[发明专利]具有下行混合器和催化热载体再热器的固态或高粘度碳质材料热解反应器系统及其工艺

权利要求书

1.一种具有下行混合器和催化热载体再热器的固态或高粘度碳质材料的热解反应器系统，包括：

碳质材料热解炉(200)，具有所述碳质材料和催化热载体入口(210)，提升气入口(202)，热解的固态或液态产物和废催化热载体出口(204)，和热解的气态或蒸汽产物出口管道(205)；

至少一个位于上述入口(210)处的下行混合器(100)，所述碳质材料和催化热载体在其中被迫做紧密接触并被充分混合，从而形成从所述热解炉(200)的上部向下移动到下部的所述碳质材料和催化热载体的均匀混合物，同时将热从所述催化热载体中快速和均匀地转移至所述碳质材料中；

至少一个用于将热解的固态或液态产物与所述废催化热载体相分离的固-固分离器或固-液分离器(300和/或400)；

至少一个经上述固-固分离器或固-液分离器(300和/或400)，废催化热载体输送管道(312和/或407)、和再热的催化热载体输送管道(102)而与所述热解炉(200)相连通的催化热载体再热器(500)，其中在所述热解炉(200)中产生的废催化热载体经其输送管道(312和/或407)进入所述再热器(500)中，并在其中通过被引入到所述再热器(500)中的一部分热解的固态或液态产物或外源燃料和被输入到所述再热器(500)中的含氧气流之间的燃烧而被再次加热，随后再热的催化热载体通过其输送管道(102)被循环回所述下行混合器(100)中，而无氧或耗氧后的燃烧气体被从所述再热器(500)中排出；和

经所述热解的气态或蒸汽产物出口管道(205)和/或另一热解的气态或蒸汽产物出口管道(208)而与所述热解炉(200)相连通的冷凝器(600)，其中气态焦油或油在此处经冷凝变为液态焦油或油，并与所述热解的气态产物相分离。

2.根据权利要求1所述的热解反应器系统，其中所述的下行混合器是柱状混合器，其包括：

中心纵向轴；

纵向柱状壁；

多个被安装在所说中心纵向轴上的内向心倾斜挡板或叶片、或内倾斜环面带，其中所说内向心倾斜挡板或叶片、或内倾斜环面带与所说中心纵向轴之间的角度大于90度；

多个被安装在所说纵向柱状壁内表面上的外向心倾斜挡板或叶片、或外倾斜环面带，其中所说外向心倾斜挡板或叶片、或外倾斜环面带与所说纵向柱状壁之间的角度大于90度；和

其中所说内向心倾斜挡板或叶片、或内倾斜环面带与所说外向心倾斜挡板或叶片、或外倾斜环面带在垂直方向上彼此交错和相对地布置，以便使彼此相邻的内向心倾斜挡板或叶片、或内倾斜环面带和所说外向心倾斜挡板或叶片、或外倾斜环面带的水平投影表面彼此至少部分重叠并覆盖所说纵向柱状壁内部空间的横截面。

3.根据权利要求1所述的热解反应器系统，其中所述的下行混合器是柱状混合器，其包括：

纵向柱状壁；

多个被安装在所说纵向柱状壁内表面上的倾斜挡板或叶片、或向心倾斜挡板或叶片，其中所说倾斜挡板或叶片、或向心倾斜挡板或叶片和所说纵向柱状壁内表面之间的角度任选地大于90度；和

其中所说倾斜挡板或叶片、或向心倾斜挡板或叶片在垂直方向上彼此相对地布置，以便使沿垂直方向相邻的倾斜挡板或叶片、或向心倾斜挡板或叶片的水平投影表面彼此至少部分重叠并覆盖所说纵向柱状壁内部空间的横截面。

4.根据权利要求1所述的热解反应器系统，其中所述的下行混合器是柱状混合器，其包括：

中心纵向轴；

纵向柱状壁；

被安装在所说中心纵向轴上的内倾斜螺旋挡板或叶片，其中所说内倾斜螺旋挡板或叶片与所说中心纵向轴之间的角度沿垂直方向大于90度；

被安装在所说纵向柱状壁内表面上的外倾斜螺旋挡板或叶片，其中所说外倾斜螺旋挡板或叶片与所说纵向柱状壁内表面之间的角度沿垂直方向大于90度；和

其中所说内倾斜螺旋挡板或叶片与所说外倾斜螺旋挡板或叶片在垂直方向上彼此交错和相对地布置，以便使内倾斜螺旋挡板或叶片和所说外倾斜螺旋挡板或叶片相邻部分的水平投影表面彼此至少部分重叠并覆盖所说纵向柱状壁内部空间的横截面。

5.根据权利要求2或4所述的热解反应器系统，其中所述中心纵向轴是固定的或可旋转的。