CN108102676A - 两路或多路碳氢料热解产物共用沉降器的组合方法和设备 - Google Patents
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Abstract
两路或多路碳氢料热解产物共用沉降器的组合方法和设备，加工相同或不同碳氢料如粉煤、页岩油、油砂、煤液化残渣、超重稠油，煤液化残渣、超重稠油以固体或液体形进料，1个或几个热解反应过程使用的固体热载体来自加工沉降器R20E半焦的流化烧焦器R50E，不同热载体的操作温度和或颗粒度可以不同，通常热载体经过脱气步骤脱氧，可将热解焦油或其馏分油或其加氢油引入煤加氢液化过程，基于煤热解、煤加氢液化、含固油料流化热解整合流程，构成了页岩油、油砂、劣质重油的整合性热解制油途径，即构成了一种煤与非常规液固碳氢料的共炼制油新型工艺，可主产燃油或芳烃。
Description
技术领域
本发明涉及两路或多路碳氢料热解产物共用沉降器的组合方法和设备，加工相同或不同碳氢料如粉煤、页岩油、油砂、煤液化残渣、超重稠油，煤液化残渣、超重稠油以固体或液体形进料，1个或几个热解反应过程使用的固体热载体来自加工沉降器R20E半焦的流化烧焦器R50E，不同热载体的操作温度和或颗粒度可以不同，通常热载体经过脱气步骤脱氧，可将热解焦油或其馏分油或其加氢油引入煤加氢液化过程，基于煤热解、煤加氢液化、含固油料流化热解整合流程，构成了页岩油、油砂、劣质重油的整合性热解制油途径，即构成了一种煤与非常规液固碳氢料的共炼制油新型工艺，可主产燃油或芳烃。
背景技术
本发明所述超重稠油，指的是用常规流化焦化工艺如Exxon公司的流化焦化方法或灵活焦化方法进行流态化焦加工时，因为生焦率太高，其热解过程有如下特点：
①因为生焦率太高，其流化床焦化过程热载体颗粒粒径增长太快，导致焦化反应时间难以控制；
②因为生焦率太高，其流化床焦化过程热载体颗粒粒径增长太快，导致流化气用量过大或流化风速难以控制，使得大量焦化或热解过程产生的小颗粒未经深度焦化即进入热解油气产物中，形成大流量的含尘重油循环，增加焦炭收率，降低了轻质油收率；
③热载体焦炭颗粒复原粒径的烧焦器烧焦过程烧焦负荷太高、烧焦时间太长，设备系统过于庞大；同时，燃烧释放的热量如生产蒸汽难以被大量高效利用，而其数量也没有达到适合于建设电厂的大规模程度；与先进火电机组相比，烧焦器烧焦过程的效率明显偏低，不经济；
如果采用灵活焦化方法制备低热值燃气或合成气，与富氧或纯氧汽化相比，灵活焦化方法的生产效率明显偏低，不经济；
④所得烃油的氢含量低、密度大、富芳烃，难以直接利用，再次加工配套系统过于庞大、投资太大，工程技术缺乏经济性；
⑤专用流化焦化装置的配套系统过于庞大、投资太大，工程技术缺乏经济性。
本发明所述非常规含固油料，指的是非石油基的含固油料，比如煤直接液化加氢制油过程的煤液化残渣、含固焦油蒸馏过程排出的含固煤沥青、其它需要深度焦化的挥发分含量高的含固体烃油，有如下特点：
①作为连续流动物料，其中的固体含量不均匀；
②作为流体，难以均匀分散；
③作为流体，难以计量；
④热加工过程处理之，所得油气的流量、组成极不稳定，难以连续处理；
⑤所得烃油的氢含量低、密度大、富芳烃，难以直接利用，再次加工配套系统过于庞大、投资太大，工程技术缺乏经济性；
⑥专用热解装置的配套系统过于庞大、投资太大，工程技术缺乏经济性。
本发明所述非常规固态碳氢料，指的是非煤基的固态碳氢料，比如页岩油、油砂、固态煤液化残渣、固态超重稠油，其热解过程有如下特点：
①氢元素含量较低；
②作为连续流动物料，其中的固体含量不均匀；
③热解过程处理之，所得油气的流量、组成极不稳定；
④所得烃油的氢含量低、密度大、富芳烃，难以直接利用，再次加工配套系统过于庞大、投资太大，工程技术缺乏经济性；
⑤专用热解装置的配套系统过于庞大、投资太大，工程技术缺乏经济性。
为了克服超重稠油、非常规含固油料、非常规固态碳氢料单独热解(或流化焦化)加工存在的工艺操作困难和经济性差的问题，本发明提出基于大规模粉煤热解过程的联合热解工艺。
本发明所述两路或多路碳氢料热解产物共用沉降器的组合方法和设备，通常，其中至少一路碳氢粉料为粉煤，并且通常煤的加工量是各路碳氢粉料中流量最大的一路。
本发明所述粉煤流态化热解过程，可以是任何一种合适的粉煤流态化热解过程，通常指的是一种可以形成大规模工业装置的流态化粉煤热解过程，从而能够提供体积庞大的沉降器及烧焦器系统，为其它碳氢粉料如超重稠油、非常规含固油料、非常规固态碳氢料的联合加工创造前提条件。
如粉煤热解工艺CN105602593A、CN105694933A，其基本原理可以看作是在一定程度上将石油工业蜡油或渣油流态化催化裂化领域的反应再生系统技术的移植应用。在渣油流态化催化裂化的反应再生系统中，单程通过的原料是雾化的渣油、其产品是气态裂解油气，循环加工的物料是粉状固体催化剂，排出提升管催化热裂化反应器的催化剂为结焦后催化剂固体，结焦后催化剂经过沉降器内布置的旋风分离系统完成脱气、然后进入烧炭器或再生器进行烧炭再生，高温态的再生后催化剂粉料作为固体热载体和催化剂返回提升管反应器的下部入口，在提升气体作用下，与雾化的渣油混合接触进行流态化催化裂化反应，再生器产生的至少一部分热量被返回提升管催化热裂化反应器的再生后热态催化剂载入提升管催化热裂化反应器充当热裂化过程的热源。渣油流态化催化裂化的反应再生系统，已有超过50年的成功运转历史，其大型化单系列装置加工渣油量可达400～800万吨/年，催化剂循环量可达2000～4000万吨/年即2500～5000吨/时。与蜡油或渣油流态化催化裂化的反应再生系统相比，CN105602593A、CN105694933A方法，采用类似的提升管反应器进行粉煤热解反应，采用类似的旋风分离系统(布置于沉降器内)完成粉煤热解反应产物的气固分离，采用类似的烧炭器进行粉焦贫氧燃烧，烧炭器产生的热半焦的一部分作为固体热载体进入提升管反应器向煤热解反应过程供热并形成循环系统，多余的半焦排出系统和或氧化燃烧释放热量。
在CN105602593A、CN105694933A所述系统中，单程通过的原料是新鲜固体粉煤，其热解产品是气态煤气和固体半焦，循环加工的物料是固体半焦(热解反应一次半焦产物或半焦循环料)，高温态的固体氧化半焦作为固体热载体返回提升管反应器的下部入口，在提升气体作用下，与新鲜煤粉混合接触进行流态化热解反应。从上述对比可以看出，二种技术的热解反应器、热解产物气固分离系统、热解固体产物沉降器、循环固体料烧炭器，其相同流程位置的气固流体的流动方式基本相同。由于二者上述的相似性，CN105602593A、CN105694933A方法，极大地简化了系统的结构和操作，极大地提高了系统的安全性，是深具大型工业化潜力的技术方法。
本发明的构想是：两路或多路碳氢料热解产物共用沉降器的组合方法和设备，加工相同或不同碳氢料如粉煤、页岩油、油砂、煤液化残渣、超重稠油，煤液化残渣、超重稠油以固体或液体形进料，1个或几个热解反应过程使用的固体热载体来自加工沉降器R20E半焦的流化烧焦器R50E，不同热载体的操作温度和或颗粒度可以不同，通常热载体经过脱气步骤脱氧，可将热解焦油或其馏分油或其加氢油引入煤加氢液化过程，基于煤热解、煤加氢液化、含固油料流化热解整合流程，构成了页岩油、油砂、劣质重油的整合性热解制油途径，即构成了一种煤与非常规液固碳氢料的共炼制油新型工艺，可主产燃油或芳烃。
本发明组合工艺，可能使用的热解工艺有：
①超重稠油流化焦化方法(Fluid Coking)，如Exxon公司开发成功的流态化焦化技术，或提升管式流化床热解方法，其他可行方法；
②非常规含固油料热解方法，指的是任何一种合适的热解方法，如类似流化焦化的方法，或提升管式流化床热解方法；
③非常规固态碳氢料热解方法，指的是任何一种合适的热解方法，如提升管式流化床热解方法；
④煤热解方法，指的是任何一种使用沉降器处理热解产物的煤热解方法，最好是粉煤流化床热解过程，优选为CN105602593A、CN105694933A及其后续发展出的工艺。
本发明沉降器，具有以下功能或特点或操作方案：
①属于各热解过程产物的共用设备，相当于几个沉降器工艺功能的集中；
②适应各热解过程操作波动的能力更大，即操作弹性更大；
③各热解过程产物的脱尘气相，后期加工可以独立处理或部分联合处理或全部联合处理；
④各热解过程产物的脱气固相，后期加工可以独立处理或部分联合处理或全部联合处理；
⑤各热解过程产物的脱气热解固相的烧焦过程，可以独立处理或部分联合处理或全部联合处理；
⑥各热解过程的固体热载体，1个或几个或全部热解反应过程使用的固体热载体可以来自加工一个相同的烧焦器；
⑦1个或几个或全部热解过程的固体热载体，操作温度可以不同；
⑧1个或几个或全部热解过程的固体热载体，颗粒度可以不同；
⑨1个或几个热解过程加工的原料，可以相同。
本发明所述方法未见报道。
本发明的第一目的在于提出两路或多路碳氢料热解产物共用沉降器的组合方法和设备。
本发明的第二目的在于提出两路或多路碳氢料热解产物共用沉降器的组合方法和设备，1个或几个热解反应过程使用的固体热载体来自加工沉降器R20E半焦的流化烧焦器R50E。
本发明的第三目的在于提出两路或多路碳氢料热解产物共用沉降器的组合方法和设备，不同热载体的操作温度可以不同。
本发明的第四目的在于提出两路或多路碳氢料热解产物共用沉降器的组合方法和设备，不同热载体的颗粒度可以不同。
本发明的第五目的在于提出两路或多路碳氢料热解产物共用沉降器的组合方法和设备，将热解焦油或其馏分油或其加氢油引入煤加氢液化过程。
本发明的第六目的在于提出两路或多路碳氢料热解产物共用沉降器的组合方法和设备，将热解焦油或其馏分油或其加氢油引入煤加氢液化过程，将煤液化残渣引入煤液化残渣热解过程并共用煤热解过程的沉降器。
本发明的第六目的在于提出一种基于煤热解、煤加氢液化、含固油料流化热解整合流程的页岩油、油砂、劣质重油的整合性热解制油途径，即提出一种煤与非常规液固碳氢料的共炼制油新型工艺，可主产燃油或芳烃，可形成一种流化床反应技术支撑的煤与非常规液固碳氢料的联合加工的宏观总流程。
