广
马志超
周三
方科学
刘明
马丽荣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ENN Science and Technology Development Co Ltd
Original Assignee
ENN Science and Technology Development Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ENN Science and Technology Development Co Ltd filed Critical ENN Science and Technology Development Co Ltd
Priority to CN201410615894.5A priority Critical patent/CN104388124B/zh
Publication of CN104388124A publication Critical patent/CN104388124A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104388124B publication Critical patent/CN104388124B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L3/00—Gaseous fuels; Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by subclass C10G, C10K; Liquefied petroleum gas
    • C10L3/06—Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by C10G, C10K3/02 or C10K3/04
    • C10L3/08—Production of synthetic natural gas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2290/00—Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/04—Gasification

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Industrial Gases (AREA)

Abstract

本发明实施例提供了一种气流床气化装置，属于煤气化技术领域，可有效地将气化炉内固体颗粒与生成气相分离，大大降低产品气的半焦夹带量。所述气流床气化装置包括炉体，所述炉体上倾斜设有氢气喷嘴，所述氢气喷嘴与所述炉体的垂直轴线具有第一夹角α，与水平中心轴线具有第二夹角β；所述炉体下部设有锥形的固体收集池。本发明可用于煤加氢气化反应。

Description

一种气流床气化装置
技术领域
本发明涉及煤气化技术领域，尤其涉及一种气流床气化装置。
背景技术
一步法制备天然气技术是上世纪80年代开始发展起来的制备天然气的技术，其主要包括煤催化气化和加氢气化，即煤加氢气化技术。该技术是指煤和氢气在高温(800-1000℃)、高压(3-7MPa)条件下反应生成富甲烷气体和轻质焦油。它具有工艺简单、热效率高、污染小等特点，因而成为现有技术中制备天然气的常用技术。
目前，煤加氢气化技术所用气化炉普遍存在产品气中半焦夹带量过大的技术问题。这是由于煤粉和氢气等在气化炉内发生加氢气化反应生成气体后，该生成的气体在上升过程中具有向上的动力且该气体量较大，从而导致密度较小的半焦等固体颗粒夹杂在气体中并随着气体一起上升，因而使得气化炉出口的产品气中半焦夹带量较大，同时也给后续系统的除尘处理造成了较大的困难。基于上述问题，迫切需要提供一种可在生成的产品气中降低半焦夹带量的气化炉。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种气流床气化装置，可有效地将气化炉内固体颗粒与生成的产品气相分离，大大降低产品气的半焦夹带量。
为达到上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：
