專利名稱：流化床粉煤氣化與固體熱載體熱解耦合汽油聯(lián)產(chǎn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種汽油聯(lián)產(chǎn)裝置，具體涉及一種流化床粉煤氣化與固體熱載體 熱解耦合汽油聯(lián)產(chǎn)裝置。
背景技術(shù)：
隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國石油消費(fèi)量迅速增長。石油屬于國家戰(zhàn)略安全物 資，而我國又是石油資源相對缺乏的國家，為了減少對進(jìn)口石油的依賴，我國正在實(shí)施多元 化能源戰(zhàn)略。發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)是實(shí)施國家能源多元化戰(zhàn)略的對策之一。其中，粉煤熱解技 術(shù)因方法相對簡單、投資較少，是具有一定競爭力的潔凈煤技術(shù)。國內(nèi)外典型的煤熱解工藝包括外熱立式爐工藝、內(nèi)熱立式爐工藝、美國的 Garrett工藝和T0SC0AL工藝、日本的煤快速熱解工藝、德國的LR工藝、澳大利亞的流化床 快速熱解工藝、前蘇聯(lián)3TX (ETCh)-175工藝、中國的多段回轉(zhuǎn)爐工藝和DG工藝等。煤熱解工藝按照加熱終溫、加熱速度、加熱方式、熱載體類型、氣氛、壓力等工藝條 件分為不同類型。其中，按照熱載體類型分為固體熱載體熱解工藝和氣體熱載體熱解工藝。 固體熱載體熱解工藝是利用高溫半焦或其它高溫固體與煤在熱解室內(nèi)混合，利用熱載體的 顯熱將煤熱解。與氣體熱載體熱解工藝相比較，固體熱載體熱解避免了煤熱解析出揮發(fā)產(chǎn) 物被煙氣稀釋，同時降低冷卻系統(tǒng)的負(fù)荷。傳統(tǒng)的固體熱載體熱解工藝(如美國的Garrett 工藝和T0SC0AL工藝、德國的LR工藝、中國的DG工藝等)開發(fā)較早，但存在過程熱效率低， 固體產(chǎn)品利用價值低等問題，已基本停止研究。比較而言，能獲得高溫固體熱源的情況下， 固體熱載體煤熱解工藝優(yōu)勢明顯。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的旨在解決傳統(tǒng)的固體熱載體熱解工藝存在過程熱效率低等問 題，以流化床粉煤氣化爐高溫循環(huán)半焦作為載熱體，快速熱解煤制取優(yōu)質(zhì)低溫煤焦油的流 化床粉煤氣化與固體熱載體熱解耦合汽油聯(lián)產(chǎn)裝置，本實(shí)用新型同時產(chǎn)生的粗煤氣、熱解 煤氣及焦油，可以與煤焦油加氫等項(xiàng)目配套。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的裝置包括流化床粉煤氣化爐以及與流化床粉煤氣 化爐粗煤氣出口相連通的旋風(fēng)除塵器，經(jīng)旋風(fēng)除塵器后的粗煤氣由旋風(fēng)除塵器的上端排 出，旋風(fēng)除塵器下料口與分流器連接，高溫循環(huán)半焦經(jīng)過分流器分流，一路經(jīng)混合器進(jìn)入熱 解反應(yīng)器作為熱載體與煤進(jìn)行熱解形成半焦進(jìn)入流化床粉煤氣化爐，另一路直接返回流化 床粉煤氣化爐，所述的混合器上還連接有星形給料器及煤倉，經(jīng)熱解反應(yīng)器熱解后的煤氣 和焦油蒸氣從熱解反應(yīng)器上側(cè)部引出，經(jīng)環(huán)流式旋風(fēng)除塵器后的半焦細(xì)粉進(jìn)入半焦收集系 統(tǒng)，熱解煤氣和焦油蒸氣進(jìn)入氣體冷卻器內(nèi)冷卻，冷凝下來的焦油和水進(jìn)入分離器內(nèi)分離 出焦油，熱解煤氣經(jīng)冷卻器上端排出。所述的來自煤倉的溫度為80°C、粒徑小于6mm的干粉煤和來自旋風(fēng)除塵器分離出 的950°C的高溫半焦，分別由星形給料器和分流器控制加料量在混合器中快速均勻混合后入熱解反應(yīng)器。