[发明专利]用于控制流化床反应器的温度的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及根据独立权利要求的前序部分所述的一种用于对被布 置与第二流化床反应器相连的流化床反应器的温度进行控制的方法和 设备。

因此，本发明尤其涉及一种设备，所述设备包括用于从流化床反 应器中分离出第一固体颗粒的分离器装置；用于使所述第一固体颗粒 的第一部分返回所述流化床反应器的返回导管；用于去除所述第一固 体颗粒的第二部分的排放导管；和用于将第二固体颗粒从第二流化床 反应器传送至所述流化床反应器的入口导管。进一步地，本发明尤其 涉及一种方法，其中从所述流化床反应器中分离出第一固体颗粒；沿 返回导管将所述第一固体颗粒的第一部分传送回所述流化床反应器； 去除所述第一固体颗粒的第二部分；以及沿入口导管将第二固体颗粒 从第二流化床反应器传送至所述流化床反应器。

背景技术

在流化床反应器中发生的反应，如燃烧反应，通常是放热反应。 因此，在反应过程中释放出的能量通常可与蒸汽或其它热传递介质相 结合，从而使得可能达到一定温度从而例如有利于将排放物的量降至 最低程度。当流化床反应器中发生的反应是吸热反应时，例如发生热 解反应时，则必须将外部能量引入反应器内。当吸热性流化床反应器 与另一放热性流化床反应器相连时，一种将能量带至该吸热流化床反 应器的已公知的方法是将热床材料从放热性流化床反应器传送至该吸 热流化床反应器处。相应地，对于另一类型的放热性流化床反应器来 说，有可能通过在该流化床反应器与具有不同温度如更低温度的第二 流化床反应器之间交换床材料的方式将该流化床反应器的温度调节至 所需值。

根据本发明的温度控制手段所涉及的流化床反应器，即所谓第一 流化床反应器，优选为循环流化床热解器，且与该热解器相连的第二 流化床反应器则为流化床燃烧设施，例如大型循环流化床锅炉。因此， 本发明的温度控制手段的目的在于：通过使用在该大型循环流化床锅 炉中受到加热的床材料将循环流化床热解器保持在所需的且有利于进 行热解工艺的温度条件下。

美国专利Nos.3853498、4344373、4364796和5946900分别披露 了多种布置，其中通过将热床材料从独立的流化床燃烧设施引导至流 化床热解器的方式将该流化床热解器中的温度保持在热解工艺所需的 温度条件下。同时，在工艺进行过程中所产生的具有更低温度的焦炭 (char)被从热解器中去除从而在该燃烧设施中进行燃烧。在这些专 利所披露的设施中，有可能通过改变从燃烧设施传送至热解器的热床 材料的质量流的方式调节热解器的温度。

在所谓快速热解中，有机材料在不含氧条件下被迅速加热至 450-600℃的温度。因此使得在工艺过程中产生了汽化的有机化合物、 热解气体和焦炭。在该工艺的稍后进行的阶段中，由该汽化的有机化 合物冷凝得出热解油。其(质量)产率通常为干态燃料的70-75％。热 解油的产量取决于温度，最佳温度通常为约500℃。如果温度过低，则 焦炭量会上升，且相应地，如果温度过高，则在热解气体中会有占更 多比例的热解气体无法冷凝为热解油。

为了使热解工艺的产量最大化，使热解器中的温度分布尽可能均 匀是很重要的。尤其是在快速热解中，由于燃料在反应器中的停留时 间较短，通常小于一秒，因此使燃料温度迅速且准确地达到适当温度 是很重要的。因而，流化床热解器中的床材料的流化产生了相对均匀 且稳定的工艺温度，但在一些实例中，人们已经注意到：流化床热解 器中的一部分燃料在适当的热解温度下不发生反应，这导致出现了不 希望的化学反应且例如导致降低了油的产量。因此，需要提供一种改 进的方法和设备来高效地控制流化床反应器的温度，从而使得在燃料 中有尽可能多的比例的燃料都能迅速且准确地达到适当温度。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效的用于控制流化床反应器温度的方 法和设备，其中上述问题的影响被降至最低程度。

本发明的目的尤其是提供一种高效的方法和设备，由此使得可准 确且迅速地调节邻近第二流化床反应器的流化床反应器的温度。

为了解决上面提到的现有技术中的问题，本发明披露了一种设备， 在设备独立权利要求的特征部分中披露了该设备的特性化特征。因此， 根据本发明的设备的特性化特征在于：返回导管和入口导管共同拥有 共用的端部部分以便将由第一固体颗粒的第一部分与第二颗粒形成的 固体颗粒混合物传送至流化床反应器。