[发明专利]热解反应器

说明书

技术领域

本发明涉及热解反应器。

背景技术

热解反应器是化工领域常用的反应器。目前常用的热解反应器主要包括我国的三江方 炉、大工大连理工的固体热载体干馏工艺炉和多段回转炉热解工艺装置，例如，国外的伍德 炉、鲁奇三段炉、考伯斯炉以及LFC干馏技术炉等。一些干馏炉型对原料的粒径要求高， 只能热解块状煤，造成小颗粒物料无法充分利用，资源利用率不高并且大量堆积污染环境的 问题；一些炉型的油收率较低，而且以气体为加热载体，造成冷凝回收系统庞大，热解干馏 气被冲稀，气体热值低，难以进一步综合利用等问题；一些采用固体热载体的热解炉型，则 存在原料与热载体混合，以及热载体再加热返混等工序，工艺较为复杂、设备较多,制造成 本和运行费用高昂。此外，现有的工业热解工艺中均以制取大量焦油为目的，热解气产量较 少，或者热解气被后续循环工艺所燃烧利用，更有甚者对煤的热解制气和制油程度都不够。 由此，热解反应器有待进一步改进。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提 出一种能够同时实现将原料快速热解和催化剂均匀喷入热解炉中的热解反应器，该热解反应 器利用催化剂输送组件向热解反应器内部输送催化剂，并利用搅拌组件将催化剂和原料在热 解反应器内搅拌均匀，进而，该热解反应器将快速热解与催化热解技术相融合，能够实现小 颗粒物料的热解制油和气，显著提高热解气的收率并得到一定量的热解油。此外，该热解反 应器采用了蓄热式辐射管加热技术，无需气、固热载体加热，提高了反应器的热效率的同时 简化了反应设备。

因而，根据本发明的一个方面，本发明提供了一种热解反应器。根据本发明的实施例， 该热解反应器包括：进料口、油气出口、半焦出口，其中，所述半焦出口位于反应器底部；

蓄热式辐射管，所述蓄热式辐射管在所述热解反应器内部沿所述热解反应器的高度方向 多层布置，每层具有多根在水平方向上彼此平行的蓄热式辐射管；催化剂输送组件，所述催 化剂输送组件包括：催化剂料斗；催化剂主管，所述催化剂主管竖直地设置在所述热解反应 器外部；所述催化剂主管与所述催化剂料斗相连通；催化剂支管，所述催化剂支管穿过所述 热解反应器的侧壁并延伸至所述热解反应器的内部，所述催化剂支管与所述催化剂主管相连 通；一个或多个催化剂喷射件，所述催化剂喷射件设置在所述催化剂支管上，且位于所述热 解反应器内部，载气递送件，所述载气递送件与所述催化剂主管相连通，所述载气递送件被 设置成适于将催化剂吹入所述热解反应器的内部；搅拌组件，所述搅拌组件包括：可旋转的 搅拌轴，所述搅拌轴由所述半焦出口伸入到所述热解反应器的内部；多个搅拌杆，所述搅拌 杆沿所述搅拌轴的长度分别连接在所述搅拌轴上，所述搅拌杆位于所述蓄热式辐射管的层 间。

本发明人针对现有的热解反应器设计了一种能够同时实现将原料快速热解和催化剂均 匀喷入热解炉中的热解反应器，该热解反应器利用催化剂输送组件向热解反应器内部输送催 化剂，并利用搅拌组件将催化剂和原料在热解反应器内搅拌均匀，有效地松动物料，使产生 的油气尽快排出，减少二次裂解，提高油收率，加强催化剂和煤料的混合，进一步提高催化 效率。由此，该热解反应器将快速热解与催化热解技术相融合，能够实现小颗粒物料的热解 制油和气，显著提高热解气的收率并得到一定量的热解油。此外，该热解反应器采用了蓄热 式辐射管加热技术，无需气、固热载体加热，提高了反应器的热效率的同时简化了反应设备， 具有重要的社会效益、经济效益和环境效益。

其中，需要说明的是，在本发明中，“热解反应器”和“蓄热式下行床反应器”可以互 换使用。

在本发明的一个实施方案中，所述热解反应器具体反应器本体，所述反应本体具有进料 口和出料口，所述反应器本体内限定出反应空间。

在本发明的一个实施方案中，催化剂主管设置在所述反应器本体的外部。

在本发明的一个实施方案中，所述多个催化剂支经所述反应器本体的侧壁进入所述反应 空间内。

在本发明的一个实施方案中，所述搅拌组件设置在所述反应空间中。

在本发明的一个实施方案中，所述热解反应器包括进料口，燃气入口、空气入口和热解 油气出口、烟气出口、半焦出口，催化剂喷射件入口和催化剂喷射件出口。在一个实施方案 中，进料口设置在热解反应器的上部。

在本发明的一个实施方案中，所述搅拌轴是利用电动机驱动的。