[发明专利]含碳固体燃料热解的系统及方法

权利要求书

1.一种用于热解含碳固体燃料的系统，其特征在于，所述系统包括：

热解装置（4），于其中含碳固体燃料利用固体热载体和气体热载体的热量进行热解产生粗热解气和固态产物，所述固体热载体和气体热载体的引入量使得所述固体热载体和所述气体热载体的热量均不足以单独供给所述含碳固体燃料热解所需的全部热量；

固态产物回收单元，与所述热解装置（4）连通，用于将所述固态产物冷却和/或钝化；

液态产物回收单元（10），气相连通所述热解装置（4），接收所述热解装置（4）产生的粗热解气，并对所述粗热解气进行冷凝，以获得液态产物和可燃气体；和

热载体供应单元，与所述热解装置（4）连通，并输出所述气体热载体和固体热载体至所述热解装置（4）中。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述固态产物回收单元与所述液态产物回收单元（10）连通，来自所述液态产物回收单元（10）的部分可燃气体在所述固态产物回收单元中与所述固态产物和/或固体产物与固体热载体的混合物换热。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述固态产物回收单元包括：

第一固体分离器（7），与所述热解装置（4）连通，用于分离所述固态产物和所述固体热载体，所述可燃气体自所述第一固体分离器（7）的下部引入，通过吹扫与所述固态产物和固体热载体的混合物换热，并强化分离所述固态产物和固体热载体；和

冷却装置（11），冷却和/钝化所述分离出的固态产物。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述热载体供应单元包括：

燃烧器（6），于其中燃烧一部分所述换热后的可燃气体产生燃烧尾气，至少部分所述燃烧尾气作为所述气体热载体引入所述热解装置（4）中；和

固体热载体加热单元（5），与所述固体产物回收单元连通，用于使所述固体热载体加热为高温固体热载体并将所述高温固体热载体输送至所述热解装置（4）中。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，一部分所述换热后的可燃气体被送入所述燃烧器（6）中燃烧产生燃烧尾气，另一部分所述换热后的可燃气体与一部分所述燃烧尾气混合后作为所述气体热载体进入所述热解装置（4）。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统还包括干燥器（1），于所述固体热载体加热单元（5）中，所述固体热载体和/或外来燃料燃烧产生高温固体热载体和热烟气，所述热烟气、所述燃烧尾气的另一部分以及干燥尾气一同作为干燥介质引入与所述热解装置（4）连通的所述干燥器（1）中。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括设在所述干燥器（1）和热解装置（4）之间的混合器（3），于其中混合所述来自干燥器（1）的含碳固体燃料和来自热载体供应单元的高温固体热载体。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的系统，其特征在于，所述固体热载体的引入量使得其为热解提供的热量大于或等于气体热载体为热解提供的热量，

所述固体热载体能够为所述含碳固体燃料热解提供50~95%的热量，优选55~90%的热量，进一步优选70~85%的热量；

所述气体热载体能够为所述含碳固体燃料热解提供5~50%的热量，优选10~45%的热量；进一步优选10~30%的热量。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述固体热载体和所述气体热载体进入所述热解装置（4）的温度为500~800℃，优选为600~700℃。

10.一种热解含碳固体燃料的方法，包括：

在固体热载体和气体热载体的热作用下，使含碳固体燃料进行热解，所述固体热载体和气体热载体的引入量使得所述固体热载体和所述气体热载体的热量均不足以单独供给所述含碳固体燃料热解所需的全部热量；

冷凝热解产生的粗热解气，以获得液态油和可燃气体；以及

对固态产物进行冷却和/或钝化。

11.根据权利要求10所述的方法，所述方法还包括使所述可燃气体与所述固态产物和固体热载体的混合物换热。

12.根据权利要求11所述的方法，所述方法还包括分离所述固态产物和所述固体热载体，并在分离过程中通入可燃气体以进行换热和强化分离所述固态产物和固体热载体。