[实用新型]反应装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及燃料加工领域，尤其涉及一种用于煤加氢气化反应的反应装置。

背景技术

煤加氢气化反应是指在过量氢气、高温环境条件下发生化学反应生成甲烷、一氧化碳等高热值气体以及具有高附加值的化学品，如三苯（BTX）、粗酚（PCX）等，化学反应的温度范围为800～1300摄氏度（℃）。

煤加氢气化反应通常需要在气流床加氢气化炉内完成，煤加氢气化过程的固体产物并非传统意义上的灰渣，而是含碳量较高的高温半焦，高温半焦的产率接近50%，温度约为600-800摄氏度，携带大量的高品位热。高温半焦是否能够实现高效综合利用影响到整体工艺过程的经济效益，一方面，高温半焦作为一种固体颗粒产物，直接换热的话换热系数低，降温系统就变得比较庞大，高位的热源无法得到有效的利用；另一方面，高温半焦的排出和换热过程需要耐高温的阀门，材料选择比较昂贵，建设成本高，因此，如何高效利用这部分优质热源对整个工艺的热量综合利用率以及成本控制至关重要。

半焦含碳量高，是一种优良的加氧气化反应原料，利用碳与水的反应可生成氢气，而煤加氢气化反应中正需要氢气作为反应原料，现有的做法是将高温半焦降温收集，作为加氧气化反应的原料，用以制备氢气提供给气流床加氢气化炉，但由于换热效率的局限，降温过程难以实现半焦高品位热量的有效利用。

实用新型内容

本实用新型提供一种反应装置，可有效利用半焦所带的高品质热源。

本实用新型提出一种反应装置，其包括气流床加氢气化炉，所述气流床加氢气化炉上开设有进料喷嘴及出料口。所述反应装置还包括输运床加氧气化炉，所述输运床加氧气化炉与所述出料口连通，所述输运床加氧气化炉上开设有气体产物排出口。

在本实用新型的一实施例中，所述气体产物排出口与所述进料喷嘴连通。

在本实用新型的一实施例中，所述输运床加氧气化炉内部的顶端还设有气体换热器，所述气体产物排出口开设于所述输运床加氧气化炉的侧壁上，并与所述气体换热器连通。

在本实用新型的一实施例中，所述气体换热器上设有气体换热器入口和气体换热器出口，所述气体换热器入口与所述气体产物排出口连通，所述气体换热器出口与所述气体换热器入口及所述进料喷嘴连通。

在本实用新型的一实施例中，所述反应装置还包括气体后处理系统，所述气体后处理系统连接于所述气体产物排出口和所述进料喷嘴之间。

在本实用新型的一实施例中，所述反应装置还包括气体换热器，所述气体换热器上设有气体换热器入口和气体换热器出口，所述气体产物排出口依次与所述气体后处理系统及所述气体换热器入口连通，所述气体换热器出口与所述气体换热器入口及所述进料喷嘴连通。

在本实用新型的一实施例中，所述反应装置还包括一级旋风分离器及二级旋风分离器，所述一级旋风分离器连接于所述气体产物排出口和所述二级旋风分离器之间，所述二级旋风分离器与所述气体后处理系统连接。在本实用新型的一实施例中，所述反应装置还包括旋风分离器和降温及除油系统，所述气流床加氢气化炉上还开设有气流床气体出口，所述旋风分离器连接于所述气流床气体出口和所述降温及除油系统之间。

在本实用新型的一实施例中，所述气流床加氢气化炉的所述出料口通过一半焦密相输送管路与所述输运床加氧气化炉连通。

在本实用新型的一实施例中，所述输运床加氧气化炉上还开设有反应气入口。在本实用新型的反应装置中，由于输运床加氧气化炉与气流床加氢气化炉的出料口连通，气流床加氢气化炉中的高温半焦可输送至输运床加氧气化炉，半焦在输运床加氧气化炉中与氧气和水蒸气反应，不仅可为气流床加氢气化炉提供加氢气化反应所需的富氢气体，还可有效利用半焦所带的高品质热源，解决固体半焦换热系数小，难以有效利用其携带热量的难题，提高能量的综合利用率，实现煤炭的梯级利用。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1绘示为本实用新型的反应装置的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的具体实施方式、结构、特征及功效，详细说明如后。