本发明实施例提供了一种气流床气化装置，包括炉体，所述炉体上倾斜设有氢气喷嘴，所述氢气喷嘴与所述炉体的垂直轴线具有第一夹角α，与水平中心轴线具有第二夹角β；所述炉体下部设有锥形的固体收集池。
优选地，所述第一夹角α为30-60℃，所述第二夹角β为30-60℃。
作为对本发明的进一步改进，所述炉体上部设有分流内筒，所述分流内筒的底端低于所述氢气喷嘴射流位置处，所述分流内筒底端与所述固体收集池之间形成用于煤加氢反应的气化区域。
所述分流内筒包括上分流内筒和直径大于等于所述上分流内筒直径的下分流内筒，所述分流内筒通过环形的分流内筒连接装置固定在所述炉体上。
作为上述主题的进一步优选，所述炉体包括上炉体和直径大于所述上炉体直径的下炉体，所述上分流内筒位于所述上炉体内，所述下分流内筒位于所述下炉体内，且所述氢气喷嘴倾斜设在所述下炉体上与所述上炉体相连接处。
优选地，所述上分流内筒直径小于等于1/2所述上炉体直径。
进一步地，所述分流内筒连接装置为环形板状结构，且所述分流内筒连接装置上设有倾斜孔。
优选地，所述倾斜孔与所述炉体的垂直轴线具有第一夹角α。
优选地，所述氢气喷嘴为4-8个。
优选地，所述上炉体的侧壁上自上而下依次设有产品气出口和激冷气入口。
本发明提供的气流床气化装置，高温氢气通过氢气喷嘴射入气流床气化装置内，高温氢气在气流床气化装置内与通入的煤粉混合并发生热解吸热反应，即煤加氢气化反应，产生半焦等固体颗粒和产品气；由于氢气喷嘴倾斜设置，即氢气喷嘴与炉体的垂直轴线具有第一夹角α，与水平中心轴线具有第二夹角β，因而这些喷嘴射流会形成旋转向下的旋流作用，生成的产品气和固体颗粒在该旋流作用下旋转向下运动；产品气和固体颗粒在旋转过程中产生的离心力作用下逐渐分离，并且当旋流运动到炉体下部的锥形固体收集池处时，由于旋转半径逐渐减小，在该离心力作用下产品气会形成内旋流向上运动，而固体颗粒则停留在固体收集池，从而实现了气固分离，有效地降低了产品气中的半焦等固体颗粒夹带量。
并且，生成的产品气和固体颗粒在旋流作用下旋转向下运动时，还有效地增加了煤加氢气化反应的颗粒停留时间，即延长了煤粉发生煤加氢气化反应时间，从而提高了原料利用率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种气流床气化装置的结构示意图；
图2为沿图1中A-A线剖开后的炉体的剖视图；
图3为图1中分流内筒连接装置的俯视图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。
如图1-3所示，本发明实施例提供一种气流床气化装置，包括炉体5，炉体5上倾斜设有氢气喷嘴2，氢气喷嘴2与炉体5的垂直轴线具有第一夹角α，与水平中心轴线具有第二夹角β；炉体5下部设有锥形的固体收集池6。
本发明实施例提供的气流床气化装置，高温氢气通过氢气喷嘴2射入气流床气化装置内，高温氢气在气流床气化装置内与通入的煤粉混合并发生热解吸热反应，即煤加氢气化反应，产生半焦等固体颗粒和产品气；由于氢气喷嘴2倾斜设置，即氢气喷嘴2与炉体5的垂直轴线具有第一夹角α，与水平中心轴线具有第二夹角β，因而这些喷嘴射流会形成旋转向下的旋流作用，生成的产品气和固体颗粒在该旋流作用下旋转向下运动；产品气和固体颗粒在旋转过程中产生的离心力作用下逐渐分离，并且当旋流运动到炉体下部的锥形固体收集池处时，由于旋转半径逐渐减小，在该离心力作用下产品气会形成内旋流向上运动，而固体颗粒则停留在固体收集池6，从而实现了气固分离，有效地降低了产品气中的半焦等固体颗粒夹带量。
并且，生成的产品气和固体颗粒在旋流作用下旋转向下运动时，还有效地增加了煤加氢气化反应的颗粒停留时间，即延长了煤粉发生煤加氢气化反应时间，有利于在有限空间内使反应进行得更加彻底，从而提高了原料利用率。
如图1所示，固体收集池6底部可以设有排渣口4。这样，气固分离后，停留在固体收集池6的半焦等固体颗粒可以及时地由排渣口4排出。
在本发明的一个实施例中，氢气喷嘴2倾斜设在炉体5上，而煤粉进料喷嘴1可以任意设置。具体地，煤粉进料喷嘴1可以如图1所示垂直设在炉体5上，也可以倾斜设在炉体上，本发明对此不作限定，只要煤粉可由其进入气化装置的炉体5即可。可选地，煤粉进料喷嘴1可以与氢气喷嘴2的设置方式一致，即与炉体5的垂直轴线具有第一夹角α，与水平中心轴线具有第二夹角β。