发明内容
本发明两路或多路碳氢料热解产物共用沉降器的组合方法，其特征在于包含以下步骤：
两路或多路碳氢料热解过程的热解产物共用沉降器R20E进行气固分离或缓冲操作；
某一路碳氢料热解过程的热解产物，指的是热解气固产物或热解气体产物或热解固体产物。
本发明，进入沉降器R20E的热解产物可以选自下列物料中的一种或几种：
①气相热解产物；
②固相热解产物；
③气相和固相的混相热解产物。
本发明，两路或多路或全部碳氢料热解过程，可以加工相同或不同碳氢料。
本发明，两路或多路或全部碳氢料热解过程，可以采用流化床热解工艺。
本发明，两路或多路或全部碳氢料热解过程，可以采用流化床提升管热解工艺。
本发明，两路或多路或全部碳氢料热解过程，可以采用使用固体热载体、使用流化气的流化床提升管热解工艺。
本发明，两路或多路或全部碳氢料热解过程，加工相同或不同碳氢料，碳氢料通常选自下列物料中的一种或几种：
①低变质粉煤；
②高变质粉煤；
③油母页岩粉；
④油砂；
⑤煤液化残渣；
⑥超重稠油，以液体形式喷入热解反应过程的固体热载体上；
⑦液体重烃冷却固化后形成的固体粉化所得固体颗粒，或液体重烃与固体颗粒混物冷却固化后形成的固体粉化所得固体颗粒，以固体形式喷入热解反应过程的固体热载体中混合；
⑧含固体液体重烃冷却固化后形成的固体粉化所得固体颗粒，，或含固体液体重烃与固体颗粒混物冷却固化后形成的固体粉化所得固体颗粒，以固体形式喷入热解反应过程的固体热载体中混合；
⑨其它在热解过程中能够产生含油蒸汽的固体粉料。
本发明，两路或多路或全部碳氢料热解过程，加工的物料可以是超重稠油与固体颗粒混合后所得固体颗粒，以固体形式喷入热解反应过程的固体热载体中，固体热载体可以选自下列物料中的一种或几种：
①粉煤热解半焦的烧焦器排出的氧化半焦；
②油母页岩粉热解半焦的烧焦器排出的氧化半焦；
③油砂热解半焦的烧焦器排出的氧化半焦；
④其它碳氢料热解半焦的烧焦器排出的氧化半焦。
本发明，2个或多个或全部热解过程的热解产物共用沉降器的气相脱固空间，2个或多个或全部热解过程的热解产物的气体产物可以混合在一起。
本发明，2个或多个或全部热解过程的热解产物共用沉降器的固相脱气空间，2个或多个或全部热解产物的固体产物可以混合在一起。
本发明，2个或多个或全部热解过程的热解产物，可以部分或全部共用气固分离系统。
本发明，任一热解反应过程的热解产物，可以经过气固分离过程分离为气相热解产物和固相热解产物，至少一部分气相热解产物和或至少一部分固相热解产物进入沉降器R20E。
本发明，任一热解反应过程的热解产物，可以经过换热步骤改变温度后进入沉降器R20E。
本发明，任一热解反应过程的热解产物，可以经过换热步骤改变温度后经过气固分离过程分离为气相热解产物和固相热解产物，至少一部分气相热解产物和至少一部分或固相热解产物经过换热步骤改变温度后进入沉降器R20E。
本发明，任一热解反应过程的热解产物，可以经过气固分离过程分离为气相热解产物和固相热解产物，至少一部分气相热解产物和或至少一部分固相热解产物进入沉降器R20E，进入沉降器R20E的位置可以选自下列中的一种或几种：
①沉降器R20E的上部稀相床空间；
②沉降器R20E的下部密相床空间；
③沉降器R20E的布置挡板的区域。
本发明，通常，在流化烧焦反应过程R50，基于沉降器R20E排出的热解半焦R20E-PS的最终热解半焦RCPS进入流化烧焦反应空间，与含氧气体接触，进行流化床烧焦反应R50R，产生高温氧化半焦R50PS和烟气YQ，烟气YQ排出流化烧焦反应过程R50；高温半焦R50PS排出流化烧焦反应过程R50。
本发明，通常，在流化烧焦反应过程R50，基于沉降器R20E排出的热解半焦R20E-PS的最终热解半焦RCPS进入流化烧焦反应空间，与含氧气体接触，进行流化床烧焦反应R50R，产生高温氧化半焦R50PS和烟气YQ，烟气YQ排出流化烧焦反应过程R50；高温半焦R50PS排出流化烧焦反应过程R50；
R50排出的氧化半焦，用作固体热载体进入1路或两路或多路或全部碳氢料热解反应过程。
本发明，通常，在流化烧焦反应过程R50，基于沉降器R20E排出的热解半焦R20E-PS的最终热解半焦RCPS进入流化烧焦反应空间，与含氧气体接触，进行流化床烧焦反应R50R，产生高温氧化半焦R50PS和烟气YQ，烟气YQ排出流化烧焦反应过程R50；高温半焦R50PS排出流化烧焦反应过程R50；
R50排出的氧化半焦，用作固体热载体进入1路或两路或多路或全部碳氢料热解反应过程，两路或多路或全部固体热载体的操作温度不同。
本发明，通常，在流化烧焦反应过程R50，基于沉降器R20E排出的热解半焦R20E-PS的最终热解半焦RCPS进入流化烧焦反应空间，与含氧气体接触，进行流化床烧焦反应R50R，产生高温氧化半焦R50PS和烟气YQ，烟气YQ排出流化烧焦反应过程R50；高温半焦R50PS排出流化烧焦反应过程R50；
R50排出的氧化半焦，用作固体热载体进入1路或两路或多路或全部碳氢料热解反应过程，两路或多路或全部固体热载体的颗粒平均直径不同。
本发明，通常，在流化烧焦反应过程R50，基于沉降器R20E排出的热解半焦R20E-PS的最终热解半焦RCPS进入流化烧焦反应空间，与含氧气体接触，进行流化床烧焦反应R50R，产生高温氧化半焦R50PS和烟气YQ，烟气YQ排出流化烧焦反应过程R50；高温半焦R50PS排出流化烧焦反应过程R50；
R50排出的氧化半焦，用作固体热载体进入1路或两路或多路或全部碳氢料热解反应过程，1路或两路或多路或全部固体热载体经过脱气步骤脱除氧气后进入碳氢料热解过程。
本发明，回收两路或多路或全部碳氢料热解过程的热解产物中的热解焦油，可将热解焦油或其馏分油或其加氢油引入煤加氢液化反应过程。
本发明，通常，回收两路或多路或全部碳氢料热解过程的热解产物中的热解焦油，可以将热解焦油或其馏分油或其加氢油引入煤加氢液化反应过程，分离煤加氢液化反应产物得到主要由常规沸点高于500℃的烃类和固体组成的煤液化残渣，煤液化残渣组成的碳氢粉料的热解产物进入沉降器R20E。
本发明，通常，回收两路或多路或全部碳氢料热解过程的热解产物中的热解焦油，可将热解焦油或其馏分油或其加氢油引入煤加氢液化反应过程，分离煤加氢液化反应产物得到主要由常规沸点高于500℃的烃类和固体组成的煤液化残渣，煤液化残渣与固体颗粒混合物组成的碳氢粉料的热解产物进入沉降器R20E。
本发明，通常，回收两路或多路或全部碳氢料热解过程的热解产物中的热解焦油，可将热解焦油或其馏分油或其加氢油引入煤加氢液化反应过程，分离煤加氢液化反应产物得到主要由常规沸点高于500℃的烃类和固体组成的煤液化残渣，煤液化残渣与焦炭颗粒混合物组成的碳氢粉料的热解产物进入沉降器R20E。
本发明，通常，回收两路或多路或全部碳氢料热解过程的热解产物中的热解焦油，可将热解焦油或其馏分油或其加氢油引入煤加氢液化反应过程，分离煤加氢液化反应产物得到主要由常规沸点高于530℃的烃类和固体组成的煤液化残渣，煤液化残渣与焦炭颗粒混合物组成的碳氢粉料的热解产物进入沉降器R20E。
本发明，通常，1路或两路或多路或全部碳氢料热解过程，加工的碳氢料可为：加工油和或煤的膨胀床加氢反应过程生成油的分离过程所得含固油渣，含固油渣中的油组分主要由常规沸点≥530℃的烃组成。
本发明，通常，回收1路或两路或多路或全部碳氢料热解过程的热解产物中的热解焦油，可将热解焦油或其馏分油引入加氢反应过程，主产常规沸点为200～330℃的燃料油。
本发明，通常，回收1路或两路或多路或全部碳氢料热解过程的热解产物中的热解焦油，可将热解焦油或其馏分油引入加氢反应过程，主产常规沸点为50～200℃的石脑油。
本发明，通常，两路或多路或全部碳氢料热解过程的碳氢料原料重量总流率为RWT；
两路或多路或全部碳氢料热解过程的碳氢料，至少其中一路是粉煤，全部粉煤原料重量流率为RWC，RWC与RWT的比值为K100，K100＝RWC/RWT，通常K100≥0.5、一般K100≥0.70、宜K100≥0.80、特别地K100≥0.90。
本发明，通常，两路或多路或全部碳氢料热解过程的碳氢料，碳氢料的粒径：通常为0～10毫米、一般为0～6毫米、宜为0～2毫米。
本发明，通常包含以下步骤：
两路或多路碳氢料热解过程的热解产物共用沉降器，其它步骤为：
(1)在热解反应过程，使用流化床提升管热解反应器R20E，碳氢粉料、固体热载体自下部进入热解反应器混合，在气体进料作用下通过提升管热解反应器向上流动进行热解反应转化为热解反应气固产物；
(2)两路或多路碳氢料热解过程的热解产物共用沉降器R20E，热解反应产物通过使用旋风分离器的分离系统分离为热解煤气和热解半焦；
(3)沉降器R20E，排出煤气和沉降器R20E热解半焦R20PS；
(4)在流化烧焦反应过程R50，基于沉降器R20E热解半焦R20PS的最终热解半焦RCPS进入流化烧焦反应空间，与含氧气体接触，进行流化床烧焦反应R50R，产生高温氧化半焦R50PS和烟气YQ，烟气YQ排出流化烧焦反应过程R50；高温半焦R50PS排出流化烧焦反应过程R50；
(6)R50排出的氧化半焦，至少用作1个碳氢料热解过程的固体热载体进入提升管热解反应器下部与碳氢料混合。
本发明，操作目标通常为：
(1)在热解反应过程，使用流化床提升管热解反应器，碳氢粉料、固体热载体自下部进入热解反应器混合，在气体进料作用下通过提升管热解反应器向上流动进行热解反应转化为热解反应气固产物；
气体进料提供流化动力，热解反应过程的至少大部分吸热量由固体热载体提供。
本发明，通常，(1)在热解反应过程，使用流化床提升管热解反应器，碳氢粉料、固体热载体自下部进入热解反应器混合，在气体进料作用下通过提升管热解反应器向上流动进行热解反应转化为热解反应气固产物；
在热解反应过程，气体进料提供流化动力，热解反应过程的至少大部分吸热量由固体热载体提供；
(2)两路或多路或全部碳氢料热解过程的热解产物，部分或全部共用沉降器R20E内布置的使用旋风分离器的分离系统进行气固分离。
