CN206706033U - 一种气化热解煤制油装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于煤气化和热解技术领域，具体涉及一种气化热解煤制油装置。本实用新型气化热解煤制油装置，包括气化炉、热解炉和分离系统，气化反应室设置在气化炉内腔上部的中间，在气化反应室的顶部设有平衡孔和至少一个煤烧嘴，平衡孔和至少一个煤烧嘴的上端延伸到气化炉壳体的外部，气化反应室的底部与下降管相通，在分离冷却室内设置至少一个折流板，每个折流板上都设有一套反吹器，反吹器的喷头安装角度与折流板角度一致，在分离冷却室内位于折流板的上方还设有高效分离叶片，在高效分离叶片上部设置叶片气孔，所述气化炉内腔的底部为渣池，渣池的底部通过管道与渣收集罐相通。

Description

一种气化热解煤制油装置

技术领域

本实用新型属于煤气化和热解技术领域，具体涉及一种气化热解煤制油装置。

背景技术

国内煤制油技术主要以直接液化或间接液化。直接液化反应条件相对较苛刻，德国老工艺液化压力甚至高达70MPa，现代工艺也在17～30MPa，液化温度420～470℃。煤种适用范围窄，直接液化主要适用于褐煤、长焰煤、气煤、不粘煤、弱粘煤等年轻煤。出液化反应器的产物组成复杂，液、固两相混合物由于粘度较高，分离相对较困难。直接液化吨煤耗水大于10吨，氢耗量大，一般在6～10％，工艺过程中不仅要补充大量新氢，还需要循环油作供氢溶剂，使装置的生产能力降低。间接液化吨煤耗水大于8吨，油收率低，反应物均为气相，设备体积庞大，投资高，运行费用高；目标产品的选择性较低，合成副产物较多。目前大多数煤制油设备的提油率不高，设备造价费用高，热能回收利用率低，原材料利用率低，热能浪费严重，工艺变换困难，经济效益不明显。

实用新型内容

本实用新型主要针对现有煤制油设备的提油率不高、设备造价高，热能回收利用率低，原材料利用率低、浪费严重、氢耗量大，经济效益不明显的问题，提供一种气化热解煤制油装置。

本实用新型为解决上述问题而采取的技术方案为：

一种气化热解煤制油装置，包括气化炉、热解炉和分离系统，所述的气化炉包括气化炉壳体、气化反应室、下降管、分离冷却室、折流板、反吹器、高效分离叶片、渣池和渣收集罐，所述气化炉壳体组成气化炉内腔，气化反应室设置在气化炉内腔上部的中间，在气化反应室的顶部设有平衡孔和至少一个煤烧嘴，平衡孔和至少一个煤烧嘴的下端与气化反应室相通，平衡孔和至少一个煤烧嘴的上端延伸到气化炉壳体的外部，气化反应室的底部与下降管相通，在气化炉壳体上位于气化反应室的下部与下降管的底部之间组成封闭的分离冷却室，在分离冷却室内设置至少一个折流板，每个折流板上都设有一套反吹器，反吹器的喷头安装角度与折流板角度一致，在分离冷却室内位于折流板的上方还设有高效分离叶片，在高效分离叶片上部设置叶片气孔，所述气化炉内腔的底部为渣池，渣池的底部通过管道与渣收集罐相通；

所述热解炉内设有热解激冷室内，在热解激冷室上设有多个与热解激冷室相通的激冷气进口，激冷气进口的外端口延伸到热解炉的外部，在热解激冷室上还设有多个与热解激冷室相通的热解煤粉喷嘴，热解煤粉喷嘴的外端口也延伸到热解炉的外部，热解激冷室的底部通过管道与焦灰收集器相连接，热解激冷室通过合成气喷嘴与气化反应室相通，热解炉的顶部为热解气源出口；

所述的分离系统由焦灰过滤器、至少一个旋风分离器、焦灰收集器和焦灰输送罐组成，靠近热解炉的旋风分离器的入口与热解气源出口相连接，旋风分离器的出口与下一个旋风分离器的入口相连接，最后一个旋风分离器的出口与焦灰过滤器的入口相连接，所有旋风分离器底部的焦灰出口和焦灰过滤器的焦灰出口都与焦灰收集器相连接，焦灰收集器与焦灰输送罐相连接。

