[实用新型]用于煤直接液化反应器的循环装置及煤直接液化反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及煤直接液化反应设备领域，具体而言，涉及一种用于煤直接液化反应器的循环装置及煤直接液化反应器。

背景技术

煤直接液化技术是实现煤炭清洁化、高效化利用的重要方法。现有商业化的煤直接液化装置中采用的反应器形式为强制循环悬浮床反应器。为避免大颗粒沉积，反应器中采用循环杯分离气体和油煤浆，实现油煤浆的循环。

工业生产中，反应器长周期运转时内循环杯存在严重结渣或结焦等问题，影响气体和浆液的分离效果，造成循环泵抽空。当堵塞情况严重时，循环泵无法正常工作，因此必须停工检修，影响反应器的长周期运转。因而，存在气液分离效率不理想的问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种用于煤直接液化反应器的循环装置及煤直接液化反应器，以解决现有技术中煤直接液化反应器中气液分离效率不理想的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种用于煤直接液化反应器的循环装置，该循环装置包括杯体、下降管及循环泵，杯体包括上端开口和下端开口，杯体包括圆柱体部分和与圆柱体部分相连通的圆锥体部分，圆柱体部分具有上端开口，圆锥体部分具有下端开口；下降管设置在圆锥体部分的下游，并通过下端开口与杯体相连通；循环泵与下降管相连通，用于将下降管中的物料进行循环处理。

进一步地，圆锥体部分的锥角为60～150°。

进一步地，在轴向方向上，圆柱体部分的高度与圆锥体部分的高度之比为1：0.2～5。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种煤直接液化反应器，煤直接液化反应器包括反应器壳体以及循环装置，该循环装置包括杯体包括上端开口和下端开口，杯体包括圆柱体部分和与圆柱体部分相连通的圆锥体部分，圆柱体部分具有上端开口，圆锥体部分具有下端开口；下降管设置在圆锥体部分的下游，并通过下端开口与杯体相连通；循环泵与下降管相连通，用于将下降管中的物料进行循环处理，其中，杯体和下降管设置于反应器壳体内部，且杯体的圆柱体部分与反应器壳体的内壁之间形成有环形间隙，循环泵通过循环管线与反应器壳体的内部连通。

进一步地，圆锥体部分的锥角为60～150°。

进一步地，环形间隙的宽度为0.2～20cm。

进一步地，环形间隙的宽度为1～10cm。

进一步地，圆柱体部分与圆锥体部分的高度之比为1：1～3。

进一步地，反应器壳体的顶部设置有气相出口，圆柱体部分的上表面与气相出口的距离为0～100cm。

进一步地，圆柱体部分的上表面与气相出口的距离为0～20cm。

应用本实用新型的技术方案，将本申请的循环装置应用于煤直接液化反应器中时，由于气相引流管，煤直接液化反应所产生的气体-浆液混合物仅通过杯体与反应器壳体之间的环形间隙上升，进而在反应器顶部形成均匀的气液分离界面，从而能够改善分离效果，减少结渣和结焦的可能性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的煤直接液化反应装置的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、气相出口；2、杯体；3、反应器壳体；4、下降管；5、循环泵；6、循环管线；

21、圆柱体部分；22、圆锥体部分。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指参考附图所示的上、下；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。

如背景技术所提到的，现有技术的煤直接液化反应器存在气液分离效果不理想的问题。发明人现有技术的问题进行了深入研究和分析，发现用于沸腾床反应器的循环杯在使用时，由于气相引流管的存在，气液混合物的上升通道为气相引流管和杯体与反应器壁之间的环形间隙，而气相引流管和环形间隙中的流动阻力不同，气相和浆液相在环形间隙和气相引流管中分配不均，因此在循环杯上方无法形成均匀的分离界面，产生泡沫层，造成壁面沉积。当沉积形成结渣或结焦，环形间隙处流体冲刷作用较弱，容易形成短路，流体相的通道变为气相引流管，从而造成环形间隙堵塞。随着结焦点的增多并不断长大从壁面掉落，造成循环杯内的严重堵塞。