[发明专利]一种加氢气化炉及其加氢气化方法

说明书

本发明涉及煤气化领域，尤其涉及一种新型加氢气化炉及其加氢气化方法，能够同时提高甲烷与轻质油品的收率，进而提高煤炭的利用效率。克服了现有技术中煤只能在某一设定的温度下发生反应，使得所述甲烷与轻质油品的收率难以同时达到最大值，以及煤炭的利用效率低的缺陷。本发明实施例提供一种新型加氢气化炉，包括：炉体，所述炉体内设置有从上到下依次连通的第一气化室、第二气化室以及激冷室；所述第一气化室用于煤与含氢气体在第一温度进行第一气化反应；所述第二气化室用于煤与含氢气体在第二温度进行第二气化反应；所述激冷室用于冷却所述第一气化反应与第二气化反应的产物并收集部分固体产物；其中，所述第一温度大于所述第二温度。

技术领域

本发明涉及煤气化领域，尤其涉及一种加氢气化炉及其加氢气化方法。

背景技术

能源是指能够直接取得或者通过加工、转换而取得有用能的各种资源，包括煤炭、石油、天然气、自然资源(如风能、水能、太阳能、生物质能等)等，其中，我国煤炭资源丰富，而天然气与石油资源匮乏，因此将煤炭资源转化为高热值产品气(甲烷与轻质油品)，对煤炭进行高效利用成为解决能源问题的首要任务。

将煤炭资源转化为高热值产品气主要有两种实现技术，一种为煤热解提质技术，通过将煤炭在惰性气体存在下高温裂解为煤气、焦油与半焦，但是，所获得的煤气热值较低，焦油品质差，轻质油品的含量极低；另一种为煤加氢气化技术，通过将煤炭在一定的温度与压力下与高温氢气混合，得到富含甲烷、轻质油品的产品气，采用此技术所获得的甲烷、轻质油品的含量都有所提升，但是，由于所述产品气中的甲烷与轻质油品的收率与反应温度关系密切，即在体系温度较高时获得的甲烷收率较高，而在体系温度较低时获得的轻质油品的收率较高，在特定的某一温度下无法获得收率均较高的甲烷与轻质油品，使得煤炭的利用效率较低，造成煤炭资源的浪费。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种加氢气化炉及其加氢气化方法，能够同时提高甲烷与轻质油品的收率，进而提高煤炭的利用效率。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一方面，本发明实施例提供一种加氢气化炉，包括：

炉体，所述炉体内设置有从上到下依次连通的第一气化室、第二气化室以及激冷室；

所述第一气化室用于煤与含氢气体在第一温度进行第一气化反应；

所述第二气化室用于煤与含氢气体在第二温度进行第二气化反应；

所述激冷室用于冷却所述第一气化反应与第二气化反应的产物并收集部分固体产物；

其中，所述第一温度大于所述第二温度。

可选的，所述第一气化室的内筒直径为所述炉体直径的1/5-3/5，所述第二气化室的内筒直径为所述炉体直径的1/5-3/5。

优选的，所述第一气化室与第二气化室的连接处设置有第一缩口，所述第一缩口为第一气化室下口与第二气化室上口固定连接而成，第一气化室下口与所述第二气化室的上口呈缩径状。

进一步优选的，所述第二气化室的上口设置至少两个煤入口，所述煤入口围绕第二气化室上口在同一水平面上呈中心对称式分布，以实现煤的对喷。

可选的，所述第一缩口的最小横截面积所对应的直径为所述第一气化室内筒直径的1/3-3/5。

优选的，所述激冷室与所述第二气化室的连接处设置有第二缩口，所述第二缩口为第二气化室的下口与激冷室的上口固定连接而成，所述第二气化室的下口与激冷室的上口呈缩径状，所述第二缩口呈倒悬状位于所述激冷室内，且所述激冷室的上口最大直径小于所述激冷室的内筒直径。

进一步优选的，所述激冷室的上口最大直径处水平设置有激冷物入口。