本发明，通常，(3)在沉降器R20E内，进行至少一部分沉降器R20E热解反应过程R20，一级热解半焦进入二级沉降器R20E内的反应空间，主体流向是自上而下流动，一级热解半焦进行第二热解反应R20R产生沉降器R20E热解煤气和二级解热解半焦，并完成气固分离；沉降器R20E热解反应过程R20的气固流动状态表现为散式流化床。
本发明，通常，(3)在沉降器R20E的下部，通入气提气V22V以气提半焦颗粒中携带的焦油气和煤气，气提气向上流动最终进入脱尘沉降器R20E热解煤气R20PV中；通常，气提气，选自煤气或氮气和或水蒸气和或无氧烟气。
本发明，通常，在流化烧焦反应过程R50，基于沉降器R20E热解半焦R20PS的最终热解半焦RCPS进入流化烧焦反应空间，与自下而上流动的含氧气体接触，发生流化床烧焦反应R50R，产生高温半焦R50PS和烟气YQ，烟气YQ自上部空间排出流化烧焦反应过程R50；高温半焦R50PS排出流化烧焦反应过程R50。
本发明，通常，(5)在流化烧焦反应过程R50，流化烧焦反应空间的上部稀相段的器内含尘烟气R50E-YQ，经过布置于流化烧焦反应器内部的上部空间的旋风分离系统S50脱尘分离为烟气YQ和半焦粉尘R50-RS；烟气YQ自上部空间离开旋风分离系统S50排出流化烧焦反应过程R50。
本发明，通常，(5)在流化烧焦反应过程R30，流化烧焦反应空间的上部稀相段的器内含尘烟气R50E-YQ，经过布置于流化烧焦反应器内部的上部空间的旋风分离系统S50脱尘分离为烟气YQ和半焦粉尘R50-RS；旋风分离系统S50的旋风分离器料腿排出的半焦粉尘R50-RS返回流化烧焦反应空间循环加工。
本发明，通常，(5)在流化烧焦反应过程R50，设置外取热器R50-OUT-HX，排出流化烧焦反应过程R50的热半焦进入外取热器R50-OUT-HX与取热介质间接换热降低温度后，排出外取热器R30-OUT-HX，在取热器R50-OUT-HX完成冷却步骤XH。
本发明，通常，(5)在流化烧焦反应过程R50，设置外取热器R50-OUT-HX，来自流化烧焦反应过程R50的热半焦进入外取热器R50-OUT-HX与取热介质间接换热降低温度，排出外取热器R50-OUT-HX的至少一部分热半焦返回流化烧焦反应过程R50循环使用，剩余部分热半焦用作热产品R50PS-T，在取热器R50-OUT-HX完成冷却步骤XH。
本发明，通常，(5)在流化烧焦反应过程R50，设置外取热器R50-OUT-HX，来自流化烧焦反应过程R50的热半焦进入外取热器R50-OUT-HX与取热介质间接换热降低温度，排出外取热器R50-OUT-HX的第一部分热半焦返回流化烧焦反应过程R50循环使用，第二部分冷却后用作产品R50PS-C，在取热器R50-OUT-HX完成冷却步骤XH。
本发明，热解反应过程的操作目标通常为：
(1)在热解反应过程，含碳氢元素粉料为粉煤；
热解反应过程，使用提升管流化床热解反应器，固体热载体为来自流化烧焦反应过程R50的高温氧化半焦；
热解反应过程的操作条件为：反应时间0.1～50s，提升管反应产物出口温度即热解反应过程终端反应温度为400～650℃；
固体热载体的重量与碳氢料的重量比值为1～40；
脱尘热解煤气R10PV中固体含量低于50克/立方米。
本发明，热解反应过程的操作目标一般为：
(1)在热解反应过程，含碳氢元素粉料为粉煤；
热解反应过程，使用提升管流化床热解反应器，固体热载体为来自流化烧焦反应过程R50的高温氧化半焦；
热解反应过程的操作条件为：反应时间0.1～30s，提升管反应产物出口温度即热解反应过程终端反应温度为400～600℃；
固体热载体的重量与碳氢料的重量比值为1～30；
脱尘热解煤气R10PV中固体含量低于25克/立方米。
本发明，热解反应过程的操作目标宜为：
(1)在热解反应过程，含碳氢元素粉料为粉煤；
热解反应过程，使用提升管流化床热解反应器，固体热载体为来自流化烧焦反应过程R50的高温氧化半焦；
热解反应过程的操作条件为：反应时间0.1～30s，提升管反应产物出口温度即热解反应过程终端反应温度为400～550℃；
固体热载体的重量与碳氢料的重量比值为1～20；
脱尘热解煤气R10PV中固体含量低于10克/立方米。
本发明，热解反应过程的操作目标较佳者为：
(1)在热解反应过程，含碳氢元素粉料为粉煤；
热解反应过程，使用提升管流化床热解反应器，固体热载体为来自流化烧焦反应过程R50的高温氧化半焦；
热解反应过程的操作条件为：反应时间1～10s，提升管反应产物出口温度即热解反应过程终端反应温度为400～550℃；
固体热载体的重量与碳氢料的重量比值为3～15；
脱尘热解煤气R10PV中固体含量低于5克/立方米。
本发明，热解反应过程的操作目标最好为：
(1)在热解反应过程R10，含碳氢元素粉料为粉煤；
热解反应过程，使用提升管流化床热解反应器，固体热载体为来自流化烧焦反应过程R50的高温氧化半焦；
热解反应过程的操作条件为：反应时间3～6s，提升管反应产物出口温度即热解反应过程终端反应温度为400～550℃；
固体热载体的重量与碳氢料的重量比值为3～15；
脱尘热解煤气R10PV中固体含量低于5克/立方米；
本发明，1路或两路或多路或全部碳氢料热解过程使用的热解反应器，与沉降器R20E，可以组成组合设备。
本发明，1路或两路或多路或全部碳氢料热解过程使用的热解反应器，与流化烧焦反应过程R50使用的流化床烧焦反应过程R50E，可以组成组合设备。
本发明，1路或两路或多路或全部碳氢料热解过程使用的热解反应器，与沉降器R20E、流化烧焦反应过程R50使用的流化床烧焦反应过程R50E，可以组成组合设备。
本发明，沉降器R20E、流化烧焦反应过程R50使用的流化床烧焦反应过程R50E均为立式设备，从空间位置标高讲，其相互位置关系可以是：流化床烧焦反应器R50E的底部比沉降器R20E热解器R20E的底部更低，沉降器R20E热解器R20E排出的最终热解半焦依靠料位差流入流化床烧焦反应器R50E的底部。
本发明，沉降器R20E、流化烧焦反应过程R50使用的流化床烧焦反应过程R50E可以组成同轴式组合设备；
同轴式指的是，沉降器R20E热解反应器R20E、流化床烧焦反应器R50E为同轴式立式组合设备，从空间位置关系讲，其相互位置关系是：流化床烧焦反应器R50E的空间部分地包围着沉降器R20E热解器R20E的空间；来自沉降器R20E热解器R20E的底部空间的热解半焦通过立管和塞阀流入流化床烧焦反应器R50E的下部空间。
本发明，各反应步骤的操作压力通常为：
(1)一级热解反应过程R10X的操作压力为：0.1～6.0MPa，以绝对压力计；
(3)沉降器R20E热解反应过程R20的操作压力为：0.1～6.0MPa，以绝对压力计；
(5)流化烧焦反应过程R50的操作压力为：0.1～6.0MPa，以绝对压力计。
附图说明
图1是本发明两路或多路碳氢料热解产物共用沉降器的组合方法和设备的流程功能示意图，同时是一种粉煤提升管流化床热解、煤液化残渣提升管流化床热解、超重稠油提升管流化床热解、共用沉降分离过程、热解半焦流化烧焦、固体热载体循环的固体物料循环路径的流体力学状态示意图，用于表示热解烧焦过程中各流程位置的功能。
如图1所示的粉煤提升管流化床热解流化床烧焦系统UNIT，包括粉煤提升管流化床热解反应器R10E、煤液化残渣提升管流化床热解反应器R8E、超重稠油提升管流化床热解反应器R9E、共用沉降器即第二热解反应器R20E、热解半焦的流化床烧焦反应器R50E，其中沉降器R20E的上部空间布置有分离煤气和半焦的旋风分离器S10，其中流化床烧焦反应器的上部空间布置有分离烟气和半焦的旋风分离器S50，图中示出的是全部热解气体产物联合回收、全部热解固体产物联合回收的情况。
从固体物料循环路径的流体力学状态方面讲，图1所示流程的功能安排是：常规的“上行(热解提升管反应器)、水平流动(一级粉煤热解反应产物气固分离)、下行(一级热解半焦在旋风分离器料腿内、二级粉煤热解反应空间)、热解半焦固体输送、流化床烧焦、固体热载体输送”，共同组成O形回路。
图2是本发明应用于粉煤热解、热解半焦分类排焦或分段烧焦过程的一种实施方案的流程示意图，图中没有表示共用沉降器的煤液化残渣提升管流化床热解过程R8、超重稠油提升管流化床热解过程R9。图2用于表示沉降器R20E结构。
图2所示热解半焦分类烧焦或排焦过程，目的在于排出粒径不同的氧化半焦热载体，供应不同的用途，一种热解半焦分类烧焦或排焦过程使用的流化床烧焦器见图5、图6。
图2是高低并列式粉煤热解系统；高低并列式指的是，沉降器R20E、流化床烧焦反应器R50E均为立式设备，从空间位置标高讲，其相互位置关系是：流化床烧焦反应器R50E的底部比沉降器R20E的底部更低，沉降器R20E排出的最终热解半焦可依靠料位差自流进入流化床烧焦反应器R50E的底部。沉降器R20E，因为具有一定热解功能，也可称为二级热解反应器。
如图2所示，R10E为提升管式一级热解反应器，提升气R10FV经管道P101进入布置于R10E底部的分配器R10FV-SB分配后向上流动，粉煤FM(即R10FS)经管道P102、第一固体热载体半焦R10KS经管道P103进入R10E底部混合区R10E-1在提升气R10FV作用下形成流化床沿着提升管向上移动，期间发生粉煤第一热解反应R10R；传热途径有热载体半焦→粉煤、高温粉煤→低温粉煤、热载体半焦→气体、高温气体→低温气体、高温气体→粉煤，高频次的混合、分离形成快速传热效应，在升温过程中粉煤进行一级热解反应；完成第一热解反应的物料作为第一热解反应流出物R10P自顶部开口R10E-OUT排出R10E，R10P是由包含焦油组分的煤气、热解半焦组成的气固混相物流。
如图2所示，一级热解反应流出物R10P经管P105进入粗旋S101，粗旋S101完成一级气固分离。
如图2所示，分离段S10为一级热解反应流出物R10P的气固分离系统，布置于沉降器R20E内部空间的顶部位置。
图3是图2中的气固分离系统S10的三级串联分离流程详图，粗旋S101为一级分离，一级主旋S102为二级分离，二级主旋S103为三级分离。
