[发明专利]一种应用于等离子体煤裂解过程的产物急冷方法及装置

权利要求书

1、一种应用于等离子体煤裂解过程的产物急冷装置，包含等离子体发生装置、等离子体煤裂解反应腔和急冷腔，等离子体发生装置(6)下端设置等离子体煤裂解反应腔(7)，其特征在于，该急冷装置有两个急冷腔，等离子体煤裂解反应腔(7)下端依次设置第一段急冷腔(2)和第二段急冷腔(3)，第一段急冷腔(2)和第二段急冷腔(3)侧壁上端周边位置处分别设置第一段冷却剂喷嘴(4)和第二段冷却剂喷嘴(5)。

2、根据权利要求1所述的所述一种应用于等离子体煤裂解过程的产物急冷装置，其特征在于，第一段冷却剂喷嘴(4)和第二段冷却剂喷嘴(5)数目均为4～12个。

3、根据权利要求1或2所述的所述一种应用于等离子体煤裂解过程的产物急冷装置，其特征在于，所述第一段冷却剂喷嘴(4)和第二段冷却剂喷嘴(5)均为直管插入、弯管伸入形成逆流式喷口两种方式中的至少一种。

4、一种应用于等离子体煤裂解过程的产物急冷方法，其特征在于，该方法包含两段急冷工艺，具体步骤如下：等离子体发生装置(6)产生的等离子体与煤粉在等离子体煤裂解反应腔(7)内发生反应，形成的热流体(1)由等离子体煤裂解反应腔(7)进入第一段急冷腔(2)，在该段入口处进行第一段急冷，第一段冷却剂经第一段冷却剂喷嘴(4)喷入，与热流体(1)接触，自身发生吸热反应，或与热流体(1)中的组分发生吸热反应，热流体(1)经过第一段急冷腔(2)后进入第二段急冷腔(3)，在该段入口处进行第二段急冷，第二段冷却剂经第二段冷却剂喷嘴(5)喷入，将热流体(1)温度降到600～800K。

5、根据权利要求4所述的一种应用于等离子体煤裂解过程的产物急冷方法，其特征在于，所述热流体(1)为等离子体裂解煤的产物，包括高温气体和煤粉，其温度范围为1500～2500K。

6、根据权利要求4所述的一种应用于等离子体煤裂解过程的产物急冷方法，其特征在于，所述第一段冷却剂为高碳氢质量比的有机物，为碳原子数小于6的气态烷烃、天然气、焦炉气、炼油厂气、乙炔尾气、乙烯废气中的至少一种，或者为苯、粗苯或苯的同系物，或者为碳原子数大于5的脂肪烃中的至少一种液体，或者为液化石油气、石油分馏物及残渣、汽油、粗汽油、煤油、原油、沥青、粗柴油、渣油、焦油砂油或页岩油、煤生油、煤焦油、循环汽油、焦化粗柴油的糠醛萃取物中的至少一种，或者为煤粉。

7、根据权利要求4所述的一种应用于等离子体煤裂解过程的产物急冷方法，其特征在于，所述第二段冷却剂为水蒸气、纯水、水煤浆上清液或气相冷凝水中的至少一种。