所述的環(huán)流式旋風(fēng)除塵器采用兩級環(huán)流式旋風(fēng)除塵器。近年來，隨著流化床粉煤氣化技術(shù)的發(fā)展，該技術(shù)日益成熟。流化床粉煤氣化技術(shù) 有兩個重要特征一、煤種適應(yīng)性強(qiáng)；二、爐內(nèi)存在穩(wěn)定的高溫半焦循環(huán)流，它攜帶大量可 在爐外利用的熱量。本實(shí)用新型利用這兩個特征，在使用流化床粉煤氣化技術(shù)基礎(chǔ)上，以高 溫循環(huán)半焦作為固體熱載體將原料煤爐前熱解產(chǎn)生熱解煤氣和焦油，熱解產(chǎn)生的半焦再返 回流化床粉煤氣化爐內(nèi)進(jìn)一步燃燒、氣化以生產(chǎn)粗煤氣，實(shí)現(xiàn)氣、油聯(lián)產(chǎn)?？朔藗鹘y(tǒng)固體 熱載體過程熱效率低等問題，因而比傳統(tǒng)固體熱載體工藝更具有優(yōu)勢。
圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。參見圖1，本實(shí)用新型包括流化床粉煤氣化爐1以及與流化床粉煤氣化爐1粗煤氣 出口相連通的旋風(fēng)除塵器2，經(jīng)旋風(fēng)除塵器2后的粗煤氣由旋風(fēng)除塵器2的上端排出，旋風(fēng) 除塵器2下料口與分流器3連接，高溫循環(huán)半焦經(jīng)過分流器3分流，一路經(jīng)混合器6進(jìn)入熱 解反應(yīng)器7作為熱載體與煤進(jìn)行熱解形成半焦進(jìn)入流化床粉煤氣化爐1，另一路直接返回 流化床粉煤氣化爐1，所述的混合器6上還連接有星形給料器5及煤倉4，來自煤倉4的溫 度為80°C、粒徑小于6mm的干粉煤和來自旋風(fēng)除塵器2分離出的950°C的高溫半焦，分別由 星形給料器5和分流器3控制加料量，按一定的比例在混合器6中快速均勻混合后入熱解 反應(yīng)器7，經(jīng)熱解反應(yīng)器7熱解后的煤氣和焦油蒸氣從熱解反應(yīng)器7上側(cè)部引出，經(jīng)兩級環(huán) 流式旋風(fēng)除塵器8后的半焦細(xì)粉進(jìn)入半焦收集系統(tǒng)，熱解煤氣和焦油蒸氣進(jìn)入氣體冷卻 器9內(nèi)冷卻，冷凝下來的焦油和水進(jìn)入分離器10內(nèi)分離出焦油，熱解煤氣經(jīng)冷卻器9上端 排出。本實(shí)用新型的流化床粉煤氣化爐1高溫循環(huán)半焦采用雙回路控制，一路進(jìn)入熱解 反應(yīng)器作為熱載體與煤進(jìn)行熱解形成半焦進(jìn)入氣化爐，另一路直接返回氣化爐。其作用，當(dāng) 熱解系統(tǒng)停止時氣化爐可正常獨(dú)立運(yùn)行，二是對進(jìn)入氣化爐的循環(huán)半焦量進(jìn)行調(diào)節(jié)，以滿 足熱解原料煤的熱量平衡。(1)氣化系統(tǒng)流化床粉煤氣化爐1與旋風(fēng)除塵器2直接連接，形成高溫半焦循環(huán)系統(tǒng)。旋風(fēng)除 塵器2下料口與分流器3連接，高溫循環(huán)半焦經(jīng)過分流器3分流，一路進(jìn)入熱解反應(yīng)器作為 熱載體與煤進(jìn)行熱解形成半焦進(jìn)入氣化爐1，另一路直接返回氣化爐1。(2)混合/熱解系統(tǒng)來自煤倉4約80°C的干粉煤和來自旋風(fēng)除塵器2分離下約950°C的高溫半焦，分 別由星形給料器5和分流器3控制加料量，按一定的比例在混合器6中快速均勻混合后入 熱解反應(yīng)器7。在熱解反應(yīng)器7中，煤在約520°C條件下快速熱解，熱解煤氣和焦油蒸氣從熱解反 應(yīng)器7上側(cè)部引出，經(jīng)過兩級環(huán)流式旋風(fēng)除塵器8除塵分出半焦細(xì)粉，進(jìn)入半焦回收系統(tǒng)。[0019](3)熱解煤氣除塵熱解煤氣和焦油蒸氣在高溫條件下高效除塵是關(guān)鍵，它關(guān)系到油品的質(zhì)量。本實(shí) 用新型采用兩級環(huán)流式旋風(fēng)除塵器8。