需要说明的是，本发明实施例中，煤加氢气化反应时直接使用高温氢气，而不是如现有技术那样通过氧气和氢气燃烧产生热量从而将氢气加热到较高的温度，因此，本发明实施例中，炉体5上不设有氧气喷嘴，且所设的氢气喷嘴2主要用于通入高温氢气，因而氢气喷嘴2能够经受较高的温度。
在本发明的一个实施例中，倾斜设置氢气喷嘴2，其与炉体5的垂直轴线之间的第一夹角α可以为30-60℃，与水平中心轴线之间的第二夹角β可以为30-60℃。这样，在气流床气化装置内能够形成期望的旋流作用。当煤粉进料喷嘴1垂直设在炉体5上时，通加的煤粉在重力作用下会向下运动，此时，倾斜设置的氢气喷嘴中，30-60℃的第一夹角α、以及30-60℃的第二夹角β既可以保证射入的氢气和通加的煤粉在气流床气化装置内产生足够强的旋流作用，还能够保证煤粉和氢气充分混合，并且，也能够避免气流床气化装置的进出口压差增大。
具体地，第一夹角α可以为30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃；第二夹角β可以为30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃。这样，第一夹角α与第二夹角β相互配合，形成强大的旋流作用，从而产生离心力，煤粉和氢气充分混合后反应生成的反应气和固体颗粒旋转向下过程中，在离心力作用下逐渐分离，从而防止大量半焦等固体颗粒夹带进入产品气；并且，旋转向下运动时，还有效地增加煤加氢气化反应的颗粒停留时间，即延长煤粉发生煤加氢气化反应时间，从而提高了原料利用率。
在本发明实施例中，氢气喷嘴2和煤粉进料喷嘴1可以在炉体5上均匀或不均匀地分布。可以理解的是，均匀分布更有益于各喷嘴均匀承受炉体的结构强度，且当煤粉由煤粉进料喷嘴进入炉体时，均匀分布更有利于使煤粉和氢气混合均匀。
氢气喷嘴2和煤粉进料喷嘴1可以分别为4-8个。喷嘴越多氢气与煤粉混合越均匀，但却会降低炉体的结构强度。本发明实施例中，4-8个的氢气喷嘴2和煤粉进料喷嘴1既足以确保氢气与煤粉均匀混合，还能够保证气化装置炉体5具有足够的结构强度。例如，可以分别为4个、5个、6个、7个、8个。
具体地，氢气喷嘴2和煤粉进料喷嘴1的个数可以是相等的，也可以是不等的。
例如，如图2所示(图2为沿图1中A-A线剖开后的炉体的剖视图，图中仅示出炉体5结构，未示出气化装置其他结构)，可以分别设置4个氢气喷嘴2和4个煤粉进料喷嘴1、且它们一一对应均匀分布于炉体5上，从而有利于保证高温氢气和煤粉均匀混合。
当然，也可以设置8个氢气喷嘴2和4个煤粉进料喷嘴1、且每两个氢气喷嘴对应一个煤粉进料喷嘴1，从而保证高温氢气和煤粉混合的更加均匀。
具体地，各个喷嘴可以是锥形直管、环管或简单的直管，只要能够使高温氢气和煤粉分别由其各自的喷嘴进入炉体即可，本发明对此不作限定。
在本发明的另一个实施例中，炉体5上部可以设有分流内筒10，如图1所示，分流内筒10的底端低于氢气喷嘴2和煤粉进料喷嘴1的射流位置处，且分流内筒10底端与固体收集池6之间形成用于煤加氢反应的气化区域3。
高温氢气与煤粉在气化区域3内发生煤加氢气化反应，生成的产品气和固体颗粒旋转向下运动，在离心力作用下产品气和固体颗粒逐渐分离，且当旋流运动到锥形固体收集池6处时，在离心力作用下产品气会形成内旋流向上运动；在氢气喷嘴2的射流作用下，在下方会形成负压区，当产品气运动到炉体5上部时，会进入分流内筒10的内部、继续向上运动，然后通过分流内筒10的顶端折流返回，经分流内筒10的外部回流向下，并在压差作用下再次进入气化区域3。
由于煤加氢气化是放热反应，因而回流至气化区域3的产品气温度较高，即通过分流内筒10循环返回至气化区域3的产品气还是高温气体，因而，回流的产品气与煤粉进料喷嘴1所射入的冷煤粉进行热交换，提高了冷煤粉的温度，从而可以提高系统的热效率，降低高温氢气的消耗量。
并且，分流内筒10的底端低于氢气喷嘴2和煤粉进料喷嘴1射流位置处，这样可以有效地防止高温氢气和煤粉在未形成旋流的情况下直接进入分流内筒10。
优选地，分流内筒10的底端一般可以低于各个喷嘴射流位置处10-20cm。这样，分流内筒10的底端低于氢气喷嘴射流位置处适当地距离，既可以有效地防止分流内筒10的底端影响旋流作用的形成，同时还保证分流内筒10底端与固体收集池6之间的气化区域3具有足够的空间。