优选地，本实用新型所述的折流板上板与板之间的倾斜角度小于30度，当折流板的数量为两个以上时，相邻折流板之间的倾斜角度相反，相邻折流板之间的间距为5厘米，每个折流板的宽度为10厘米。

优选地，本实用新型在所述的气化反应室的壳体与气化炉壳体之间至少设有一组测温点和压力点。

优选地，本实用新型所述的气化反应室壳体为水冷壁结构，循环冷却水由气化反应室底部壳体进入，由气化反应室上部循环冷却水出口排出，水冷壁与壳体环隙设环管设置，确保冷却水均匀进出入，所述的下降管也为水冷壁结构。

优选地，本实用新型所述的气化反应室上部循环冷却水出口上设有流量计和密度计。

优选地，本实用新型所述的合成气喷嘴进热解激冷室的夹角为15－45度。

优选地，本实用新型所述的热解激冷室由耐火砖砌筑而成。

优选地，本实用新型所述的至少一个旋风分离器和焦灰过滤器依次呈阶梯式上升设置。

一种气化热解煤制油方法，使用本实用新型所述的气化热解煤制油装置，包括以下步骤：

(1)将煤粉或煤浆通过煤浆泵输送到气化反应室进行高压高温气化反应，气化后的高温灰渣和合成气都由渣口排出，灰渣通过下降管进入渣池，再通过渣收集罐排出，气化后的合成气经过多层折流板将合成气中大颗粒渣灰挡下，每层折流板上的反吹器定时吹扫折流板上积灰，同时将合成气温度降到850～950，作为热解气源，其中气化反应室内的压力为2.0～4.0MPa，温度为1400～1600℃；

(2)合成气经过折流板后进入高效分离叶片将合成气中的飞灰分离，飞灰靠重力掉入渣池，高效分离叶片定期进行振打或反吹，合成气由合成气喷嘴进入热解炉；

(3)进入热解炉的合成气与磨煤送来煤粉混合后进行热解，热解温度600～1000℃，压力2.0～4.0MPa热解停留时间小于10～1S；

(4)热解后的混合物经过热解激冷室由循环冷却气进行激冷，激冷后温度和压力为，350～600℃，压力2.0～4.0MPa；

(5)激冷后的混合物经过分离系统，半焦去焦灰输送罐，合成气和热解气去油洗冷却分离系统。

本专利与现有技术相比具有以下优点和有益效果：1实行气化热解一体化，热能利用率高:本使用新型专利将气化炉和热解炉结合，利用气化热能热解粉煤，达到热能利用最大化。2整体设备造价费用低：传统工艺气化和热解分为两个工艺，该气化热解一体化将两个工艺组合，节省整体设备造价。3分离冷却系统运行维护简单：气化分离冷却室采用折流板和高效分离叶片除尘，采用气体反吹除灰降温，系统运行简单和无维护。4实现煤的梯级利用：在原有煤制油生产中，直接或间接工艺都是将煤变成合成气再制油，原料浪费严重，本专利实质是煤在气化后热解过程中挥发分大部提出转化为液态产物，将煤中水分、氢、氧、氮、硫脱除，浓缩碳含量，提高煤的发热量，煤的利用效率得到提高，实现煤的梯级利用从而提高经济效益。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，一种气化热解煤制油装置，包括气化炉、热解炉和分离系统，所述的气化炉包括气化炉壳体1、气化反应室3、下降管6、分离冷却室7、折流板8、反吹器9、高效分离叶片10、渣池12和渣收集罐13，所述气化炉壳体1组成气化炉内腔2，气化反应室3设置在气化炉内腔2上部的中间，在气化反应室3的顶部设有平衡孔4和至少一个煤烧嘴5，平衡孔4和至少一个煤烧嘴5的下端与气化反应室3相通，平衡孔4和至少一个煤烧嘴5的上端延伸到气化炉壳体1的外部，气化反应室3的底部与下降管6相通，在气化炉壳体1上位于气化反应室3的下部与下降管6的底部之间组成封闭的分离冷却室7，在分离冷却室7内设置三个折流板8，折流板8上板与板之间的倾斜角度小于30度，相邻折流板8之间的倾斜角度相反，相邻折流板8之间的间距为5厘米，每个折流板8的宽度为10厘米，每个折流板8上都设有一套反吹器9，反吹器9的喷头安装角度与折流板8角度一致，在分离冷却室7内位于折流板8的上方还设有高效分离叶片10，在高效分离叶片10上部设置叶片气孔11，所述气化炉内腔2的底部为渣池12，渣池12的底部通过管道与渣收集罐13相通，所述的气化反应室3的壳体与气化炉壳体1之间至少设有一组测温点和压力点，

