[实用新型]煤快速热解的系统

说明书

技术领域

本实用新型属于化工领域，具体而言，本实用新型涉及一种煤快速热解的系统。

背景技术

快速热解方法是专门针对粉状中低阶煤的一种先进的中温热解提质技术，要求其 物料在均匀的温度场下加热速率高，从反应机理上来看，可以使中低阶煤高分子迅速发生 断键反应，抑制了热解产物的二次热解反应和交联反应，降低中低阶煤热解过程中的燃气 和半焦产物，提高焦油产率，因此该技术更适合于中国国情，并能提高中低阶煤利用的经济 和社会效果。现有技术中采用气体或固体热载体来实现温度场和升温速率要求。目前国内 外开发的中低阶煤快速热解反应器主要包括采取气体或固体热载体的流化床、下行床等工 艺，但由于涉及热载体的加热、分离、温度场控制、油气净化回收等系统，使得工艺流程非常 复杂，造成目前市场上存在的中低阶煤快速热解系统故障率高、热效率低，无法长时间运 行，从而抑制了该项技术的发展。

因此，现有的煤快速热解技术有待进一步改善。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实 用新型的一个目的在于提出一种煤快速热解的系统，该系统可以显著提高焦油的产率，并 且极大简化了快速热解反应工艺流程。

在本实用新型的一个方面，本实用新型提出了一种煤快速热解的系统。根据本实 用新型的实施例，该系统包括：

快速热解反应器，

所述快速热解反应器包括：

反应器本体，所述反应器本体内限定出反应空间，所述反应空间自上而下形成分 散区、热解区和出料区；

多层蓄热式辐射管，所述多层蓄热式辐射管在所述热解区中沿所述反应器本体高 度方向间隔分布，并且每层所述蓄热式辐射管包括多个沿水平方向间隔分布的蓄热式辐射 管；

布料器；

煤入口，所述煤入口位于所述分散区且位于所述布料器的上方；

布料气入口，所述布料气入口位于所述分散区且与所述布料器相连通，以便采用 布料气将所述布料器中的煤吹出进入分散区，均匀地落入热解区；

多个热解气出口，所述多个热解气出口分别设置在所述分散区和/或所述热解区； 以及

半焦出口，所述半焦出口设置在所述出料区；

所述快速热解反应器适于采用所述蓄热式辐射管对煤进行快速热解处理，以便得 到半焦和热解气；

冷渣机，所述冷渣机与所述半焦出口相连，且适于对半焦进行冷却处理；以及

冷却装置，所述冷却装置与所述热解气出口相连，且适于对所述热解气进行冷却 处理，以便得到焦油和燃气。

在本实用新型的煤快速热解反应系统中，蓄热式辐射管以多层的方式布置。相邻 的两个蓄热式辐射管在水平方向上和竖直方向上以一定的间距隔开。

温度场

根据本实用新型的一个实施例，多层蓄热式辐射管用于提供热源，使得在热解区 形成一个或多个温度场，并且每个温度场的温度是均匀的，由此，在热解区形成温度梯度。

例如，在本实用新型的一个实施例中，所述热解区自上而下形成预热段、快速热解 段和完全热解段。(即，形成了3个温度场)

温度场的个数以及温度梯度可根据需要设置。

温度场的温度可通过多种方式调节，例如，调整蓄热式辐射管在水平方向和/或竖 直方向上的个数；蓄热式辐射管的层数；蓄热式辐射管彼此之间的间距(竖直方向和/或水 平方向)；各蓄热式辐射管本身的温度；等等。

在本实用新型的一个实施例中，蓄热式辐射管上设置有燃气调节阀，用于调整通 入蓄热式辐射管的燃气的流量，从而能够精确控制蓄热式辐射管的温度。

蓄热式辐射管

蓄热式辐射管在管体的两端分别具有燃烧器，在一端燃烧器燃烧产生的火焰在喷 出时形成温度梯度，即，从燃烧器向外温度逐渐降低。类似的是，在另一端燃烧器燃烧产生 的火焰在喷出时也形成温度梯度。当两端的燃烧器交替进行燃烧时，所形成的两个温度梯 度叠加，使得温度互补，导致整个蓄热式辐射管整体的温度均匀。例如，单根所述蓄热式辐 射管上的温度差不大于30℃。