如图1所示，分流内筒10可以包括上分流内筒10A和直径大于等于该上分流内筒10A直径的下分流内筒10B，分流内筒10通过环形的分流内筒连接装置7固定在炉体5上。
下分流内筒10B的直径大于等于上分流内筒10A的直径有利于旋转向上的产品气进入分流内筒10内部，并随后经分流内筒10顶端折流返回至气化区域3内。
分流内筒连接装置7可以是任意能够将分流内筒10卡在炉体5上、且能使产品气折流返回至气化区域3的连接装置。具体地，分流内筒连接装置7的形状可以与炉体内壁和分流内筒10外壁相适应，从而牢固的将分流内筒10卡在炉体5上，并且分流内筒连接装置7能够允许气体通过。
例如，如图1所示，当炉体为圆柱形且其内部也为圆柱形、分流内筒10为圆柱筒状结构时，分流内筒连接装置7可以是环状结构，且设在炉体5内壁与分流内筒10外壁之间，将分流内筒10卡在炉体5上，具体地，分流内筒连接装置7可以是图3所示的具有通孔7A的环形板状结构、或者是具有网格结构的环形板状结构，也可以是均匀设有直杆的双环结构。
当分流内筒连接装置7为具有通孔7A的环形板状结构时，通孔7A可以为直孔，也可以为倾斜孔。
优选地，倾斜孔的开孔方向可以与氢气喷嘴2的射流方向一致，即倾斜孔与炉体5的垂直轴线可以具有第一夹角α。
这样，产品气沿着分流内筒10内部向上运动，经由分流内筒10顶端折流返回，经分流内筒10外部通过该倾斜孔回流至气化区域3时，该回流的产品气的射流方向与高温氢气由氢气喷嘴2进入的射流方向一致，从而可进一步增强旋流作用。
在上述分流内筒连接装置7中，倾斜孔的开孔尺寸与开孔率可以任意设置。通过设置该倾斜孔的开孔尺寸与开孔率可以有效地控制回流至气化区域3的产品气的气流量：开孔尺寸大，且开孔率大，则回流至气化区域3的产品气的气流量较大，即与冷煤粉发生热交换的气流量大；开孔尺寸小，且开孔率小，则回流至气化区域3的产品气的气流量较小。
也就是说，通过设置该倾斜孔的开孔尺寸与开孔率可有效地调节回流至气化区域3的具有较高温度的产品气与冷煤粉发生热交换，进而可有效地利用产品气的余热，提高热效率；并且通过倾斜孔的回流至气化区域3的产品气有一定射流作用，从而还可以增强气体与煤粉的混合。
如图1所示，炉体5可以包括上炉体5A和直径大于上炉体5A直径的下炉体5B，并且，上分流内筒10A可以位于上炉体5A内，下分流内筒10B可以位于下炉体5B内。
这样，下炉体5B直径大于上炉体5A直径，可以有利于氢气喷嘴2和煤粉进料喷嘴1在实际操作中的安装。例如，如图1所示，氢气喷嘴2可以倾斜设在下炉体5B上与上炉体5A相连接的位置处，比如倾斜设在下炉体5B的肩部位置处。煤粉进料喷嘴1也可以设在下炉体5B上与上炉体5A相连接处，比如垂直设在下炉体5B的肩部位置处。
在本发明实施例中，分流内筒10可以通过分流内筒连接装置7卡在上炉体5A与下炉体5B的相连接处，使得上分流内筒10A在上炉体5A内，下分流内筒10B在下炉体5B内。
产品气由下分流内筒10B向上运动进入上分流内筒10A，由上分流内筒10A的顶端折流进入上分流内筒10A外壁与上炉体5A内壁之间的空间；在分流内筒连接装置7的下方，在氢气喷嘴2的射流作用下会形成负压区，从分流内筒10顶部折流回来的产品气经过分流内筒连接装置7，在压差作用下回流至气化区域3。
在本发明的另一个实施例中，上分流内筒10A直径可以小于等于1/2上炉体5A直径，例如上分流内筒10A直径可以是上炉体5A直径的1/2、1/3、1/4、1/5、1/6等。这样，旋转向上的产品气能够具有足够的气动力从而沿着上分流内筒10A向上运动并经其顶端折流进入上分流内筒10A外壁与上炉体5A内壁的空间，并通过分流内筒连接装置7在压差作用下回流至气化区域3，从而将产品气的余热提供给氢气与煤粉的热解吸热反应，提高热效率。
需要说明的是，本发明实施例中，下炉体5B的直径及其长度由气化区域的处理量决定，即由每次处理的反应原料(煤粉)用量决定，通常可以根据颗粒的停留时间进行确定，本发明对此不作限定。相应地，上炉体5A只要能够为从下炉体5B中经由下分流内筒10B进入的产品气提供足够的空间即可，本发明对此不作限定。
可以理解的是，旋流向上的产品气中的焦油气体在上分流内筒10A内向上运动的过程中会发生加氢裂解反应生成甲烷。因此上分流内筒10A的长度可以根据需要的产品气组成确定，具体地，上分流内筒10A的长度较长，则产品气中甲烷的组成较高；上分流内筒10A的长度较短，则产品气中甲烷的组成较低，本发明对此不作限定，本领域技术人员可根据本发明公开的内容及本领域公知常识或常用技术手段即可确定。