所述热解炉15内设有热解激冷室14内，在热解激冷室14上设有多个与热解激冷室14相通的激冷气进口16，激冷气进口16的外端口延伸到热解炉15的外部，在热解激冷室14上还设有多个与热解激冷室14相通的热解煤粉喷嘴17，热解煤粉喷嘴17的外端口也延伸到热解炉15的外部，热解激冷室14的底部通过管道与焦灰收集器18相连接，气化反应室3通过合成气喷嘴20与热解激冷室14相通，热解炉15的顶部为热解气源出口21；

所述的分离系统由焦灰过滤器22、至少一个旋风分离器23、焦灰收集器18和焦灰输送罐19组成，靠近热解炉15的旋风分离器23的入口与热解气源出口21相连接，旋风分离器23的出口与下一个旋风分离器23的入口相连接，最后一个旋风分离器23的出口与焦灰过滤器22的入口相连接，所有旋风分离器23底部的焦灰出口和焦灰过滤器22的焦灰出口都与焦灰收集器18相连接，焦灰收集器18与焦灰输送罐19相连接。

本实施例所述的气化反应室3壳体为水冷壁结构，循环冷却水由气化反应室底部壳体进入，由气化反应室上部循环冷却水出口排出，水冷壁与壳体环隙设环管设置，确保冷却水均匀进出入，所述的下降管6也为水冷壁结构。

本实施例所述的气化反应室上部循环冷却水出口上设有流量计和密度计。

本实施例所述的合成气喷嘴20进热解激冷室14的夹角为15－45度。

本实施例所述的热解激冷室14由耐火砖砌筑而成。

本实施例所述的至少一个旋风分离器23和焦灰过滤器22依次呈阶梯式上升设置。

一种气化热解煤制油方法，使用本实用新型所述的气化热解煤制油装置，包括以下步骤：

(1)将煤粉或煤浆通过煤浆泵输送到气化反应室3进行高压高温气化反应，气化后的高温灰渣和合成气都由渣口排出，灰渣通过下降管6进入渣池12，再通过渣收集罐13排出，气化后的合成气经过多层折流板8将合成气中大颗粒渣灰挡下，每层折流板8上的反吹器9定时吹扫折流板上积灰，同时将合成气温度降到850～950，作为热解气源，其中气化反应室3内的压力为2.0～4.0MPa，温度为1400～1600℃；

(2)合成气经过折流板后进入高效分离叶片将合成气中的飞灰分离，飞灰靠重力掉入渣池，高效分离叶片定期进行振打或反吹，合成气由合成气喷嘴20进入热解炉；

(3)进入热解炉的合成气与磨煤送来煤粉混合后进行热解，热解温度600～1000℃，压力2.0～4.0MPa热解停留时间小于10～1S；

(4)热解后的混合物经过热解激冷室由循环冷却气进行激冷，激冷后温度和压力为，350～600℃，压力2.0～4.0MPa；

(5)激冷后的混合物经过分离系统，半焦去焦灰输送罐，合成气和热解气去油洗冷却分离系统。

Claims (8)