图4是图3中的气固分离系统S10的粗旋S101与一级主旋S102的连接方式示意详图。如图4所示，粗旋S101出口气体输送管道与主旋的气体进料口之间存在周隙，用作接收沉降器R20E的含尘煤气的进料口。
如图3所示，一级热解反应流出物R10P经管P105进入粗旋S101，粗旋S101完成一级气固分离，粗旋粉料沿料腿P106下降进入沉降器R20E内部空间并通常流入密相床区域以防止粉尘过度飞扬；含粉尘的粗旋煤气沿管P107喷入软连接的一级主旋S102的进料管P108，一级主旋S102完成二级气固分离，一级主旋粉料沿料腿P109下降进入沉降器R20E内部空间并可流入稀相床区域或密相床区；含少量粉尘的一级主旋煤气沿管P111进入直接连接的二级主旋S103，二级主旋S103完成三级气固分离，二级主旋粉料沿料腿P112下降进入沉降器R20E内部空间并可流入稀相床区域或密相床区，脱尘二级主旋煤气作为一段分离煤气S10PV沿管P115排出系统S10E。
如图4所示，在分离段S10中，含粉尘的粗旋煤气沿管P107喷入软连接的一级主旋S102的进料管P108，图4表示了一种软连接方式，进料管P108的头部是一个扩径的喇叭口敞口P1081，管P107的头部P1071是一个同径延伸管敞口P1071，P1071伸入到喇叭口P1081的空间内，粗旋出口气体输送管道与主旋的气体进料管口之间存在周隙。
如图2所示，R20E为二级热解反应器，R20E的内部空间，按照工艺功能至少包括设置旋风分离系统的顶部空间V21、一段分离半焦S10PL的沉降脱气空间或二级热解反应空间V22。
通常希望二级热解反应空间呈现散式流化床形态，此时，上部为稀相空间V21、下部为密相空间V22，密相空间V22底部通常有气提气体V22V向上流动。
如图2所示，系统S10的料腿中的粉焦依靠重力进入二级热解反应过程R20，即旋风分离器料腿中的粉焦依靠重力进入二级热解反应过程R20的空间。
如图2所示，进入沉降器R20E反应空间的一段分离半焦S10PL，产生主体流向为自上而下的流动并被挡板多次改变流向，挡板的结构形式有多种比如设置多块人字挡板、多块环形板等，在上述过程中一段分离半焦S10PL进行第二热解反应R20R；完成二级热解反应的物料分为下行的二级热解半焦R20EPS和二级热解含尘煤气R20EPV，脱气后二级热解半焦R20PS自沉降器R20E反应空间的底部经管道P302、阀门、管道P502排出，二级热解半焦R20PS最终可以去流化床烧焦反应器R50E或冷却后储存。
如图2所示，二级热解含尘煤气R20EPV，其气固分离过程S20与一级热解反应流出物的气固分离段S10，可部分或全部共用主旋系统，接收二级热解含尘煤气R20EPV的进料口为“粗旋出口气体输送管道与主旋的气体进料口之间的周隙”，二级热解含尘煤气R20EPV离开二级热解反应空间进入系统S10的主旋进行气固分离。
如图2所示，450～650℃气提气V22V沿管道P2201进入V22内布置的分配器V22V-SB分配后进入二级热解反应空间V22底部，气提气通过半焦料层后气提并携带焦油蒸汽向上流动并最终进入二级热解反应过程R20的二级热解煤气产物中。
图5是本发明应用于粉煤热解、热解半焦分类烧焦或分类排焦过程的一种实施方案的烧焦反应器系统结构的示意图，为单器错流两段烧焦方法使用的单器错流两段烧焦反应器，也可进行单区烧焦、分类排焦。
图6是图5所示的单器错流两段烧焦反应器的底部结构的示意图。
如图5、图6所示，在一个烧焦反应器R50E的下部空间，分割出两个烧焦区的密相床空间4和6，两个烧焦区分别设置燃烧风通道和分布器，两个烧焦区的上部烟气公用烟气气固分离器即仅设置一套气固分离系统，两个密相床空间各自排出氧化半焦用作固体热载体；热解半焦进入第一烧焦区密相床4，第一烧焦区密相床4排出的烟气和第二烧焦区密相床6排出的烟气一并进入烧焦反应器R50E顶部稀相床并进入旋风分离系统S50，至少一部分通常全部由旋风分离系统料腿排出的小颗粒半焦进入第二烧焦区密相床烧焦；第一烧焦区密相床顶部浮选出的小颗粒半焦可以溢流到第二烧焦区密相床。
如图5、图6所示，单器错流两段烧焦反应器R50E，其下部装有垂直的弧形隔板3将烧焦反应器底部分为4和6两部分，6部分可以是圆形、椭圆形或方形；隔板3上设有溢流堰8，溢流堰8尽可能远离热解半焦入口管和氧化半焦出口管；热解半焦通过管道P502自烧焦反应器的底部或侧面(如图5中所示)进入第一烧焦段密相床空间4；第一烧焦段密相床4的氧化半焦出口管18上部有一翻边19，位于第一烧焦段密相床空间4的底部；第二烧焦段密相床6的氧化半焦出口管23上部有一翻边24，位于第二烧焦段密相床空间6的底部；第一烧焦风通过入口管29进入空气分布器26；第二烧焦风通过入口管31进入空气分布器27；隔板3和烧焦反应器器壁的连接方式应保证在各种操作工况条件下的避免焊接开裂，防止隔板3变形造成两个烧焦段密相床之间形成半焦短路；两个烧焦段密相床之间的半焦流通输送形成隔板顶部的槽口溢流。
如图2、图5所示，在流化床烧焦反应器R50E，来自沉降器R20E的最终热解半焦如二级热解半焦R20PS，经过管道P302、阀门、管道P502后进入烧焦反应器R50E的第一烧焦段密相床VA52即空间4中，含氧气提升气VA52-ZF进入布置于空间4底部的分布器VA52-SB分布后向上流动，形成半焦流化床燃烧，燃烧生成的烟气沿着流化床烧焦反应器R50E内的空间VA52、V51向上移动并夹带半焦粉尘。
如图2、图5所示，流化床烧焦反应器R50E的第一烧焦段的器内烧焦烟气VA50EPV，其气固分离过程S50布置于流化床烧焦反应器R50E内部空间的顶部位置，由1级旋风分离器或串联操作的2级或多级旋风分离器组成，图中示出的是2级旋风分离器串联操作的方案；气固分离过程S50，分离粉焦后所得脱尘烟气YQ经管道P507排出流化床烧焦反应器R50E并去压力能回收和或热量回收和或粉尘深度分离系统处理，通常处理后烟气YQ排入大气或部分循环利用；气固分离过程S50，分离器料腿中的粉焦R50-KR依靠重力返回流化床烧焦反应器R50E内烧焦，如图5所示，通常部分或全部粉焦R50-KR进入第二烧焦段的密相床VB52即空间6烧焦；当然部分或全部粉焦R50-KR也可以进入稀相区V51，当然部分或全部粉焦R50-KR也可以进入第一烧焦段密相床VA52即空间4中。
如图2所示，通过管道P503、滑阀和管道P103输送的大颗粒氧化半焦固体热载体BDP，作为固体热载体BDP-R进入合适的热解反应器，比如进入热解反应器R10E充当固体热载体R10KS。
如图2所示，通过管道P566、滑阀和管道P166输送的小颗粒氧化半焦固体热载体SDP，作为固体热载体SDP-R进入合适的热解反应器，比如进入热解反应器R8E充当固体热载体R80KS。
或者，根据需要，一部分小颗粒氧化半焦固体热载体SDP、一部分大颗粒氧化半焦固体热载体BDP，可以共同组成混合固体热载体RXX-MKS。
根据需要，其它热半焦排出流化床烧焦反应器R50E，可以换热冷却后储存或直接用于燃烧过程或直接用于气化过程等。
如图2所示，一段分离煤气S10PV通过管道P115进入后续分离回收系统S30。
如图5所示，流化床烧焦反应器R50E的器内顶部空间布置间接换热器R50E-HX，用以加热气相或液相或混相取热物流如循环水、待过热水蒸气、煤气物流等；工艺介质R50-HX-HS经管道P509通过间接换热器R50E-HX成为热物流经管P508排出流化床烧焦反应器R50E。
图5中，分布器R10FV-SB或V22V-SB或VA52-SB或VB52-SB，可为任意合适的形式，比如可为一个开有多个小孔的顶盖的喷头或为一个开有多个小孔的环形分布管或为一个开有多个小孔的顶盖的喷气室。
各种流化热解反应过程的操作条件、产品分布，根据具体原料和具体参数具体确定。
如图1所示，三个热解反应过程的产物共用沉降器E20E，其实质是共用沉降器E20E的部分或全部空间，其可能的共用方式和工艺目标是：
①2个或多个或全部热解产物，共用气相脱固空间，2个或多个或全部热解产物，气体产物混合在一起进行后续加工；
②2个或多个或全部热解产物，共用固相脱气空间，2个或多个或全部热解产物，固体产物混合在一起进行后续加工；
③2个或多个或全部热解产物，共用气固分离系统。
某一热解反应过程产物的进入沉降器E20E，可以是其气相产物或固相产物或全部产物进入沉降器E20E，因此，热解反应过程产物的进入沉降器E20E之间的流程可以安排气固分离步骤、换热步骤等。
具体实施方式
以下详细描述本发明。
本发明所述的压力，指的是绝对压力。
本发明所述的常规沸点指的是物质在一个大气压力下的汽、液平衡温度。
本发明所述的常规沸程指的是馏分的常规沸点范围。
本发明所述的比重，除非特别说明，指的是常压、15.6℃条件下液体密度与常压、15.6℃条件下水密度的比值。
本发明所述的组分的组成或浓度或含量或收率值，除非特别说明，均为重量基准值。
本发明所述的常规气体烃，指的是常规条件下呈气态的烃类，包括甲烷、乙烷、丙烷、丁烷。
本发明所述的常规液体烃，指的是常规条件下呈液态的烃类，包括戊烷及其沸点更高的烃类。
本发明所述的杂质元素，指的是原料油中的非氢、非碳、非金属组分如氧、硫、氮、氯等。
本发明所述的杂质组分，指的是原料油中非烃组分的加氢转化物如水、氨、硫化氢、氯化氢等。
本发明所述的轻质烃，为石脑油组分，指的是常规沸点低于200℃的常规液体烃。
本发明所述的中质烃，为柴油组分，指的是常规沸点为200～330℃的烃类。
本发明所述的蜡油组分指的是常规沸点为330～530℃的烃类。
本发明所述的重质烃，指的是常规沸点高于330℃的烃类。
以下描述本发明的特征部分。
本发明两路或多路碳氢料热解过程共用沉降器的组合方法，其特征在于包含以下步骤：
两路或多路碳氢料热解过程的热解产物共用沉降器R20E进行气固分离或缓冲操作；
某一路碳氢料热解过程的热解产物，指的是热解气固产物或热解气体产物或热解固体产物。
本发明，进入沉降器R20E的热解产物可以选自下列物料中的一种或几种：
①气相热解产物；
