[发明专利]移动床热解反应器

说明书

技术领域

本发明属于化工领域，具体而言，本发明涉及一种移动床热解反应器。

背景技术

我国的能源结构现状是富煤、贫油、少气，当今世界油气资源逐渐减少，日渐匮乏，我国油气资源短缺尤为严重，大量的油气资源依赖进口。油气资源匮乏严重制约着我国经济和社会发展，同时大量化石燃料的燃烧，又带来严重的环境问题，如粉尘，PM2.5、酸雨、温室气体等。大力展煤制油、煤制气技术、热解、气化、液化技术等，一方面能有效地缓解我国油气资源短缺，严重依赖进口的窘迫局面；另一方面减少煤等化石燃料的利用，可有效的解决，目前，我国经济高速发展面临的环境问题。据不完全统计，我国有90％以上的褐煤用于电站锅炉和各种工业锅炉。褐煤等低阶煤作为动力燃料直接燃烧，不但浪费了煤炭中蕴含的丰富油气资源，而且效率低、污染重。通过中低温热解技术与半焦燃烧、气化解耦，实现低阶煤分级高效清洁转化利用，是现在大型煤化工的主要方向。同时，针对我国高硫、高灰的IGCC技术，将能实现非常大的经济效率、社会效益和环境效益。

现代煤化工为实现低阶煤等含碳燃料的高效清洁转化利用，已开发出多种综合煤化工技术，热解-燃烧解耦、热解-化学品解耦、热解-气化解耦等，但真正实现工业化的却不多，从中试向工业化放大的过程中遇到了各式技术难题。其中尤以热解反应器设计、后续净化处理工艺尤为突出。目前，含碳燃料(煤、油页岩、生物质等)热解的主要炉型有抚顺炉、三江方炉、大连理工的固体热载体干馏炉、爱沙利亚的Galoter炉和澳大利亚的ATP炉等等。一些干馏炉只能用来热解块状油页岩和煤，小粒径物料无法利用，资源利用率低，粉状物料因无法利用而大量堆积；以气体为热载体的炉型，因冷凝回收系统庞大，热解气热值低，焦油收率低等问题，难以进一步推广示范；以固体为热载体的炉型，则存在原料和热载体均匀混合，分离等问题，而限制了其进一步发展。

因此，现有的热解技术有待进一步改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种移动床热解反应器，该反应器可有效抑制油气的二次裂解，提高热解焦油产率，并且采用了蓄热式无热载体蓄热式辐射管加热技术，无需气、固热载体，提高了热解气的热值，同时移动床热解反应器兼顾了设备少，易操作，故障率低等优点。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种移动床热解反应器，根据本发明的实施例，该反应器包括：

物料入口和半焦出口；

所述物料入口位于所述反应器的顶部；

所述半焦出口位于所述反应器的底部；

蓄热式辐射管，所述蓄热式辐射管在所述移动床热解反应器的内部沿着所述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；

油气导出管道，所述油气导出管道的管壁上设置有通孔；

搅拌装置，所述搅拌装置包括搅拌轴和连接在所述搅拌轴上的多个搅拌杆，所述搅拌轴由所述半焦出口伸入到所述反应器的内部并被设置成可在所述反应器内旋转；

集气管，所述集气管包括集气总管以及与所述集气总管相连通的集气支管，

其中，所述集气总管竖直地设置在所述反应器外部，

所述集气支管延伸穿过所述反应器的侧壁伸入到所述反应器内且与所述油气导出管道相连通。

由此，根据本发明实施例的移动床热解反应器可有效抑制油气的二次裂解，提高热解焦油产率，并且采用了蓄热式无热载体蓄热式辐射管加热技术，无需气、固热载体，提高了热解气的热值，同时移动床热解反应器兼顾了设备少，易操作，故障率低等优点，另外通过在热解反应器中设置搅拌装置，能够强化传热效果。

在本发明的一些实施例中，所述集气支管为多个，并且沿所述集气总管的长度方向彼此平行布置。由此，可以显著提高反应器中的油气导出效率。

在本发明的一些实施例中，所述集气支管垂直于所述集气主管。

在本发明的一些实施例中，所述油气导出管道沿所述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油气导出管道。由此，可以进一步提高反应器中的油气导出效率。

在本发明的一些实施例中，所述油气导出管道与所述蓄热式辐射管平行布置，且所述蓄热式辐射管各自的左右两侧对称设置有两根油气导出管道。由此，可以进一步提高反应器中的油气导出效率。