此外，上炉体5A的侧壁上自上而下依次可以设有产品气出口9和激冷气入口8。
产品气出口9可以用于收集产品气，具体地，它可以是环管、锥形管或简单的直管；或者是本领域现有技术已知的其他可做产品气出口的管，只要可由其收集产品气即可，本发明对此不作限定。
激冷气入口8可以用于通入激冷气，具体地，它可以是简单的直管，也可以是激冷环。
需要说明的是，改变激冷气流量以及激冷气入口的位置可以调节回流产品气的温度，从而控制反应温度，进而控制反应速率，这样可以获得不同的产物组成。本发明实施例中，本领域技术人员可以根据实际应用具体选择激冷气入口8的入口直径及其具体位置，本发明对此不作限定。
还需要说明的是，改变激冷气种类可以改变反应的工艺条件，如氢煤比、水蒸汽分压等，从而得到不同的产物组成。例如，本发明实施例中使用的激冷气可以是常温氢气，也可以是低温水蒸汽或雾化水。本领域技术人员可以根据实际应用具体选择激冷气的种类，本发明对此不作限定。
本发明实施例提供的气流床气化装置，高温氢气通过氢气喷嘴2射入气流床气化装置内，煤粉通过煤粉进料喷嘴1射入气流床气化装置内，高温氢气与煤粉在气流床气化装置内混合并发生热解吸热反应，即煤加氢气化反应，产生产品气和半焦等固体颗粒；由于氢气喷嘴2倾斜设置，即氢气喷嘴2与炉体5的垂直轴线具有第一夹角α，与水平中心轴线具有第二夹角β，因而这些喷嘴射流会形成旋转向下的旋流作用，生成的产品气和固体颗粒在该旋流作用下旋转向下运动；产品气和固体颗粒在旋转过程中产生的离心力作用下逐渐分离，并且当旋流运动到炉体下部的锥形固体收集池处时，由于旋转半径逐渐减小，在该离心力作用下产品气会形成内旋流向上运动，而固体颗粒则停留在固体收集池6，从而实现了气固分离，有效地降低了产品气中的半焦等固体颗粒夹带量。并且，生成的产品气和固体颗粒在旋流作用下旋转向下运动时，还有效地增加了煤加氢气化反应的颗粒停留时间，有利于氢气和煤粉在有限空间内反应进行地更加彻底；
此外，本发明实施例提供的气流床气化装置还增加了分流内筒10，且气化区域3内生成的产品气温度较高，该产品气与固体颗粒分离后，形成内旋流向上运动，并通过分流内筒10回流至气化区域3，能够与冷煤粉进行热交换，进而将其余热提供给气化区域3内的反应，从而提高热效率，降低高温氢气的消耗量；
同时，分流内筒10通过具有倾斜孔的环形板状的分流内筒连接装置7固定于炉体5，产品气通过分流内筒连接装置7的倾斜孔回流至气化区域3。由于该倾斜孔具有与氢气喷嘴一致的夹角，因而产品气由该倾斜孔进入气化区域3的射流方向与氢气喷嘴的射流方向一致，从而可增强旋流作用，进一步有助于产品气和固体颗粒的分离，降低产品气的半焦夹带量，还可增强氢气与煤粉的混合效果使反应更充分。
为了证明本发明实施例提供的气流床气化装置的实际效果，分别使用本发明如图1所示气流床气化装置和现有技术常用的气化炉进行煤加氢气化，反应后计算并对比碳转化率、半焦夹带量和氢气使用量。其中，使用本发明如图1所示气流床气化装置进行的煤加氢气化记为实施例，使用现有技术常用的ROCKWELL气化炉进行煤加氢气化记为对比例，二者除上述反应设备不同外，其他反应条件均相同。
实施例和对比例的实验数据如表1所示。
表1
碳转化率 半焦夹带量kg/Nm3 氢气使用量Nm3/d
实施例 60％ 0.006 125440
对比例 58％ 0.01 220000
由表1可见，实施例应用本发明提供的气流床气化装置制备天然气，产品气的半焦夹带量为0.006kg/Nm3，对比例的半焦夹带量为0.01kg/Nm3，与对比例相比，实施例的半焦夹带量降低了40％，可见，使用本发明实施例提供的气流床气化装置能够显著降低产品气中半焦夹带量；并且，通过发明人多次实验并研究计算，相比现有技术，按400t/d处理量计算，采用本发明实施例提供的气流床气化装置，通过产品气循环可以节省氢气约10万Nm3/d。
综上，实验结果表明，本发明实施例提供的气流床气化装置能够有效降低产品气的半焦夹带量，同时还能够大大降低高温氢气的消耗量。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围。

