[发明专利]一种新型粉煤加氢热解制油反应器及工艺

说明书

技术领域

本发明属于粉煤制油技术领域，具体涉及一种新型粉煤加氢热解制油反应器及工艺。

背景技术

随着国民经济的快速发展，我国石油消费量迅速增长。石油属于国家战略安全物资，而我国又是石油资源相对缺乏的国家，为了减少对进口石油的依赖，我国正在实施多元化能源战略。发展洁净煤技术是实施国家能源多元化战略的对策之一。其中，粉煤热解技术因方法相对简单、投资较低，是一种具有竞争力的洁净煤技术。

国内外典型的煤热解工艺包括外热立式炉工艺、内热立式炉工艺、美国的Garrett工艺和TOSCOAL工艺、日本的煤快速热解工艺、德国的LR工艺、澳大利亚的流化床快速热解工艺、前苏联3TXETCh—175工艺、中国的流化床热解工艺、DG工艺和多段回转炉工艺等。

现有流化床热解工艺是以粉煤为原料，气体作为流化介质对粉煤进行流化热解，其不足之处在于除尘技术的限制造成油品中含尘量较高，加工处理难度较大。另外，现有热解技术操作压力基本都为常压，设备尺寸大，但装置生产能力较小。

发明内容

本发明主要针对现有的煤热解工艺存在制成的成油品中含尘量高，且设备生产效率低的问题，提供一种新型粉煤加氢热解制油反应器及工艺。

本发明为解决上述问题而采取的技术方案为：

一种新型粉煤加氢热解制油反应器，包括热解反应器、高效旋风分离器、闪蒸塔、精馏塔和急冷气压缩机,其中：还包括飞灰过滤器和提纯装置,其中所述的热解反应器包括热解反应器壳体，在热解反应器壳体的内表面设置一层用隔热材料制成的隔热层，并用隔热材料在热解反应器壳体的内腔内设置一个氢气混合缓冲室、一个反应室和一个急冷室，在热解反应器壳体上位于氢气混合缓冲室处设置一个高温氢气入口和一个高纯氢气入口，在氢气混合缓 冲室的中上部沿氢气混合缓冲室圆周均匀设置若干氢气喷嘴，所述的反应室和急冷室是相通的，在反应室的顶部设有煤烧嘴，在急冷室上沿急冷室圆周均匀设置若干出氢气环管，急冷室的下部为热解反应器出口；热解反应器的热解反应器出口通过管道与高效旋风分离器的进口相通，高效旋风分离器底部的出口与外接半焦管道相通，高效旋风分离器顶部的出口通过管道与飞灰过滤器的进口相通，飞灰过滤器底部的出口与外接半焦管道相通，飞灰过滤器顶部出口通过管道与闪蒸塔的进口相通，闪蒸塔底部出口与外接重油管道相通，闪蒸塔顶部出口与精馏塔的进口相通，精馏塔底部与外接轻油管道相通，精馏塔的侧面与外接附加产品管道相通，精馏塔顶部出口通过管道与提纯装置的进口相通，提纯装置上设有煤气出口和氢气出口，氢气出口通过管道与急冷气压缩机的进口相通，急冷气压缩机的出口分别与热解反应器的高纯氢气入口和出氢气环管相通。

本发明所述氢气喷嘴的个数为8-12个，且氢气喷嘴采用耐高温非金属材料制成。

所述出氢气环管的个数为12-20个，且每个出氢气环管上安装一个雾化喷嘴。

一种粉煤加氢热解制油工艺，包括以下步骤：

(1)、用载气密相输送来的粉煤通过煤烧嘴进入热解反应器，通过高温氢气入口和高纯氢气入口往热解反应器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；