環(huán)流式旋風(fēng)除塵器的外形仍為圓柱圓錐形，但直筒段 內(nèi)設(shè)有與直筒同心的內(nèi)件。啟用時，含塵煤氣從直筒段下部以切向方式進(jìn)入器內(nèi)內(nèi)件，在 內(nèi)件中螺旋上升進(jìn)行一次分離，經(jīng)過分離的熱解煤氣(占總氣體流量的85%左右)直接從 頂部排出，少部分熱解煤氣連同被分離下來的細(xì)粉由頂部特設(shè)旁路引入錐體，在錐體內(nèi)進(jìn) 行二次分離，分離后的流體在錐體下部沿軸心返回一次分離區(qū)，少量熱解煤氣將細(xì)粉送入 灰倉后返回器內(nèi)。環(huán)流式旋風(fēng)除塵器8是一種高效除塵器，單級環(huán)流式旋風(fēng)除塵器效率在96%以 上。經(jīng)過二級環(huán)流式旋風(fēng)除塵器，低溫煤焦油的含塵量小于0. 1%。(4)半焦入爐煤在熱解反應(yīng)器7熱解生成的半焦與氣化爐產(chǎn)生的高溫循環(huán)半焦一起混合返回 氣化爐1，在氣化爐內(nèi)進(jìn)一步燃燒、氣化產(chǎn)生粗煤氣。(5)焦油回收經(jīng)過環(huán)流式旋風(fēng)除塵器8除塵后，熱解煤氣和焦油蒸氣進(jìn)入氣體冷卻器9內(nèi)冷卻， 冷凝下來的焦油和水進(jìn)入分離器10內(nèi)分離出焦油。
權(quán)利要求1.流化床粉煤氣化與固體熱載體熱解耦合汽油聯(lián)產(chǎn)裝置，其特征在于包括流化床粉 煤氣化爐(1)以及與流化床粉煤氣化爐(1)粗煤氣出口相連通的旋風(fēng)除塵器O)，經(jīng)旋風(fēng)除 塵器⑵后的粗煤氣由旋風(fēng)除塵器O)的上端排出，旋風(fēng)除塵器⑵下料口與分流器⑶ 連接，高溫循環(huán)半焦經(jīng)過分流器( 分流，一路經(jīng)混合器(6)進(jìn)入熱解反應(yīng)器(7)作為熱載 體與煤進(jìn)行熱解形成半焦進(jìn)入流化床粉煤氣化爐(1)，另一路直接返回流化床粉煤氣化爐 (1)，所述的混合器(6)上還連接有星形給料器( 及輸入干煤粉的煤倉，經(jīng)熱解反應(yīng)器 (7)熱解后的煤氣和焦油蒸氣從熱解反應(yīng)器(7)上側(cè)部引出，經(jīng)環(huán)流式旋風(fēng)除塵器(8)后的 半焦細(xì)粉進(jìn)入半焦收集系統(tǒng)，熱解煤氣和焦油蒸氣進(jìn)入氣體冷卻器(9)內(nèi)冷卻，冷凝下來 的焦油和水進(jìn)入分離器(10)內(nèi)分離出焦油，熱解煤氣經(jīng)冷卻器(9)上端排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流化床粉煤氣化與固體熱載體熱解耦合汽油聯(lián)產(chǎn)裝置，其特 征在于所述的環(huán)流式旋風(fēng)除塵器采用兩級環(huán)流式旋風(fēng)除塵器(8)。
專利摘要流化床粉煤氣化與固體熱載體熱解耦合汽油聯(lián)產(chǎn)裝置，將流化床粉煤氣化爐的高溫循環(huán)半焦采用雙回路控制，一路進(jìn)入熱解反應(yīng)器作為熱載體與煤進(jìn)行熱解形成半焦進(jìn)入流化床粉煤氣化爐，另一路直接返回流化床粉煤氣化爐。本實(shí)用新型在使用流化床粉煤氣化技術(shù)基礎(chǔ)上，以高溫循環(huán)半焦作為固體熱載體將原料煤爐前熱解產(chǎn)生熱解煤氣和焦油，熱解產(chǎn)生的半焦再返回流化床粉煤氣化爐內(nèi)進(jìn)一步燃燒、氣化以生產(chǎn)粗煤氣，實(shí)現(xiàn)氣、油聯(lián)產(chǎn)?？朔藗鹘y(tǒng)固體熱載體過程熱效率低等問題，因而比傳統(tǒng)固體熱載體工藝更具有優(yōu)勢。
文檔編號C10B53/04GK201834893SQ20102027749
公開日2011年5月18日 申請日期2010年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月30日
發(fā)明者柏林紅, 畢可軍, 毛少祥 申請人:陜西華祥能源科技集團(tuán)有限公司