②固相热解产物；
③气相和固相的混相热解产物。
本发明，两路或多路或全部碳氢料热解过程，可以加工相同或不同碳氢料。
本发明，两路或多路或全部碳氢料热解过程，可以采用流化床热解工艺。
本发明，两路或多路或全部碳氢料热解过程，可以采用流化床提升管热解工艺。
本发明，两路或多路或全部碳氢料热解过程，可以采用使用固体热载体、使用流化气的流化床提升管热解工艺。
本发明，两路或多路或全部碳氢料热解过程，加工相同或不同碳氢料，碳氢料通常选自下列物料中的一种或几种：
①低变质粉煤；
②高变质粉煤；
③油母页岩粉；
④油砂；
⑤煤液化残渣；
⑥超重稠油，以液体形式喷入热解反应过程的固体热载体上；
⑦液体重烃冷却固化后形成的固体粉化所得固体颗粒，或液体重烃与固体颗粒混物冷却固化后形成的固体粉化所得固体颗粒，以固体形式喷入热解反应过程的固体热载体中混合；
⑧含固体液体重烃冷却固化后形成的固体粉化所得固体颗粒，，或含固体液体重烃与固体颗粒混物冷却固化后形成的固体粉化所得固体颗粒，以固体形式喷入热解反应过程的固体热载体中混合；
⑨其它在热解过程中能够产生含油蒸汽的固体粉料。
本发明，两路或多路或全部碳氢料热解过程，加工的物料可以是超重稠油与固体颗粒混合后所得固体颗粒，以固体形式喷入热解反应过程的固体热载体中，固体热载体可以选自下列物料中的一种或几种：
①粉煤热解半焦的烧焦器排出的氧化半焦；
②油母页岩粉热解半焦的烧焦器排出的氧化半焦；
③油砂热解半焦的烧焦器排出的氧化半焦；
④其它碳氢料热解半焦的烧焦器排出的氧化半焦。
本发明，2个或多个或全部热解过程的热解产物共用沉降器的气相脱固空间，2个或多个或全部热解过程的热解产物的气体产物可以混合在一起。
本发明，2个或多个或全部热解过程的热解产物共用沉降器的固相脱气空间，2个或多个或全部热解产物的固体产物可以混合在一起。
本发明，2个或多个或全部热解过程的热解产物，可以部分或全部共用气固分离系统。
本发明，任一热解反应过程的热解产物，可以经过气固分离过程分离为气相热解产物和固相热解产物，至少一部分气相热解产物和或至少一部分固相热解产物进入沉降器R20E。
本发明，任一热解反应过程的热解产物，可以经过换热步骤改变温度后进入沉降器R20E。
本发明，任一热解反应过程的热解产物，可以经过换热步骤改变温度后经过气固分离过程分离为气相热解产物和固相热解产物，至少一部分气相热解产物和至少一部分或固相热解产物经过换热步骤改变温度后进入沉降器R20E。
本发明，任一热解反应过程的热解产物，可以经过气固分离过程分离为气相热解产物和固相热解产物，至少一部分气相热解产物和或至少一部分固相热解产物进入沉降器R20E，进入沉降器R20E的位置可以选自下列中的一种或几种：
①沉降器R20E的上部稀相床空间；
②沉降器R20E的下部密相床空间；
③沉降器R20E的布置挡板的区域。
本发明，通常，在流化烧焦反应过程R50，基于沉降器R20E排出的热解半焦R20E-PS的最终热解半焦RCPS进入流化烧焦反应空间，与含氧气体接触，进行流化床烧焦反应R50R，产生高温氧化半焦R50PS和烟气YQ，烟气YQ排出流化烧焦反应过程R50；高温半焦R50PS排出流化烧焦反应过程R50。
本发明，通常，在流化烧焦反应过程R50，基于沉降器R20E排出的热解半焦R20E-PS的最终热解半焦RCPS进入流化烧焦反应空间，与含氧气体接触，进行流化床烧焦反应R50R，产生高温氧化半焦R50PS和烟气YQ，烟气YQ排出流化烧焦反应过程R50；高温半焦R50PS排出流化烧焦反应过程R50；
R50排出的氧化半焦，用作固体热载体进入1路或两路或多路或全部碳氢料热解反应过程。
本发明，通常，在流化烧焦反应过程R50，基于沉降器R20E排出的热解半焦R20E-PS的最终热解半焦RCPS进入流化烧焦反应空间，与含氧气体接触，进行流化床烧焦反应R50R，产生高温氧化半焦R50PS和烟气YQ，烟气YQ排出流化烧焦反应过程R50；高温半焦R50PS排出流化烧焦反应过程R50；
R50排出的氧化半焦，用作固体热载体进入1路或两路或多路或全部碳氢料热解反应过程，两路或多路或全部固体热载体的操作温度不同。
本发明，通常，在流化烧焦反应过程R50，基于沉降器R20E排出的热解半焦R20E-PS的最终热解半焦RCPS进入流化烧焦反应空间，与含氧气体接触，进行流化床烧焦反应R50R，产生高温氧化半焦R50PS和烟气YQ，烟气YQ排出流化烧焦反应过程R50；高温半焦R50PS排出流化烧焦反应过程R50；
R50排出的氧化半焦，用作固体热载体进入1路或两路或多路或全部碳氢料热解反应过程，两路或多路或全部固体热载体的颗粒平均直径不同。
本发明，通常，在流化烧焦反应过程R50，基于沉降器R20E排出的热解半焦R20E-PS的最终热解半焦RCPS进入流化烧焦反应空间，与含氧气体接触，进行流化床烧焦反应R50R，产生高温氧化半焦R50PS和烟气YQ，烟气YQ排出流化烧焦反应过程R50；高温半焦R50PS排出流化烧焦反应过程R50；
R50排出的氧化半焦，用作固体热载体进入1路或两路或多路或全部碳氢料热解反应过程，1路或两路或多路或全部固体热载体经过脱气步骤脱除氧气后进入碳氢料热解过程。
本发明，回收两路或多路或全部碳氢料热解过程的热解产物中的热解焦油，可将热解焦油或其馏分油或其加氢油引入煤加氢液化反应过程。
本发明，通常，回收两路或多路或全部碳氢料热解过程的热解产物中的热解焦油，可以将热解焦油或其馏分油或其加氢油引入煤加氢液化反应过程，分离煤加氢液化反应产物得到主要由常规沸点高于500℃的烃类和固体组成的煤液化残渣，煤液化残渣组成的碳氢粉料的热解产物进入沉降器R20E。
本发明，通常，回收两路或多路或全部碳氢料热解过程的热解产物中的热解焦油，可将热解焦油或其馏分油或其加氢油引入煤加氢液化反应过程，分离煤加氢液化反应产物得到主要由常规沸点高于500℃的烃类和固体组成的煤液化残渣，煤液化残渣与固体颗粒混合物组成的碳氢粉料的热解产物进入沉降器R20E。
本发明，通常，回收两路或多路或全部碳氢料热解过程的热解产物中的热解焦油，可将热解焦油或其馏分油或其加氢油引入煤加氢液化反应过程，分离煤加氢液化反应产物得到主要由常规沸点高于500℃的烃类和固体组成的煤液化残渣，煤液化残渣与焦炭颗粒混合物组成的碳氢粉料的热解产物进入沉降器R20E。
本发明，通常，回收两路或多路或全部碳氢料热解过程的热解产物中的热解焦油，可将热解焦油或其馏分油或其加氢油引入煤加氢液化反应过程，分离煤加氢液化反应产物得到主要由常规沸点高于530℃的烃类和固体组成的煤液化残渣，煤液化残渣与焦炭颗粒混合物组成的碳氢粉料的热解产物进入沉降器R20E。
本发明，通常，1路或两路或多路或全部碳氢料热解过程，加工的碳氢料可为：加工油和或煤的膨胀床加氢反应过程生成油的分离过程所得含固油渣，含固油渣中的油组分主要由常规沸点≥530℃的烃组成。
本发明，通常，回收1路或两路或多路或全部碳氢料热解过程的热解产物中的热解焦油，可将热解焦油或其馏分油引入加氢反应过程，主产常规沸点为200～330℃的燃料油。
本发明，通常，回收1路或两路或多路或全部碳氢料热解过程的热解产物中的热解焦油，可将热解焦油或其馏分油引入加氢反应过程，主产常规沸点为50～200℃的石脑油。
本发明，通常，两路或多路或全部碳氢料热解过程的碳氢料原料重量总流率为RWT；
两路或多路或全部碳氢料热解过程的碳氢料，至少其中一路是粉煤，全部粉煤原料重量流率为RWC，RWC与RWT的比值为K100，K100＝RWC/RWT，通常K100≥0.5、一般K100≥0.70、宜K100≥0.80、特别地K100≥0.90。
本发明，通常，两路或多路或全部碳氢料热解过程的碳氢料，碳氢料的粒径：通常为0～10毫米、一般为0～6毫米、宜为0～2毫米。
本发明，通常包含以下步骤：
两路或多路碳氢料热解过程的热解产物共用沉降器，其它步骤为：
(1)在热解反应过程，使用流化床提升管热解反应器R20E，碳氢粉料、固体热载体自下部进入热解反应器混合，在气体进料作用下通过提升管热解反应器向上流动进行热解反应转化为热解反应气固产物；
(2)两路或多路碳氢料热解过程的热解产物共用沉降器R20E，热解反应产物通过使用旋风分离器的分离系统分离为热解煤气和热解半焦；
(3)沉降器R20E，排出煤气和沉降器R20E热解半焦R20PS；
(4)在流化烧焦反应过程R50，基于沉降器R20E热解半焦R20PS的最终热解半焦RCPS进入流化烧焦反应空间，与含氧气体接触，进行流化床烧焦反应R50R，产生高温氧化半焦R50PS和烟气YQ，烟气YQ排出流化烧焦反应过程R50；高温半焦R50PS排出流化烧焦反应过程R50；
(6)R50排出的氧化半焦，至少用作1个碳氢料热解过程的固体热载体进入提升管热解反应器下部与碳氢料混合。
本发明，操作目标通常为：
(1)在热解反应过程，使用流化床提升管热解反应器，碳氢粉料、固体热载体自下部进入热解反应器混合，在气体进料作用下通过提升管热解反应器向上流动进行热解反应转化为热解反应气固产物；
气体进料提供流化动力，热解反应过程的至少大部分吸热量由固体热载体提供。
本发明，通常，(1)在热解反应过程，使用流化床提升管热解反应器，碳氢粉料、固体热载体自下部进入热解反应器混合，在气体进料作用下通过提升管热解反应器向上流动进行热解反应转化为热解反应气固产物；
在热解反应过程，气体进料提供流化动力，热解反应过程的至少大部分吸热量由固体热载体提供；
(2)两路或多路或全部碳氢料热解过程的热解产物，部分或全部共用沉降器R20E内布置的使用旋风分离器的分离系统进行气固分离。
本发明，通常，(3)在沉降器R20E内，进行至少一部分沉降器R20E热解反应过程R20，一级热解半焦进入二级沉降器R20E内的反应空间，主体流向是自上而下流动，一级热解半焦进行第二热解反应R20R产生沉降器R20E热解煤气和二级解热解半焦，并完成气固分离；沉降器R20E热解反应过程R20的气固流动状态表现为散式流化床。