Claims (10)

1.一种气流床气化装置，包括炉体，其特征在于，所述炉体上倾斜设有氢气喷嘴，所述氢气喷嘴与所述炉体的垂直轴线具有第一夹角α，与水平中心轴线具有第二夹角β；所述炉体下部设有锥形的固体收集池。
2.根据权利要求1所述的气流床气化装置，其特征在于，所述第一夹角α为30-60℃，所述第二夹角β为30-60℃。
3.根据权利要求1所述的气流床气化装置，其特征在于，所述炉体上部设有分流内筒，所述分流内筒的底端低于所述氢气喷嘴射流位置处，所述分流内筒底端与所述固体收集池之间形成用于煤加氢反应的气化区域。
4.根据权利要求3所述的气流床气化装置，其特征在于，所述分流内筒包括上分流内筒和直径大于等于所述上分流内筒直径的下分流内筒，所述分流内筒通过环形的分流内筒连接装置固定在所述炉体上。
5.根据权利要4所述的气流床气化装置，其特征在于，所述炉体包括上炉体和直径大于所述上炉体直径的下炉体，所述上分流内筒位于所述上炉体内，所述下分流内筒位于所述下炉体内，且所述氢气喷嘴倾斜设在所述下炉体上与所述上炉体相连接处。
6.根据权利要求5所述的气流床气化装置，其特征在于，所述上分流内筒直径小于等于1/2所述上炉体直径。
7.根据权利要求4所述的气流床气化装置，其特征在于，所述分流内筒连接装置为环形板状结构，且所述分流内筒连接装置上设有倾斜孔。
8.根据权利要求7所述的气流床气化装置，其特征在于，所述倾斜孔与所述炉体的垂直轴线具有第一夹角α。
9.根据权利要求1～8任一项所述的气流床气化装置，其特征在于，所述氢气喷嘴为4-8个。
10.根据权利要求1～8任一项所述的气流床气化装置，其特征在于，所述上炉体的侧壁上自上而下依次设有产品气出口和激冷气入口。
CN201410615894.5A 2014-11-05 2014-11-05 一种气流床气化装置 Active CN104388124B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410615894.5A CN104388124B (zh) 2014-11-05 2014-11-05 一种气流床气化装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410615894.5A CN104388124B (zh) 2014-11-05 2014-11-05 一种气流床气化装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104388124A true CN104388124A (zh) 2015-03-04
CN104388124B CN104388124B (zh) 2017-02-15