1.一种气化热解煤制油装置，包括气化炉、热解炉和分离系统，其特征是所述的气化炉包括气化炉壳体(1)、气化反应室(3)、下降管(6)、分离冷却室(7)、折流板(8)、反吹器(9)、高效分离叶片(10)、渣池(12)和渣收集罐(13)，所述气化炉壳体(1)组成气化炉内腔(2)，气化反应室(3)设置在气化炉内腔(2)上部的中间，在气化反应室(3)的顶部设有平衡孔(4)和至少一个煤烧嘴(5)，平衡孔(4)和至少一个煤烧嘴(5)的下端与气化反应室(3)相通，平衡孔(4)和至少一个煤烧嘴(5)的上端延伸到气化炉壳体(1)的外部，气化反应室(3)的底部与下降管(6)相通，在气化炉壳体(1)上位于气化反应室(3)的下部与下降管(6)的底部之间组成封闭的分离冷却室(7)，在分离冷却室(7)内设置至少一个折流板(8)，每个折流板(8)上都设有一套反吹器(9)，反吹器(9)的喷头安装角度与折流板(8)角度一致，在分离冷却室(7)内位于折流板(8)的上方还设有高效分离叶片(10)，在高效分离叶片(10)上部设置叶片气孔(11)，所述气化炉内腔(2)的底部为渣池(12)，渣池(12)的底部通过管道与渣收集罐(13)相通；

所述热解炉(15)内设有热解激冷室(14)内，在热解激冷室(14)上设有多个与热解激冷室(14)相通的激冷气进口(16)，激冷气进口(16)的外端口延伸到热解炉(15)的外部，在热解激冷室(14)上还设有多个与热解激冷室(14)相通的热解煤粉喷嘴(17)，热解煤粉喷嘴(17)的外端口也延伸到热解炉(15)的外部，热解激冷室(14)的底部通过管道与焦灰收集器(18)相连接，热解激冷室(14)通过合成气喷嘴(20)与气化反应室(3)相通，热解炉(15)的顶部为热解气源出口(21)；

所述的分离系统由焦灰过滤器(22)、至少一个旋风分离器(23)、焦灰收集器(18)和焦灰输送罐(19)组成，靠近热解炉(15)的旋风分离器(23)的入口与热解气源出口(21)相连接，旋风分离器(23)的出口与下一个旋风分离器(23)的入口相连接，最后一个旋风分离器(23)的出口与焦灰过滤器(22)的入口相连接，所有旋风分离器(23)底部的焦灰出口和焦灰过滤器(22)的焦灰出口都与焦灰收集器(18)相连接，焦灰收集器(18)与焦灰输送罐(19)相连接。

2.根据权利要求1所述的一种气化热解煤制油装置，其特征是所述的折流板(8)上板与板之间的倾斜角度小于30度，当折流板(8)的数量为两个以上时，相邻折流板(8)之间的倾斜角度相反，相邻折流板(8)之间的间距为5厘米，每个折流板(8)的宽度为10厘米。

3.根据权利要求1所述的一种气化热解煤制油装置，其特征是在所述的气化反应室(3)的壳体与气化炉壳体(1)之间至少设有一组测温点和压力点。

4.根据权利要求1所述的一种气化热解煤制油装置，其特征是所述的气化反应室(3)壳体为水冷壁结构，循环冷却水由气化反应室底部壳体进入，由气化反应室上部循环冷却水出口排出，水冷壁与壳体环隙设环管设置，确保冷却水均匀进出入，所述的下降管(6)也为水冷壁结构。

5.根据权利要求4所述的一种气化热解煤制油装置，其特征是所述的气化反应室上部循环冷却水出口上设有流量计和密度计。

6.根据权利要求1所述的一种气化热解煤制油装置，其特征是所述的合成气喷嘴(20)进热解激冷室(14)的夹角为15－45度。

7.根据权利要求1所述的一种气化热解煤制油装置，其特征是所述的热解激冷室(14)由耐火砖砌筑而成。

8.根据权利要求1所述的一种气化热解煤制油装置，其特征是所述的至少一个旋风分离器(23)和焦灰过滤器(22)依次呈阶梯式上升设置。