本发明，通常，(3)在沉降器R20E的下部，通入气提气V22V以气提半焦颗粒中携带的焦油气和煤气，气提气向上流动最终进入脱尘沉降器R20E热解煤气R20PV中；通常，气提气，选自煤气或氮气和或水蒸气和或无氧烟气。
本发明，通常，在流化烧焦反应过程R50，基于沉降器R20E热解半焦R20PS的最终热解半焦RCPS进入流化烧焦反应空间，与自下而上流动的含氧气体接触，发生流化床烧焦反应R50R，产生高温半焦R50PS和烟气YQ，烟气YQ自上部空间排出流化烧焦反应过程R50；高温半焦R50PS排出流化烧焦反应过程R50。
本发明，通常，(5)在流化烧焦反应过程R50，流化烧焦反应空间的上部稀相段的器内含尘烟气R50E-YQ，经过布置于流化烧焦反应器内部的上部空间的旋风分离系统S50脱尘分离为烟气YQ和半焦粉尘R50-RS；烟气YQ自上部空间离开旋风分离系统S50排出流化烧焦反应过程R50。
本发明，通常，(5)在流化烧焦反应过程R30，流化烧焦反应空间的上部稀相段的器内含尘烟气R50E-YQ，经过布置于流化烧焦反应器内部的上部空间的旋风分离系统S50脱尘分离为烟气YQ和半焦粉尘R50-RS；旋风分离系统S50的旋风分离器料腿排出的半焦粉尘R50-RS返回流化烧焦反应空间循环加工。
本发明，通常，(5)在流化烧焦反应过程R50，设置外取热器R50-OUT-HX，排出流化烧焦反应过程R50的热半焦进入外取热器R50-OUT-HX与取热介质间接换热降低温度后，排出外取热器R30-OUT-HX，在取热器R50-OUT-HX完成冷却步骤XH。
本发明，通常，(5)在流化烧焦反应过程R50，设置外取热器R50-OUT-HX，来自流化烧焦反应过程R50的热半焦进入外取热器R50-OUT-HX与取热介质间接换热降低温度，排出外取热器R50-OUT-HX的至少一部分热半焦返回流化烧焦反应过程R50循环使用，剩余部分热半焦用作热产品R50PS-T，在取热器R50-OUT-HX完成冷却步骤XH。
本发明，通常，(5)在流化烧焦反应过程R50，设置外取热器R50-OUT-HX，来自流化烧焦反应过程R50的热半焦进入外取热器R50-OUT-HX与取热介质间接换热降低温度，排出外取热器R50-OUT-HX的第一部分热半焦返回流化烧焦反应过程R50循环使用，第二部分冷却后用作产品R50PS-C，在取热器R50-OUT-HX完成冷却步骤XH。
本发明，热解反应过程的操作目标通常为：
(1)在热解反应过程，含碳氢元素粉料为粉煤；
热解反应过程，使用提升管流化床热解反应器，固体热载体为来自流化烧焦反应过程R50的高温氧化半焦；
热解反应过程的操作条件为：反应时间0.1～50s，提升管反应产物出口温度即热解反应过程终端反应温度为400～650℃；
固体热载体的重量与碳氢料的重量比值为1～40；
脱尘热解煤气R10PV中固体含量低于50克/立方米。
本发明，热解反应过程的操作目标一般为：
(1)在热解反应过程，含碳氢元素粉料为粉煤；
热解反应过程，使用提升管流化床热解反应器，固体热载体为来自流化烧焦反应过程R50的高温氧化半焦；
热解反应过程的操作条件为：反应时间0.1～30s，提升管反应产物出口温度即热解反应过程终端反应温度为400～600℃；
固体热载体的重量与碳氢料的重量比值为1～30；
脱尘热解煤气R10PV中固体含量低于25克/立方米。
本发明，热解反应过程的操作目标宜为：
(1)在热解反应过程，含碳氢元素粉料为粉煤；
热解反应过程，使用提升管流化床热解反应器，固体热载体为来自流化烧焦反应过程R50的高温氧化半焦；
热解反应过程的操作条件为：反应时间0.1～30s，提升管反应产物出口温度即热解反应过程终端反应温度为400～550℃；
固体热载体的重量与碳氢料的重量比值为1～20；
脱尘热解煤气R10PV中固体含量低于10克/立方米。
本发明，热解反应过程的操作目标较佳者为：
(1)在热解反应过程，含碳氢元素粉料为粉煤；
热解反应过程，使用提升管流化床热解反应器，固体热载体为来自流化烧焦反应过程R50的高温氧化半焦；
热解反应过程的操作条件为：反应时间1～10s，提升管反应产物出口温度即热解反应过程终端反应温度为400～550℃；
固体热载体的重量与碳氢料的重量比值为3～15；
脱尘热解煤气R10PV中固体含量低于5克/立方米。
本发明，热解反应过程的操作目标最好为：
(1)在热解反应过程R10，含碳氢元素粉料为粉煤；
热解反应过程，使用提升管流化床热解反应器，固体热载体为来自流化烧焦反应过程R50的高温氧化半焦；
热解反应过程的操作条件为：反应时间3～6s，提升管反应产物出口温度即热解反应过程终端反应温度为400～550℃；
固体热载体的重量与碳氢料的重量比值为3～15；
脱尘热解煤气R10PV中固体含量低于5克/立方米；
本发明，1路或两路或多路或全部碳氢料热解过程使用的热解反应器，与沉降器R20E，可以组成组合设备。
本发明，1路或两路或多路或全部碳氢料热解过程使用的热解反应器，与流化烧焦反应过程R50使用的流化床烧焦反应过程R50E，可以组成组合设备。
本发明，1路或两路或多路或全部碳氢料热解过程使用的热解反应器，与沉降器R20E、流化烧焦反应过程R50使用的流化床烧焦反应过程R50E，可以组成组合设备。
本发明，沉降器R20E、流化烧焦反应过程R50使用的流化床烧焦反应过程R50E均为立式设备，从空间位置标高讲，其相互位置关系可以是：流化床烧焦反应器R50E的底部比沉降器R20E热解器R20E的底部更低，沉降器R20E热解器R20E排出的最终热解半焦依靠料位差流入流化床烧焦反应器R50E的底部。
本发明，沉降器R20E、流化烧焦反应过程R50使用的流化床烧焦反应过程R50E可以组成同轴式组合设备；
同轴式指的是，沉降器R20E热解反应器R20E、流化床烧焦反应器R50E为同轴式立式组合设备，从空间位置关系讲，其相互位置关系是：流化床烧焦反应器R50E的空间部分地包围着沉降器R20E热解器R20E的空间；来自沉降器R20E热解器R20E的底部空间的热解半焦通过立管和塞阀流入流化床烧焦反应器R50E的下部空间。
本发明，各反应步骤的操作压力通常为：
(1)一级热解反应过程R10X的操作压力为：0.1～6.0MPa，以绝对压力计；
(3)沉降器R20E热解反应过程R20的操作压力为：0.1～6.0MPa，以绝对压力计；
(5)流化烧焦反应过程R50的操作压力为：0.1～6.0MPa，以绝对压力计。
以下结合总体流程描述各步骤具体特征。
进入热解反应过程的碳氢粉料比如一级热解反应过程R10的粉煤FM即R10FS，通常为干燥后脱水粉料，其水分重量通常低于10％、一般低于7％、较佳者低于5％。
进入热解反应过程的碳氢粉料比如一级热解反应过程R10的粉煤FM即R10FS，其粒度通常为0.00001～6毫米、一般为0.0001～3.5毫米、较佳者为0.001～2毫米。
进入热解反应过程的碳氢粉料比如一级热解反应过程R10的气提气R10FV，可以是任意一种温度、压力、组分组成等合适的气体，通常为水蒸气或氮气或不含氧气烟道气或净化脱油后的煤气或煤制合成气或半焦制合成气。
进入一级热解反应过程R10的第一固体热载体SK1，通常为来自流化床烧焦反应过程R50的高温氧化半焦，其重量流量与粉煤R10FS重量流量的比值，根据需要确定，通常为0.5～30、一般为3～15、较佳者为5～10。
一级热解反应过程R10，使用的一级热解反应器R10E的设备型式根据需要确定，通常使用提升管式一级热解反应器。
气固分离段S1，通常使用离心分离式气固分离设备元件，可以形成1级或2级或多级串联操作的气固分离系统。
一级热解煤气R10PV中固体含量通常低于50克/立方米、一般低于10克/立方米、较佳者低于4克/立方米。
二级热解反应过程R20，其设备型式根据需要确定，通常使用立式下流式沉降器R20E。
二级热解反应器底部的气提气，通常选择惰性气体如蒸汽或氮气或无氧气的烟道气或净化煤气循环气或其它惰性气体。
关于沉降器R20E结构，其工艺功能是形成流化床、最好是形成散式流化床即膨胀床，沉降器R20E的内部空间大体分为三段：上段为低气速的气体脱固空间、中段为气速适宜的二级热解主反应空间、下段为气提段。
上段为低气速的气体脱固空间，因此，需要降低来自下部热解主反应空间的煤气的截面流速，也就是说要求降低气体流速即需要扩大截面面积，因此，通常上段即气体脱固空间的径向截面积大于中段即二级热解主反应空间的径向截面积。
中段为气速适宜的二级热解主反应空间，在此，一级热解半焦发生二级热解反应释放出煤气、焦油蒸汽；在一级热解半焦从上而下穿过二级热解主反应空间的过程中，随着温度的升高，一级热解半焦逐步释放煤气、焦油蒸汽，二级热解主反应空间的底部排出的半焦的释放煤气、焦油蒸汽的能力已经很小。
在气提段，自底部进入二级热解反应器下部气提段的向上流动的气提气，通常通过气体分布器实现初期的均匀分布，由于该气体的作用是携带二级热解反应段底部半焦中包含的焦油气，因此，气提气的流量通常是较小的，从后续煤气加工利用角度讲气提气属于无效组分(水蒸气、氮气、烟气)或循环煤气，其数量应尽可能缩小，这样气提段的截面面积通常较小。实际上，气提段的截面面积通常小于二级热解主反应空间的截面面积。
排出气固分离系统S20的脱尘二级热解煤气S20V或R20PV中固体含量通常低于50克/立方米、一般低于10克/立方米、较佳者低于4克/立方米。
气提气V22V，可以是任意一种温度、压力、组分组成等合适的气体，通常为水蒸气或氮气或不含氧气烟道气或净化脱油后的煤气或煤制合成气或半焦制合成气。
流化床烧焦反应过程R50，流化床烧焦反应器R50E的设备型式根据需要确定，通常使用立式流化床烧焦反应器R50E。
根据需要，流化床烧焦反应过程R50，可以排出热氧化半焦R50PS产品或不排出热氧化半焦R50PS产品；排出的热氧化半焦R50PS可以通过间接换热器冷却回收热能后储存。
根据需要，流化床烧焦反应过程R50，可以设置循环氧化半焦物流R50RS取热器，循环氧化半焦物流R50RS通过间接换热器如蒸汽发生器外输热能冷却后返回流化床烧焦反应过程R50，此时，循环氧化半焦物流R50RS充当外输热能的热载体。