Family

ID=52606088

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410615894.5A Active CN104388124B (zh) 2014-11-05 2014-11-05 一种气流床气化装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104388124B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105733686A (zh) * 2016-05-05 2016-07-06 神华集团有限责任公司 环式撞击型气化炉
CN106398767A (zh) * 2016-09-07 2017-02-15 新奥科技发展有限公司 气化炉及煤气化工艺
CN108753366A (zh) * 2018-06-04 2018-11-06 新奥科技发展有限公司 一种气流床气化炉
CN109251770A (zh) * 2018-11-28 2019-01-22 新奥科技发展有限公司 一种煤加氢气化方法及应用该方法的加氢气化炉

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0050905A1 (en) * 1980-10-27 1982-05-05 British Gas Corporation Improvements in or relating to coal gasification process
CN102517088A (zh) * 2011-12-26 2012-06-27 上海锅炉厂有限公司 一种新型加压气流床气化炉
CN102585908A (zh) * 2012-02-28 2012-07-18 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 折返流气流床气化炉
CN103666577A (zh) * 2013-11-19 2014-03-26 中国科学院山西煤炭化学研究所 一种用于煤加氢的气流床气化炉
CN103937552A (zh) * 2014-03-24 2014-07-23 北京交通大学 一种三段式气流床煤加氢气化炉及联合运行系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0050905A1 (en) * 1980-10-27 1982-05-05 British Gas Corporation Improvements in or relating to coal gasification process
CN102517088A (zh) * 2011-12-26 2012-06-27 上海锅炉厂有限公司 一种新型加压气流床气化炉
CN102585908A (zh) * 2012-02-28 2012-07-18 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 折返流气流床气化炉
CN103666577A (zh) * 2013-11-19 2014-03-26 中国科学院山西煤炭化学研究所 一种用于煤加氢的气流床气化炉
CN103937552A (zh) * 2014-03-24 2014-07-23 北京交通大学 一种三段式气流床煤加氢气化炉及联合运行系统

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105733686A (zh) * 2016-05-05 2016-07-06 神华集团有限责任公司 环式撞击型气化炉
CN105733686B (zh) * 2016-05-05 2019-04-02 神华集团有限责任公司 环式撞击型气化炉
CN106398767A (zh) * 2016-09-07 2017-02-15 新奥科技发展有限公司 气化炉及煤气化工艺
CN108753366A (zh) * 2018-06-04 2018-11-06 新奥科技发展有限公司 一种气流床气化炉
CN108753366B (zh) * 2018-06-04 2019-11-26 新奥科技发展有限公司 一种气流床气化炉
CN109251770A (zh) * 2018-11-28 2019-01-22 新奥科技发展有限公司 一种煤加氢气化方法及应用该方法的加氢气化炉

Also Published As

Publication number Publication date
CN104388124B (zh) 2017-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105861066B (zh) 一种劣质煤分段耦合气化装置及气化方法
CN106221814B (zh) 一种劣质煤水冷壁炉分段耦合气化装置及气化方法
CN104388124A (zh) 一种气流床气化装置
CN104498103B (zh) 一种复合式循环流化床气化反应装置
CN204490826U (zh) 一种煤热解油气除尘系统
CN106590757A (zh) 分段吹氧煤催化气化的装置及方法
CN105018129A (zh) 一种流化床甲醇制汽油的装置与方法
CN106753582A (zh) 低焦油生物质气化系统
CN105731423B (zh) 一种煤热解生成碳纳米管的一体化装置和方法
CN101818071B (zh) 一种煤热解反应器
CN104762109B (zh) 热解煤气的除尘与重质油的延迟焦化的组合工艺及装置
CN204162666U (zh) 一种干法排渣流化床气化反应装置
CN201704294U (zh) 生物质和煤复合气化装置
CN204455026U (zh) 复合式循环流化床气化反应装置
CN104593088A (zh) 一种煤气化反应装置及方法
CN106833753A (zh) 一种上流式热解和下行式气化耦合制备煤焦油和煤气的装置及方法
CN207193218U (zh) 一种生物质焦气化制备合成气的系统
CN209144089U (zh) 可降低焦油含量的生物质气化系统
CN207996753U (zh) 一种用于煤炭气化废渣高效分级的两段式旋液分级装置
CN101948699B (zh) 用废水和部分半焦粉气化制备水煤气的方法及其装置
CN204251568U (zh) 喷动床常压粉煤气化炉
CN110819382B (zh) 一种重油裂解气化装置及方法
CN205974379U (zh) 一种内置旋风除尘器和颗粒可分选式颗粒床的粉煤热解除尘系统
CN204607937U (zh) 一种煤气化反应装置
CN205109603U (zh) 一种新型沸腾床反应器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant