本發(fā)明涉及氣化爐技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種氣流床氣化爐。

背景技術(shù)：
煤加氫的氣化反應(yīng)是一個(gè)熱化學(xué)過(guò)程，以粉煤(通常直徑小于75μm的粉煤)作為原料，以氫氣作為氣化劑，在高溫高壓條件下反應(yīng)生成粗煤氣和輕質(zhì)焦油。其中，粗煤氣經(jīng)過(guò)分離等操作后可得到富甲烷氣體。目前，粉煤加氫氣化工藝主要采用氣流床氣化爐?，F(xiàn)有技術(shù)中，氣流床氣化爐通常在氣化爐的頂部設(shè)有煤粉噴嘴和氫氣噴嘴、底部設(shè)有粗煤氣出口和半焦出口；其中，氫氣噴嘴外部通常連接有氫氣加熱爐，氫氣加熱爐中通入大量冷氫氣和少量氧氣，少量氧氣與部分氫氣燃燒使剩余氫氣溫度提升，提升溫度后的氫氣在氣化爐噴嘴中再次部分燃燒使進(jìn)入氣化爐內(nèi)與煤粉反應(yīng)的氫氣達(dá)到需要的溫度。具體地，粉煤和氫氣在高溫、高壓的氣化爐中進(jìn)行氣化反應(yīng)后，生成粗煤氣、少量輕質(zhì)焦油和大量半焦(未完全反應(yīng)的煤)；其中，產(chǎn)物半焦通常直接從半焦出口排出。上述氣化爐在煤加氫氣化過(guò)程中，利用氫氣部分燃燒進(jìn)行預(yù)熱會(huì)浪費(fèi)大量珍貴的氫氣，且半焦中主要包括碳，能夠與水蒸氣或氧氣發(fā)生反應(yīng)生成氫氣，并放出大量的熱，現(xiàn)有技術(shù)中半焦通常直接從半焦出口排出，因此半焦中的碳源、半焦反應(yīng)產(chǎn)物中的氫源和熱源并未得到有效的利用，從而導(dǎo)致煤加氫氣化工藝中的氫氣消耗量較大、碳轉(zhuǎn)化效率較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供一種氣流床氣化爐，解決了利用現(xiàn)有技術(shù)中的氣流床氣化爐進(jìn)行氣化反應(yīng)時(shí)，需要燃燒部分氫氣進(jìn)行預(yù)熱，且半焦未得到有效利用，從而導(dǎo)致煤加氫氣化工藝中氫氣消耗量較大、碳轉(zhuǎn)化效率較低的問(wèn)題。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種氣流床氣化爐，包括氣化爐外筒，所述氣化爐外筒內(nèi)的上部區(qū)域固定有反應(yīng)內(nèi)筒，所述氣化爐外筒頂端設(shè)有固體物料噴嘴，所述固體物料噴嘴朝向所述反應(yīng)內(nèi)筒的頂端入口設(shè)置；所述反應(yīng)內(nèi)筒的底端出口下方設(shè)有擋板；所述氣化爐外筒側(cè)壁設(shè)有原料氣噴嘴，且所述原料氣噴嘴位于所述擋板上側(cè)；所述氣化爐外筒底端設(shè)有氣化劑入口。其中，所述擋板為向上凸起的圓形弧狀擋板。具體地，所述圓形弧狀擋板的外圍直徑為所述反應(yīng)內(nèi)筒筒徑的6/5-3/2；所述圓形弧狀擋板的頂端與所述反應(yīng)內(nèi)筒的底端之間的間距為所述反應(yīng)內(nèi)筒筒徑的4/5-6/5。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，所述固體物料噴嘴至少包括一個(gè)位于所述氣化爐外筒的中心位置垂直向下設(shè)置的中心噴嘴。其中，所述固體物料噴嘴還包括至少2個(gè)外圍噴嘴，所述外圍噴嘴圍繞所述中心噴嘴呈周向均勻傾斜設(shè)置；所述外圍噴嘴的入射方向與所述中心噴嘴入射方向的夾角為30-45度。具體地，所述原料氣噴嘴至少包括兩個(gè)；所述原料氣噴嘴均勻分布在所述氣化爐外筒的側(cè)壁上。進(jìn)一步地，所述原料氣噴嘴與所述反應(yīng)內(nèi)筒的底端出口平齊。優(yōu)選地，所述原料氣噴嘴的入射方向?yàn)閮A斜向上，且所述入射方向與水平面的夾角為30-60度。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，所述氣化爐外筒內(nèi)側(cè)壁上固定有氣體分布板；所述氣體分布板位于所述氣化爐外筒的底部區(qū)域。其中，所述反應(yīng)內(nèi)筒筒徑為所述氣化爐外筒筒徑的2/3-2/5；所述反應(yīng)內(nèi)筒筒長(zhǎng)為所述氣化爐外筒筒長(zhǎng)的3/8-5/8；所述反應(yīng)內(nèi)筒的頂端與所述氣化爐外筒的頂端之間的間隙小于所述反應(yīng)內(nèi)筒的筒徑。具體地，所述氣化爐外筒的側(cè)壁上還設(shè)有產(chǎn)物氣出口；所述產(chǎn)物氣出口位于所述氣化爐外筒的上部區(qū)域，且對(duì)應(yīng)所述反應(yīng)內(nèi)筒的頂端入口區(qū)域設(shè)置。進(jìn)一步地，所述氣化爐外筒的側(cè)壁上還設(shè)有排渣口；所述排渣口位于所述氣化爐外筒的下部區(qū)域，且對(duì)應(yīng)所述擋板的下側(cè)區(qū)域設(shè)置。優(yōu)選地，所述排渣口包括兩個(gè)；兩個(gè)所述排渣口傾斜向下對(duì)稱設(shè)置，且與所述氣化爐外筒側(cè)壁的夾角為30-60度。本發(fā)明提供的氣流床氣化爐中，以煤的加氫氣化反應(yīng)為例進(jìn)行說(shuō)明，粉煤可以從固體物料噴嘴進(jìn)入反應(yīng)內(nèi)筒，氫氣可以從原料氣噴嘴進(jìn)入氣化爐外筒與反應(yīng)內(nèi)筒之間的環(huán)隙中，并向上運(yùn)動(dòng)從反應(yīng)內(nèi)筒的頂端入口進(jìn)入反應(yīng)內(nèi)筒中與粉煤發(fā)生煤加氫氣化反應(yīng)，生成富氫粗煤氣(H2含量較多、CH4含量較少)和半焦。其中，富氫粗煤氣從反應(yīng)內(nèi)筒的底端出口出來(lái)時(shí)遇到擋板，便發(fā)生折流現(xiàn)象，即循環(huán)向上運(yùn)動(dòng)；半焦則在氣體的離心作用和自身的重力作用下，從擋板的周圍掉落氣化爐外筒的下部區(qū)域中，與從氣化劑入口進(jìn)入的氧氣或水蒸氣再次發(fā)生氣化反應(yīng)，產(chǎn)生粗煤氣，粗煤氣向上運(yùn)動(dòng)與富氫粗煤氣相遇(粗煤氣中含有部分高溫氫氣)，一起沿反應(yīng)內(nèi)筒和氣化爐外筒之間的環(huán)隙向上運(yùn)動(dòng)，并與原料氣噴嘴噴入的新鮮冷氫氣混合后，進(jìn)入反應(yīng)內(nèi)筒中繼續(xù)與粉煤發(fā)生煤加氫氣化反應(yīng)；其中，富氫粗煤氣的循環(huán)即能有效實(shí)現(xiàn)冷氫氣的預(yù)熱，也可增加氫氣在氣化爐內(nèi)的停留時(shí)間，提高氫氣的利用效率；半焦氣化產(chǎn)生的高溫粗煤氣含有一定量的氫氣，即能預(yù)熱冷氫氣，也可以為粉煤加氫氣化反應(yīng)提供氫氣來(lái)源。由此分析可知，本發(fā)明提供的氣流床氣化爐中，設(shè)置有反應(yīng)內(nèi)筒、擋板、氣化劑入口，并且氣化爐外筒的下端區(qū)域可以進(jìn)行半焦的氣化反應(yīng)，使半焦得到充分有效地利用，即生成高溫粗煤氣以用于煤加氫氣化反應(yīng)中氫氣的預(yù)熱，避免了現(xiàn)有技術(shù)中的燃燒氫氣進(jìn)行預(yù)熱；反應(yīng)內(nèi)筒中可以進(jìn)行煤加氫的氣化反應(yīng)，因此本發(fā)明提供的氣流床氣化爐為內(nèi)循環(huán)兩段式結(jié)構(gòu)，能夠在一個(gè)反應(yīng)裝置內(nèi)實(shí)現(xiàn)粉煤的加氫氣化、半焦的再氣化，以及氫氣的預(yù)熱和富氫粗煤氣的循環(huán)，從而降低了氫氣的消耗量，并提高了碳轉(zhuǎn)化效率，進(jìn)而整體提高了煤加氫氣化工藝的效率。附圖說(shuō)明圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種煤加氫氣化爐的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種煤加氫氣化爐的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1-氣化爐外筒；2-反應(yīng)內(nèi)筒；3-固體物料噴嘴；31-中心噴嘴；32-外圍噴嘴；4-(圓形弧狀)擋板；5-原料氣噴嘴；6-氣化劑入口；7-氣體分布板；8-產(chǎn)物氣出口；9-排渣口；A-氣化爐外筒的下部區(qū)域；a-富氫粗煤氣的循環(huán)過(guò)程；b-粗煤氣的循環(huán)過(guò)程。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例提供的一種煤加氫氣化爐進(jìn)行詳細(xì)描述。本發(fā)明實(shí)施例提供一種氣流床氣化爐，如圖1所示，包括氣化爐外筒1，氣化爐外筒1內(nèi)的上部區(qū)域固定有反應(yīng)內(nèi)筒2，氣化爐外筒1頂端設(shè)有固體物料噴嘴3，固體物料噴嘴3朝向反應(yīng)內(nèi)筒2的頂端入口設(shè)置；反應(yīng)內(nèi)筒2的底端出口下方設(shè)有擋板4；氣化爐外筒2側(cè)壁設(shè)有原料氣噴嘴5，且原料氣噴嘴5位于擋板4上側(cè)；氣化爐外筒2底端設(shè)有氣化劑入口6。本發(fā)明實(shí)施例提供的氣流床氣化爐中，以煤的加氫氣化反應(yīng)為例進(jìn)行說(shuō)明，粉煤可以從固體物料噴嘴進(jìn)入反應(yīng)內(nèi)筒，氫氣可以從原料氣噴嘴進(jìn)入氣化爐外筒與反應(yīng)內(nèi)筒之間的環(huán)隙中，并向上運(yùn)動(dòng)從反應(yīng)內(nèi)筒的頂端入口進(jìn)入反應(yīng)內(nèi)筒中與粉煤發(fā)生煤加氫氣化反應(yīng)，生成富氫粗煤氣(H2含量較多、CH4含量較少)和半焦。其中，富氫粗煤氣從反應(yīng)內(nèi)筒的底端出口出來(lái)時(shí)遇到擋板，便發(fā)生折流現(xiàn)象，即循環(huán)向上運(yùn)動(dòng)；半焦則在氣體的離心作用和自身的重力作用下，從擋板的周圍掉落氣化爐外筒的下部區(qū)域中，與從氣化劑入口進(jìn)入的氧氣或水蒸氣再次發(fā)生氣化反應(yīng)，產(chǎn)生粗煤氣，粗煤氣向上運(yùn)動(dòng)與富氫粗煤氣相遇(粗煤氣中含有部分高溫氫氣)，一起沿反應(yīng)內(nèi)筒和氣化爐外筒之間的環(huán)隙向上運(yùn)動(dòng)，并與原料氣噴嘴噴入的新鮮冷氫氣混合后，進(jìn)入反應(yīng)內(nèi)筒中繼續(xù)與粉煤發(fā)生煤加氫氣化反應(yīng)；其中，富氫粗煤氣的循環(huán)即能有效實(shí)現(xiàn)冷氫氣的預(yù)熱，也可增加氫氣在氣化爐內(nèi)的停留時(shí)間，提高氫氣的利用效率；半焦氣化產(chǎn)生的高溫粗煤氣含有一定量的氫氣，即能預(yù)熱冷氫氣，也可以為粉煤加氫氣化反應(yīng)提供氫氣來(lái)源。由此分析可知，本發(fā)明實(shí)施例提供的氣流床氣化爐中，設(shè)置有反應(yīng)內(nèi)筒、擋板、氣化劑入口，并且氣化爐外筒的下端區(qū)域可以進(jìn)行半焦的氣化反應(yīng)，使半焦得到充分有效地利用，即生成高溫粗煤氣以用于煤加氫氣化反應(yīng)中氫氣的預(yù)熱，避免了現(xiàn)有技術(shù)中的燃燒氫氣進(jìn)行預(yù)熱；反應(yīng)內(nèi)筒中可以進(jìn)行煤加氫的氣化反應(yīng)，因此本發(fā)明實(shí)施例提供的氣流床氣化爐為內(nèi)循環(huán)兩段式結(jié)構(gòu)，能夠在一個(gè)反應(yīng)裝置內(nèi)實(shí)現(xiàn)粉煤的加氫氣化、半焦的再氣化，以及氫氣的預(yù)熱和富氫粗煤氣的循環(huán)，從而降低了氫氣的消耗量，并提高了碳轉(zhuǎn)化效率，進(jìn)而整體提高了煤加氫氣化工藝的效率。此處需要補(bǔ)充說(shuō)明的是，半焦氣化產(chǎn)生的粗煤氣的溫度為1000℃左右，粗煤氣進(jìn)行循環(huán)時(shí)能夠?yàn)槊旱募託錃饣峁┳銐虻臒嵩?；其中，粗煤氣中含有的部分氫氣，能夠?yàn)槊旱募託錃饣峁┳銐虻臍湓?。具體地，煤加氫氣化產(chǎn)生的富氫粗煤氣、半焦氣化產(chǎn)生的粗煤氣與原料氣噴嘴噴入的新鮮冷氫氣混合后的氣體溫度保持在800-900℃，符合煤加氫氣化的溫度要求。現(xiàn)有技術(shù)中的煤加氫氣化，通常需要將部分氫氣燃燒進(jìn)行預(yù)熱，以達(dá)到反應(yīng)需求的溫度。本發(fā)明實(shí)施例提供的氣流床氣化爐，只需在最初的反應(yīng)時(shí)刻通入熱氫氣，以使其與粉煤發(fā)生氣化反應(yīng)，從而隨著反應(yīng)的進(jìn)行，富氫粗煤氣和半焦氣化產(chǎn)生的粗煤氣能夠?yàn)槊杭託錃饣峁┮欢ǖ臒嵩春蜌湓矗磳?shí)現(xiàn)后續(xù)粗煤氣的循環(huán)時(shí)，使粗煤氣中的高溫氫氣能夠與后續(xù)通入的冷氫氣混合，實(shí)現(xiàn)冷氫氣的高效預(yù)熱，以逐漸降低熱氫氣的需求量；同時(shí)，本發(fā)明實(shí)施例提供的氣流床氣化爐，能夠增加氫氣在氣化爐內(nèi)的停留時(shí)間，從而有效提高了氫氣的利用效率。實(shí)際生產(chǎn)制造時(shí)，擋板4可以為直板結(jié)構(gòu)，例如圓形擋板或矩形擋板，但本發(fā)明實(shí)施例提供的氣流床氣化爐中，為了提高擋板4對(duì)氣體的折流效果，如圖1所示，擋板4可以為向上凸起的圓形弧狀擋板4，即圓形弧狀擋板4的具體結(jié)構(gòu)可以為橢球形。其中，圓形弧狀擋板4可以通過(guò)在其自身與反應(yīng)內(nèi)筒2之間，和/或其自身與氣化爐外筒1之間設(shè)置支架(圖中未示出)進(jìn)行固定安裝；具體地，支架可以由多個(gè)金屬棍和/或金屬管組成，多個(gè)金屬棍和/或金屬管與圓形弧狀擋板4、反應(yīng)內(nèi)筒2、氣化爐外筒1之間，可以采用焊接的方式進(jìn)行固定。當(dāng)然，擋板4的具體固定方式在此不作限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以選擇其它的合理方式。具體地，圓形弧狀擋板4的外圍最大直徑可以為反應(yīng)內(nèi)筒2筒徑的6/5-3/2，圓形弧狀擋板4的頂端與反應(yīng)內(nèi)筒2的底端出口之間的間距可以為反應(yīng)內(nèi)筒2筒徑的4/5-6/5，從而圓形弧狀擋板4能夠保證加氫氣化產(chǎn)生的富氫粗煤氣在遇到擋板4時(shí)，能夠發(fā)生良好的折流現(xiàn)象，并向上循環(huán)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，半焦能夠在氣體的離心作用和自身的重力作用下，順利地從圓形弧狀擋板4的周邊進(jìn)入其下側(cè)的氣化爐外筒1下部區(qū)域。其中，圓形弧狀擋板4的頂端與反應(yīng)內(nèi)筒2的底端出口之間的間距，可以優(yōu)選為與反應(yīng)內(nèi)筒2的筒徑相等，從而既能夠保證氣體的循環(huán)速度，避免半焦發(fā)生堆積，又能夠避免過(guò)多氣體跑入擋板4的下側(cè)，影響折流效果。此處需要補(bǔ)充說(shuō)明的是，本發(fā)明實(shí)施例提供的氣流床氣化爐中向下彎曲的圓弧形結(jié)構(gòu)的擋板4，不僅能夠使從反應(yīng)內(nèi)筒2中出來(lái)的富氫粗煤氣發(fā)生折流現(xiàn)象，而且還能夠有效地降低富氫粗煤氣對(duì)擋板4的沖擊，從而防止半焦(顆粒)在擋板4上的堆積，影響后續(xù)半焦的氣化反應(yīng)。此外，半焦再氣化產(chǎn)生的粗煤氣遇到圓形弧狀擋板4之后，能夠與煤加氫氣化產(chǎn)生的富氫粗煤氣一起沿氣化爐外筒1和反應(yīng)內(nèi)筒2之間的環(huán)隙向上運(yùn)動(dòng)，防止半焦再氣化產(chǎn)生的粗煤氣直接從反應(yīng)內(nèi)筒2的底部進(jìn)入，與反應(yīng)內(nèi)筒2中的氣體產(chǎn)生相反的流動(dòng)方向，影響反應(yīng)內(nèi)筒2內(nèi)氣體的正常流動(dòng)。進(jìn)一步地，固體物料噴嘴3可以為一個(gè)，且位于氣化爐外筒1的中心位置垂直向下設(shè)置，從而保證固體物料噴嘴3噴出的所有粉煤都能夠進(jìn)入反應(yīng)內(nèi)筒2中進(jìn)行氣化反應(yīng)。其中，為了粉煤能夠在反應(yīng)內(nèi)筒2的頂端入口處均勻分散，如圖1所示，固體物料噴嘴3可以包括一個(gè)位于氣化爐外筒1的中心位置垂直向下設(shè)置的中心噴嘴31和多個(gè)(至少2個(gè))繞中心噴嘴31呈周向均勻傾斜設(shè)置的外圍噴嘴32；具體地，中心噴嘴31可以位于氣化爐外筒1的中心位置垂直向下設(shè)置，外圍噴嘴32可以對(duì)稱傾斜設(shè)置在中心噴嘴31的周邊，且可以優(yōu)選為與中心噴嘴31的夾角為30-45度，從而不僅能夠保證固體物料噴嘴3噴出的所有粉煤都能夠進(jìn)入反應(yīng)內(nèi)筒2中，還能夠使多個(gè)不同噴嘴(31、32)噴入的粉煤在反應(yīng)內(nèi)筒2的頂端入口處發(fā)生相互碰撞，進(jìn)而起到均勻分散粉煤的作用，使其與氫氣能夠充分接觸，盡量多地發(fā)生反應(yīng)。優(yōu)選地，為了使氫氣在反應(yīng)內(nèi)筒2與氣化爐外筒1之間的環(huán)隙中均勻分布，如圖1所示，原料氣噴嘴5可以至少包括兩個(gè)；多個(gè)上述原料氣噴嘴5可以均勻分布在氣化爐外筒1的側(cè)壁上，從而使上述環(huán)隙中的氫氣可以均勻分布，進(jìn)而在反應(yīng)內(nèi)筒2的頂端入口處從各個(gè)方向進(jìn)入反應(yīng)內(nèi)筒2中，避免氫氣集中從一個(gè)方向進(jìn)入反應(yīng)內(nèi)筒2中，無(wú)法與粉煤充分接觸。其中，原料氣噴嘴5可以與反應(yīng)內(nèi)筒2的底端出口平齊，即原料氣噴嘴5與反應(yīng)內(nèi)筒2的底端出口處在水平方向上高度一致，從而經(jīng)原料氣噴嘴5噴入的冷氫氣可以在第一時(shí)間與環(huán)隙中的熱氣體接觸，并從下至上流經(jīng)整個(gè)環(huán)隙進(jìn)行充分混合，以實(shí)現(xiàn)冷氫氣的最大程度預(yù)熱。具體地，原料氣噴嘴5的入射方向可以為傾斜向上，即原料氣噴嘴5可以為傾斜向上噴射，且該入射方向可以與水平面的夾角為30-60度，即原料氣噴嘴5噴射的入射角可以為30-60度，從而減小噴入的氫氣對(duì)反應(yīng)內(nèi)筒2側(cè)壁的直接沖擊；同時(shí)，氫氣的入射方向與富氫粗煤氣和半焦氣化的粗煤氣的循環(huán)方向一致，進(jìn)而有利于氣體的快速循環(huán)。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，為了使氣化劑入口6進(jìn)入的氣體能夠均勻分布，如圖2所示，氣化爐外筒1內(nèi)側(cè)壁上可以設(shè)有氣體分布板7。具體地，氣體分布板7可以位于氣化爐外筒1的底部區(qū)域，且與氣化劑入口6對(duì)應(yīng)，同時(shí)氣體分布板7上可以設(shè)有多個(gè)通孔(圖中未示出)，從而經(jīng)氣化劑入口6進(jìn)入的水蒸氣、和/或氧氣、和/或空氣，能夠穿過(guò)氣體分布板7上的多個(gè)通孔，均勻擴(kuò)散分布在氣化爐外筒1的下部區(qū)域，與半焦進(jìn)行充分地氣化反應(yīng)。優(yōu)選地，為了避免氣化爐外筒1下部區(qū)域中的部分物質(zhì)落滿整個(gè)氣體分布板7，導(dǎo)致氣體分布板7上的通孔堵塞，影響氣化劑的分散效果，如圖2所示，氣體分布板7可以為向下傾斜的錐形漏斗式結(jié)構(gòu)，從而落在氣體分布板7上的物質(zhì)，可以自行滑落至氣體分布板7的中心區(qū)域，保證其它區(qū)域的通孔依然保持暢通。由于氣化劑入口6可以與氣體分布板7的中心區(qū)域?qū)?yīng)垂直設(shè)置，從而經(jīng)氣化劑入口6噴入的氣化劑也可以起到吹散氣體分布板7中心區(qū)域物質(zhì)的作用。其中，為了保證粉煤在反應(yīng)內(nèi)筒2中能夠充分氣化，如圖1和圖2所示，反應(yīng)內(nèi)筒2的筒徑可以為氣化爐外筒1的筒徑的2/3-2/5，反應(yīng)內(nèi)筒2的筒長(zhǎng)可以為氣化爐外筒1的筒長(zhǎng)的3/8-5/8，從而根據(jù)實(shí)際反應(yīng)中的氣煤比和進(jìn)煤量，以滿足粉煤在反應(yīng)內(nèi)筒2內(nèi)的停留時(shí)間在10-20秒，進(jìn)而能夠得到充分的氣化。反應(yīng)內(nèi)筒2的頂端入口與氣化爐外筒1的頂端之間的間隙可以小于反應(yīng)內(nèi)筒2的筒徑，以實(shí)現(xiàn)固體物料噴嘴3噴入的粉煤能夠快速地進(jìn)入反應(yīng)內(nèi)筒2中，與氫氣發(fā)生氣化反應(yīng)；同時(shí)，應(yīng)該考慮到要保證反應(yīng)內(nèi)筒2與氣化爐外筒1之間環(huán)隙中氣體的良好循環(huán)。具體地，可以通過(guò)在反應(yīng)內(nèi)筒2的頂部和底部焊接多個(gè)垂直和水平的安裝架(圖中未示出)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)反應(yīng)內(nèi)筒2的良好固定。當(dāng)然，反應(yīng)內(nèi)筒2的具體固定方式在此不作限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以選擇其它的合理方式。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，如圖2所示，氣化爐外筒1的側(cè)壁上還設(shè)有產(chǎn)物氣出口8和排渣口9。其中，產(chǎn)物氣出口8可以位于氣化爐外筒1的上部區(qū)域，從而實(shí)現(xiàn)粗煤氣的收集；排渣口9可以位于氣化爐外筒1的下部區(qū)域，從而實(shí)現(xiàn)殘?jiān)氖占＞唧w地，如圖2所示，產(chǎn)物氣出口8可以與反應(yīng)內(nèi)筒2的頂端入口對(duì)齊設(shè)置，以使從產(chǎn)物氣出口8排出的粗煤氣，經(jīng)過(guò)除塵和分離后得到純的甲烷和純的冷氫氣；其中，純的冷氫氣還可以由原料氣噴嘴5重新噴入煤加氫氣化爐內(nèi)，與粉煤進(jìn)行氣化反應(yīng)。本發(fā)明實(shí)施例提供的氣流床氣化爐中，為了防止從產(chǎn)物氣出口8排出的粗煤氣的流動(dòng)影響到煤加氫氣化爐中從環(huán)隙進(jìn)入反應(yīng)內(nèi)筒2中的氣體的流動(dòng)，優(yōu)選為產(chǎn)物氣出口8略低于反應(yīng)內(nèi)筒2的頂端入口設(shè)置。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，排渣口9可以位于擋板4的下側(cè)區(qū)域設(shè)置，從而保證半焦的再氣化高度，即半焦的反應(yīng)時(shí)間，使半焦在氣化爐外筒1的下部區(qū)域具有足夠的停留時(shí)間，通常根據(jù)不同煤種半焦的反應(yīng)性應(yīng)保持在5-30分鐘為宜。優(yōu)選地，為了使反應(yīng)后的殘?jiān)軌蚩焖?、順利地排出，如圖2所示，排渣口9可以包括兩個(gè)。其中，兩個(gè)排渣口9可以傾斜向下對(duì)稱設(shè)置，且與氣化爐外筒1側(cè)壁的夾角為30-60度，從而保證半焦氣化后的殘?jiān)軌蝽樌懦觥，F(xiàn)有技術(shù)中的氣流床氣化爐，通常利用氫氣部分燃燒來(lái)預(yù)熱反應(yīng)氣(每反應(yīng)1千克煤需要燃燒0.5立方米左右的氫氣來(lái)預(yù)熱，此部分氫氣不參與反應(yīng)，只是燃燒提供熱量)，造成氫氣浪費(fèi)；且粗煤氣中的氫氣經(jīng)過(guò)分離之后返回到氣化爐，熱量損失較為嚴(yán)重；反應(yīng)過(guò)程中碳轉(zhuǎn)化率低，一般在45％左右，產(chǎn)生的大量半焦經(jīng)過(guò)氣化爐底部的激冷之后直接排出，半焦中的殘?zhí)疾⑽吹玫接行Ю?。然而，本發(fā)明實(shí)施例提供的氣流床氣化爐，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了粉煤的加氫氣化、半焦的再氣化、冷氫氣的高效預(yù)熱和富氫粗煤氣的循環(huán)，提高了整個(gè)煤加氫氣化工藝的效率，總體碳轉(zhuǎn)化率提高到90％以上。其中，半焦的再氣化不僅使半焦得到了高效的轉(zhuǎn)化，以及充分的再利用，而且為煤加氫氣化反應(yīng)提供了氫源和大量的熱源。具體地，如圖1和圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的氣流床氣化爐中，粉煤的加氫氣在反應(yīng)內(nèi)筒2中進(jìn)行，生成的富氫粗煤氣的循環(huán)過(guò)程如虛線箭頭a所示；半焦的再氣化在氣化爐外筒1的下部區(qū)域中進(jìn)行，如實(shí)線箭頭A所示區(qū)域，生成的粗煤氣的循環(huán)過(guò)程如虛線箭頭b所示。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。