如图1所示，提升管式一级热解反应器，可以是上下同直径的圆柱体式提升管，可以是上部大直径圆柱体、中间过渡椎体、下部小直径圆柱体组成的不等径提升管，过渡椎体部位可以布置第二固体热载体SK2的分布器。
Claims (58)
1.两路或多路碳氢料热解产物共用沉降器的组合方法和设备，其特征在于包含以下步骤：
两路或多路碳氢料热解过程的热解产物共用沉降器R20E进行气固分离或缓冲操作；
某一路碳氢料热解过程的热解产物，指的是热解气固产物或热解气体产物或热解固体产物。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于：
进入沉降器R20E的热解产物选自下列物料中的一种或几种：
①气相热解产物；
②固相热解产物；
③气相和固相的混相热解产物。
3.根据权利要求1所述方法，其特征在于：
两路或多路或全部碳氢料热解过程，加工相同或不同碳氢料。
4.根据权利要求1所述方法，其特征在于：
两路或多路或全部碳氢料热解过程，采用流化床热解工艺。
5.根据权利要求1所述方法，其特征在于：
两路或多路或全部碳氢料热解过程，采用流化床提升管热解工艺。
6.根据权利要求1所述方法，其特征在于：
两路或多路或全部碳氢料热解过程，采用使用固体热载体、使用流化气的流化床提升管热解工艺。
7.根据权利要求1所述方法，其特征在于：
两路或多路或全部碳氢料热解过程，加工相同或不同碳氢料，碳氢料选自下列物料中的一种或几种：
①低变质粉煤；
②高变质粉煤；
③油母页岩粉；
④油砂；
⑤煤液化残渣；
⑥超重稠油，以液体形式喷入热解反应过程的固体热载体上；
⑦液体重烃冷却固化后形成的固体粉化所得固体颗粒，或液体重烃与固体颗粒混物冷却固化后形成的固体粉化所得固体颗粒，以固体形式喷入热解反应过程的固体热载体中混合；
⑧含固体液体重烃冷却固化后形成的固体粉化所得固体颗粒，，或含固体液体重烃与固体颗粒混物冷却固化后形成的固体粉化所得固体颗粒，以固体形式喷入热解反应过程的固体热载体中混合；
⑨其它在热解过程中能够产生含油蒸汽的固体粉料。
8.根据权利要求7所述方法，其特征在于：
两路或多路或全部碳氢料热解过程，加工的物料是超重稠油与固体颗粒混合后所得固体颗粒，以固体形式喷入热解反应过程的固体热载体中，固体热载体选自下列物料中的一种或几种：
①粉煤热解半焦的烧焦器排出的氧化半焦；
②油母页岩粉热解半焦的烧焦器排出的氧化半焦；
③油砂热解半焦的烧焦器排出的氧化半焦；
④其它碳氢料热解半焦的烧焦器排出的氧化半焦。
9.根据权利要求1所述方法，其特征在于：
2个或多个或全部热解过程的热解产物共用沉降器的气相脱固空间，2个或多个或全部热解过程的热解产物的气体产物混合在一起。
10.根据权利要求1所述方法，其特征在于：
2个或多个或全部热解过程的热解产物共用沉降器的固相脱气空间，2个或多个或全部热解产物的固体产物混合在一起。
11.根据权利要求1所述方法，其特征在于：
2个或多个或全部热解过程的热解产物，部分或全部共用气固分离系统。
12.根据权利要求1所述方法，其特征在于：
任一热解反应过程的热解产物，经过气固分离过程分离为气相热解产物和固相热解产物，至少一部分气相热解产物和或至少一部分固相热解产物进入沉降器R20E。
13.根据权利要求1所述方法，其特征在于：
任一热解反应过程的热解产物，经过换热步骤改变温度后进入沉降器R20E。
14.根据权利要求1所述方法，其特征在于：
任一热解反应过程的热解产物，经过换热步骤改变温度后经过气固分离过程分离为气相热解产物和固相热解产物，至少一部分气相热解产物和至少一部分或固相热解产物经过换热步骤改变温度后进入沉降器R20E。
15.根据权利要求1所述方法，其特征在于：
任一热解反应过程的热解产物，经过气固分离过程分离为气相热解产物和固相热解产物，至少一部分气相热解产物和或至少一部分固相热解产物进入沉降器R20E，进入沉降器R20E的位置选自下列中的一种或几种：
①沉降器R20E的上部稀相床空间；
②沉降器R20E的下部密相床空间；
③沉降器R20E的布置挡板的区域。
16.根据权利要求1所述方法，其特征在于：
在流化烧焦反应过程R50，基于沉降器R20E排出的热解半焦R20E-PS的最终热解半焦RCPS进入流化烧焦反应空间，与含氧气体接触，进行流化床烧焦反应R50R，产生高温氧化半焦R50PS和烟气YQ，烟气YQ排出流化烧焦反应过程R50；高温半焦R50PS排出流化烧焦反应过程R50。
17.根据权利要求1所述方法，其特征在于：
在流化烧焦反应过程R50，基于沉降器R20E排出的热解半焦R20E-PS的最终热解半焦RCPS进入流化烧焦反应空间，与含氧气体接触，进行流化床烧焦反应R50R，产生高温氧化半焦R50PS和烟气YQ，烟气YQ排出流化烧焦反应过程R50；高温半焦R50PS排出流化烧焦反应过程R50；
R50排出的氧化半焦，用作固体热载体进入1路或两路或多路或全部碳氢料热解反应过程。
18.根据权利要求1所述方法，其特征在于：
在流化烧焦反应过程R50，基于沉降器R20E排出的热解半焦R20E-PS的最终热解半焦RCPS进入流化烧焦反应空间，与含氧气体接触，进行流化床烧焦反应R50R，产生高温氧化半焦R50PS和烟气YQ，烟气YQ排出流化烧焦反应过程R50；高温半焦R50PS排出流化烧焦反应过程R50；
R50排出的氧化半焦，用作固体热载体进入1路或两路或多路或全部碳氢料热解反应过程，两路或多路或全部固体热载体的操作温度不同。
19.根据权利要求1所述方法，其特征在于：
在流化烧焦反应过程R50，基于沉降器R20E排出的热解半焦R20E-PS的最终热解半焦RCPS进入流化烧焦反应空间，与含氧气体接触，进行流化床烧焦反应R50R，产生高温氧化半焦R50PS和烟气YQ，烟气YQ排出流化烧焦反应过程R50；高温半焦R50PS排出流化烧焦反应过程R50；
R50排出的氧化半焦，用作固体热载体进入1路或两路或多路或全部碳氢料热解反应过程，两路或多路或全部固体热载体的颗粒平均直径不同。
20.根据权利要求1所述方法，其特征在于：
在流化烧焦反应过程R50，基于沉降器R20E排出的热解半焦R20E-PS的最终热解半焦RCPS进入流化烧焦反应空间，与含氧气体接触，进行流化床烧焦反应R50R，产生高温氧化半焦R50PS和烟气YQ，烟气YQ排出流化烧焦反应过程R50；高温半焦R50PS排出流化烧焦反应过程R50；
R50排出的氧化半焦，用作固体热载体进入1路或两路或多路或全部碳氢料热解反应过程，1路或两路或多路或全部固体热载体经过脱气步骤脱除氧气后进入碳氢料热解过程。
21.根据权利要求1所述方法，其特征在于：
回收两路或多路或全部碳氢料热解过程的热解产物中的热解焦油，将热解焦油或其馏分油或其加氢油引入煤加氢液化反应过程。
22.根据权利要求1所述方法，其特征在于：
回收两路或多路或全部碳氢料热解过程的热解产物中的热解焦油，将热解焦油或其馏分油或其加氢油引入煤加氢液化反应过程，分离煤加氢液化反应产物得到主要由常规沸点高于500℃的烃类和固体组成的煤液化残渣，煤液化残渣组成的碳氢粉料的热解产物进入沉降器R20E。
23.根据权利要求1所述方法，其特征在于：
回收两路或多路或全部碳氢料热解过程的热解产物中的热解焦油，将热解焦油或其馏分油或其加氢油引入煤加氢液化反应过程，分离煤加氢液化反应产物得到主要由常规沸点高于500℃的烃类和固体组成的煤液化残渣，煤液化残渣与固体颗粒混合物组成的碳氢粉料的热解产物进入沉降器R20E。
24.根据权利要求1所述方法，其特征在于：
回收两路或多路或全部碳氢料热解过程的热解产物中的热解焦油，将热解焦油或其馏分油或其加氢油引入煤加氢液化反应过程，分离煤加氢液化反应产物得到主要由常规沸点高于500℃的烃类和固体组成的煤液化残渣，煤液化残渣与焦炭颗粒混合物组成的碳氢粉料的热解产物进入沉降器R20E。
25.根据权利要求1所述方法，其特征在于：
回收两路或多路或全部碳氢料热解过程的热解产物中的热解焦油，将热解焦油或其馏分油或其加氢油引入煤加氢液化反应过程，分离煤加氢液化反应产物得到主要由常规沸点高于530℃的烃类和固体组成的煤液化残渣，煤液化残渣与焦炭颗粒混合物组成的碳氢粉料的热解产物进入沉降器R20E。
26.根据权利要求1所述方法，其特征在于：
1路或两路或多路或全部碳氢料热解过程，加工的碳氢料为：加工油和或煤的膨胀床加氢反应过程生成油的分离过程所得含固油渣，含固油渣中的油组分主要由常规沸点≥530℃的烃组成。
27.根据权利要求1所述方法，其特征在于：
回收1路或两路或多路或全部碳氢料热解过程的热解产物中的热解焦油，将热解焦油或其馏分油引入加氢反应过程，主产常规沸点为200～330℃的燃料油。
28.根据权利要求1所述方法，其特征在于：
回收1路或两路或多路或全部碳氢料热解过程的热解产物中的热解焦油，将热解焦油或其馏分油引入加氢反应过程，主产常规沸点为50～200℃的石脑油。
29.根据权利要求1所述方法，其特征在于：
两路或多路或全部碳氢料热解过程的碳氢料原料重量总流率为RWT；
两路或多路或全部碳氢料热解过程的碳氢料，至少其中一路是粉煤，全部粉煤原料重量流率为RWC，RWC与RWT的比值为K100，K100＝RWC/RWT，K100≥0.5。
30.根据权利要求29所述方法，其特征在于：
K100≥0.70。
31.根据权利要求29所述方法，其特征在于：
K100≥0.80。
32.根据权利要求29所述方法，其特征在于：
K100≥0.90。
33.根据权利要求1所述方法，其特征在于：
两路或多路或全部碳氢料热解过程的碳氢料，碳氢料的粒径为0～10毫米。
34.根据权利要求1所述方法，其特征在于：
两路或多路或全部碳氢料热解过程的碳氢料，碳氢料的粒径为0～6毫米。
35.根据权利要求1所述方法，其特征在于：
两路或多路或全部碳氢料热解过程的碳氢料，碳氢料的粒径为0～2毫米。
36.根据权利要求1所述方法，其特征在于：
两路或多路碳氢料热解过程的热解产物共用沉降器，其它步骤为：
