[发明专利]一种新型粉煤加氢热解制油反应器及工艺

权利要求书

1.一种新型粉煤加氢热解制油反应器，包括热解反应器(1)、高效旋风分离器(2)、闪蒸塔(4)、精馏塔(5)和急冷气压缩机(7),其特征是还包括飞灰过滤器(3)和提纯装置(6),其中所述的热解反应器(1)包括热解反应器壳体(8)，在热解反应器壳体(8)的内表面设置一层用隔热材料(9)制成的隔热层(10)，并用隔热材料(9)在热解反应器壳体(8)的内腔内设置一个氢气混合缓冲室(11)、一个反应室(12)和一个急冷室(13)，在热解反应器壳体(8)上位于氢气混合缓冲室(11)处设置一个高温氢气入口(14)和一个高纯氢气入口(15)，在氢气混合缓冲室(11)的中上部沿氢气混合缓冲室(11)圆周均匀设置若干氢气喷嘴(16)，所述的反应室(12)和急冷室(13)是相通的，在反应室(12)的顶部设有煤烧嘴(17)，在急冷室(13)上沿急冷室(13)圆周均匀设置若干出氢气环管(18)，急冷室(13)的下部为热解反应器出口(19)；热解反应器(1)的热解反应器出口(19)通过管道与高效旋风分离器(2)的进口相通，高效旋风分离器(2)底部的出口与外接半焦管道(20)相通，高效旋风分离器(2)顶部的出口通过管道与飞灰过滤器(3)的进口相通，飞灰过滤器(3)底部的出口与外接半焦管道(20)相通，飞灰过滤器(3)顶部出口通过管道与闪蒸塔(4)的进口相通，闪蒸塔(4)底部出口与外接重油管道(21)相通，闪蒸塔(4)顶部出口与精馏塔(5)的进口相通，精馏塔(5)底部与外接轻油管道(22)相通，精馏塔(5)的侧面与外接附加产品管道(23)相通，精馏塔(5)顶部出口通过管道与提纯装置(6)的进口相通，提纯装置(6)上设有煤气出口(24)和氢气出口(25)，氢气出口(25)通过管道与急冷气压缩机(7)的进口相通，急冷气压缩机(7)的出口分别与热解反应器(1)的高纯氢气入口(15)和出氢气环管(18)相通。

2.根据权利要求1所述的一种新型粉煤加氢热解制油反应器，其特征是所述氢气喷嘴(16)的个数为8-12个，且氢气喷嘴(16)采用耐高温非金属材料制成。

3.根据权利要求1所述的一种新型粉煤加氢热解制油反应器，其特征是所述出氢气环管(18)的个数为12-20个，且每个出氢气环管(18)上安装一个雾化喷嘴(26)。

4.利用权利要求1-3中任意一项新型粉煤加氢热解制油反应器的粉煤加氢热解制油工艺，其特征是包括以下步骤：

(1)、用载气密相输送来的粉煤通过煤烧嘴(17)进入热解反应器(1)，通过高温氢气入口(14)和高纯氢气入口(15)往热解反应器(1)内通高温氢气和高纯氢气，使煤粉进行高温热解反应,其中粉煤的粒径小于90微米,高温氢气和高纯氢气的总重量为煤粉重量的6-12％,高温氢气和高纯氢气混合后需保证反应室内温度为600-1500℃；压力为2.5-4.5MPa，高温氢气的温度大于1450度，高纯氢气的纯度大于99％v；

(2)、步骤(1)热解后的气固两相混合产物送去高效旋风分离器(2)进行分离，分离后的固体颗粒经外接半焦管道(20)冷却后成为半焦产品外运，分离后的粗油气产物温度为500-580℃,通过管道送入飞灰过滤器(3)，在飞灰过滤器(3)内粒径大于0.3微米的固体颗粒都将被反吹落下与高效旋风分离器(2)中收集到的固体颗粒汇合进入外接半焦管道(20)冷却后成为半焦产品外运，经过飞灰过滤器(3)过滤后的油气温度为500-560℃,固含量小于5毫克/立方米，含微量固体颗粒的油气送去闪蒸塔(4)，轻组分油气和重组分油气在闪蒸塔(4)内分离，闪蒸塔(4)塔底排出的重组分油气经外接重油管道(21)冷却后作为重油产品外送；闪蒸塔(4的轻组分油气进入精馏塔(5)进行精馏操作，精馏后的轻油从精馏塔(5)底部的外接轻油管道(22)流出成为轻油产品，精馏后的三苯等高附加值产物从精馏塔(5)侧面的外接附加产品管道(23)流出成为三苯等高附加值产品；精馏后的气体则通过管道进入提纯装置(6)，经提纯装置(6)提纯后，一部分气体从煤气出口(24)排出作城市煤气，提纯出来的高纯氢气压力为0.2-0.6MPa,温度低于60℃,再用压缩机(7)增压后，返回热解反应器(1)作为反应用高纯氢气和急冷气的来源。