(1)在热解反应过程，使用流化床提升管热解反应器R20E，碳氢粉料、固体热载体自下部进入热解反应器混合，在气体进料作用下通过提升管热解反应器向上流动进行热解反应转化为热解反应气固产物；
(2)两路或多路碳氢料热解过程的热解产物共用沉降器R20E，热解反应产物通过使用旋风分离器的分离系统分离为热解煤气和热解半焦；
(3)沉降器R20E，排出煤气和沉降器R20E热解半焦R20PS；
(4)在流化烧焦反应过程R50，基于沉降器R20E热解半焦R20PS的最终热解半焦RCPS进入流化烧焦反应空间，与含氧气体接触，进行流化床烧焦反应R50R，产生高温氧化半焦R50PS和烟气YQ，烟气YQ排出流化烧焦反应过程R50；高温半焦R50PS排出流化烧焦反应过程R50；
(6)R50排出的氧化半焦，至少用作1个碳氢料热解过程的固体热载体进入提升管热解反应器下部与碳氢料混合。
37.根据权利要求1所述方法，其特征在于：
(1)在热解反应过程，使用流化床提升管热解反应器，碳氢粉料、固体热载体自下部进入热解反应器混合，在气体进料作用下通过提升管热解反应器向上流动进行热解反应转化为热解反应气固产物；
气体进料提供流化动力，热解反应过程的至少大部分吸热量由固体热载体提供。
38.根据权利要求1所述方法，其特征在于：
(1)在热解反应过程，使用流化床提升管热解反应器，碳氢粉料、固体热载体自下部进入热解反应器混合，在气体进料作用下通过提升管热解反应器向上流动进行热解反应转化为热解反应气固产物；
在热解反应过程，气体进料提供流化动力，热解反应过程的至少大部分吸热量由固体热载体提供；
(2)两路或多路或全部碳氢料热解过程的热解产物，部分或全部共用沉降器R20E内布置的使用旋风分离器的分离系统进行气固分离。
39.根据权利要求1所述方法，其特征在于：
(3)在沉降器R20E内，进行至少一部分沉降器R20E热解反应过程R20，一级热解半焦进入二级沉降器R20E内的反应空间，主体流向是自上而下流动，一级热解半焦进行第二热解反应R20R产生沉降器R20E热解煤气和二级解热解半焦，并完成气固分离；沉降器R20E热解反应过程R20的气固流动状态表现为散式流化床。
40.根据权利要求1所述方法，其特征在于：
(3)在沉降器R20E的下部，通入气提气V22V以气提半焦颗粒中携带的焦油气和煤气，气提气向上流动最终进入脱尘沉降器R20E热解煤气R20PV中。
41.根据权利要求40所述方法，其特征在于：
气提气，选自煤气或氮气和或水蒸气和或无氧烟气。
42.根据权利要求16所述方法，其特征在于：
在流化烧焦反应过程R50，基于沉降器R20E热解半焦R20PS的最终热解半焦RCPS进入流化烧焦反应空间，与自下而上流动的含氧气体接触，发生流化床烧焦反应R50R，产生高温半焦R50PS和烟气YQ，烟气YQ自上部空间排出流化烧焦反应过程R50；高温半焦R50PS排出流化烧焦反应过程R50。
43.根据权利要求42所述方法，其特征在于：
(5)在流化烧焦反应过程R50，流化烧焦反应空间的上部稀相段的器内含尘烟气R50E-YQ，经过布置于流化烧焦反应器内部的上部空间的旋风分离系统S50脱尘分离为烟气YQ和半焦粉尘R50-RS；烟气YQ自上部空间离开旋风分离系统S50排出流化烧焦反应过程R50。
44.根据权利要求42所述方法，其特征在于：
(5)在流化烧焦反应过程R30，流化烧焦反应空间的上部稀相段的器内含尘烟气R50E-YQ，经过布置于流化烧焦反应器内部的上部空间的旋风分离系统S50脱尘分离为烟气YQ和半焦粉尘R50-RS；旋风分离系统S50的旋风分离器料腿排出的半焦粉尘R50-RS返回流化烧焦反应空间循环加工。
45.根据权利要求42所述方法，其特征在于：
(5)在流化烧焦反应过程R50，设置外取热器R50-OUT-HX，排出流化烧焦反应过程R50的热半焦进入外取热器R50-OUT-HX与取热介质间接换热降低温度后，排出外取热器R30-OUT-HX，在取热器R50-OUT-HX完成冷却步骤XH。
46.根据权利要求42所述方法，其特征在于：
(5)在流化烧焦反应过程R50，设置外取热器R50-OUT-HX，来自流化烧焦反应过程R50的热半焦进入外取热器R50-OUT-HX与取热介质间接换热降低温度，排出外取热器R50-OUT-HX的至少一部分热半焦返回流化烧焦反应过程R50循环使用，剩余部分热半焦用作热产品R50PS-T，在取热器R50-OUT-HX完成冷却步骤XH。
47.根据权利要求42所述方法，其特征在于：
(5)在流化烧焦反应过程R50，设置外取热器R50-OUT-HX，来自流化烧焦反应过程R50的热半焦进入外取热器R50-OUT-HX与取热介质间接换热降低温度，排出外取热器R50-OUT-HX的第一部分热半焦返回流化烧焦反应过程R50循环使用，第二部分冷却后用作产品R50PS-C，在取热器R50-OUT-HX完成冷却步骤XH。
48.根据权利要求1所述方法，其特征在于：
(1)在热解反应过程，含碳氢元素粉料为粉煤；
热解反应过程，使用提升管流化床热解反应器，固体热载体为来自流化烧焦反应过程R50的高温氧化半焦；
热解反应过程的操作条件为：反应时间0.1～50s，提升管反应产物出口温度即热解反应过程终端反应温度为400～650℃；
固体热载体的重量与碳氢料的重量比值为1～40；
脱尘热解煤气R10PV中固体含量低于50克/立方米。
49.根据权利要求1所述方法，其特征在于：
(1)在热解反应过程，含碳氢元素粉料为粉煤；
热解反应过程，使用提升管流化床热解反应器，固体热载体为来自流化烧焦反应过程R50的高温氧化半焦；
热解反应过程的操作条件为：反应时间0.1～30s，提升管反应产物出口温度即热解反应过程终端反应温度为400～600℃；
固体热载体的重量与碳氢料的重量比值为1～30；
脱尘热解煤气R10PV中固体含量低于25克/立方米。
50.根据权利要求1所述方法，其特征在于：
(1)在热解反应过程，含碳氢元素粉料为粉煤；
热解反应过程，使用提升管流化床热解反应器，固体热载体为来自流化烧焦反应过程R50的高温氧化半焦；
热解反应过程的操作条件为：反应时间0.1～30s，提升管反应产物出口温度即热解反应过程终端反应温度为400～550℃；
固体热载体的重量与碳氢料的重量比值为1～20；
脱尘热解煤气R10PV中固体含量低于10克/立方米。
51.根据权利要求1所述方法，其特征在于：
(1)在热解反应过程，含碳氢元素粉料为粉煤；
热解反应过程，使用提升管流化床热解反应器，固体热载体为来自流化烧焦反应过程R50的高温氧化半焦；
热解反应过程的操作条件为：反应时间1～10s，提升管反应产物出口温度即热解反应过程终端反应温度为400～550℃；
固体热载体的重量与碳氢料的重量比值为3～15；
脱尘热解煤气R10PV中固体含量低于5克/立方米。
52.根据权利要求1所述方法，其特征在于：
(1)在热解反应过程R10，含碳氢元素粉料为粉煤；
热解反应过程，使用提升管流化床热解反应器，固体热载体为来自流化烧焦反应过程R50的高温氧化半焦；
热解反应过程的操作条件为：反应时间3～6s，提升管反应产物出口温度即热解反应过程终端反应温度为400～550℃；
固体热载体的重量与碳氢料的重量比值为3～15；
脱尘热解煤气R10PV中固体含量低于5克/立方米。
53.根据权利要求1所述方法，其特征在于：
1路或两路或多路或全部碳氢料热解过程使用的热解反应器，与沉降器R20E，组成组合设备。
54.根据权利要求16所述方法，其特征在于：
1路或两路或多路或全部碳氢料热解过程使用的热解反应器，与流化烧焦反应过程R50使用的流化床烧焦反应过程R50E组成组合设备。
55.根据权利要求16所述方法，其特征在于：
1路或两路或多路或全部碳氢料热解过程使用的热解反应器，与沉降器R20E、流化烧焦反应过程R50使用的流化床烧焦反应过程R50E，组成组合设备。
56.根据权利要求16所述方法，其特征在于：
沉降器R20E、流化烧焦反应过程R50使用的流化床烧焦反应过程R50E均为立式设备，从空间位置标高讲，其相互位置关系是：流化床烧焦反应器R50E的底部比沉降器R20E热解器R20E的底部更低，沉降器R20E热解器R20E排出的最终热解半焦依靠料位差流入流化床烧焦反应器R50E的底部。
57.根据权利要求16所述方法，其特征在于：
沉降器R20E、流化烧焦反应过程R50使用的流化床烧焦反应过程R50E组成同轴式组合设备；
同轴式指的是，沉降器R20E热解反应器R20E、流化床烧焦反应器R50E为同轴式立式组合设备，从空间位置关系讲，其相互位置关系是：流化床烧焦反应器R50E的空间部分地包围着沉降器R20E热解器R20E的空间；来自沉降器R20E热解器R20E的底部空间的热解半焦通过立管和塞阀流入流化床烧焦反应器R50E的下部空间。
58.根据权利要求16所述方法，其特征在于：
(1)一级热解反应过程R10X的操作压力为：0.1～6.0MPa，以绝对压力计；
(3)沉降器R20E热解反应过程R20的操作压力为：0.1～6.0MPa，以绝对压力计；
(5)流化烧焦反应过程R50的操作压力为：0.1～6.0MPa，以绝对压力计。
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| CN201611093015.2A CN108102676A (zh) | 2016-11-25 | 2016-11-25 | 两路或多路碳氢料热解产物共用沉降器的组合方法和设备 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110804450A (zh) * | 2019-12-18 | 2020-02-18 | 胜帮科技股份有限公司 | 一种粘结煤热解装置及方法 |
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2016
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