[实用新型]热解设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及热解技术领域，具体地，涉及热解设备。

背景技术

天然气由于其清洁环保性能，是一种非常宝贵的资源，我国的能源结构特点是“多煤、 缺油、少气”，因此煤制油和煤制气是解决我国能源问题的出路。煤制气工艺流程复杂、投 资规模较大，且水资源耗费量大，成为制约煤制气发展的瓶颈。煤低温干馏，产品可综合 利用(油、气、半焦)，既能提高附加值，增加经济效益，又可以减少燃煤造成的环境污染， 被认为是煤炭高效清洁利用有效的途径。现有的用于工业生产的煤炭热解工艺主要有我国 的三江方炉、大工的固体热载体干馏工艺和多段回转炉热解工艺，国外的伍德炉、鲁奇三 段炉、考伯斯炉以及LFC干馏技术等。一些干馏炉型对原料的粒径要求高，只能热解块状 煤，造成小颗粒物料无法充分利用，资源利用率不高并且大量堆积污染环境的问题；一些 炉型的油收率较低，而且以气体为加热载体，造成冷凝回收系统庞大，热解干馏气被冲稀， 气体热值低，难以进一步综合利用等问题；一些固体热载体的热解炉型，则存在原料与热 载体混合，以及热载体再加热返混等工序，工艺较为复杂、设备较多，制造成本和运行费 用高昂。此外，现有的工业热解工艺中均以制取大量焦油为目的，热解气产量较少，或者 热解气被后续循环工艺所燃烧利用，更有甚者对煤的热解制气和制油程度都不够。

因而，目前的煤热解工艺仍有待改进。

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对煤粒径要求低、将快速热解与催化热解技术相融合、热解油 收率高或者无需气、固热载体加热的热解工艺。

本实用新型是基于发明人的以下发现而完成的：

目前常用的煤干馏装置之一德国鲁奇三段炉的工艺过程如下：由备煤工段运来的合格 装炉煤(粒径20-80mm)首先装入炉顶最上部的煤仓内，再经进料口和辅助煤箱装入干馏 炉的干燥段，与循环热气流逆向接触换热被干燥并预热到150℃。干燥后的煤经过若干直 立管进入干馏段，与热气流逆向接触被加热到500～850℃下进行中低温干馏生成半焦和干 馏煤气。在下段，半焦被冷却循环气流冷却到100～150℃排出，循环气和干馏煤气混合物 由干馏段的荒煤气管引出，其中液态产物在后续冷凝冷却分离系统中采出。大部分的净化 煤气送到干燥段和干馏段燃烧炉，有一部分直接送入半焦冷却段，剩余煤气外送。然而， 德国鲁奇三段炉对原料煤的粒度(20～80mm)和煤质要求高，原料利用率低，气体热载 体供热，降低了干馏气的热值，致使冷凝回收系统和设备庞大，采用湿法熄焦，环保性差， 且半焦须重新干燥，且对原料煤的热解提油不够充分。另一种常用的LFC干馏工艺利用热 烟气对油页岩颗粒原料进行干燥，采用半焦或干馏气燃烧产生的高温烟气对干燥油页岩颗 粒进行间接加热实现热解，得到高温油气和半焦，对高温油气进行过滤和换热之后，进行 分馏得到汽油、柴油、重油以及干馏气。然而，LFC干馏工艺复杂，设备多，造价高；自 产低热值煤气难以满足工艺需热，需外补热量(30％外供)；煤气出口温度高，载热气体耗 量大，且对原料煤的热解制气不够充分。针对现有技术中存在的问题，本实用新型的发明 人经过大量探索和研究，提出了一种将快速热解与催化热解技术相融合，能够实现小颗粒 热解料的热解制气和热解提油的热解工艺，该工艺能够显著提高热解气的收率并得到一定 量的热解油，通过在热解反应器内部喷射添加催化剂，能够使得催化剂与热解料混合均匀， 有利于提高催化效率。且该工艺采用蓄热式辐射管加热技术，无需气、固热载体加热，提 高了反应器的热效率的同时简化了系统工艺，具有重要的社会效益、经济效益和环境效益。

有鉴于此，本实用新型提供了一种热解设备。根据本实用新型的实施例，该设备包括： 热解料斗；与热解料斗相连的第一进料装置；热解反应器，其具有油气混合物出口、热解 料进口和半焦出口，且热解料进口与第一进料装置相连；催化剂加入装置；与油气混合物 出口相连的冷凝回收装置和与半焦出口相连的半焦输送机；其中，催化剂加入装置包括： 催化剂料斗；与催化剂料斗相连的催化剂主管；与催化剂主管相连通、且穿过热解反应器 的壁并延伸至热解反应器的内部的催化剂支管；位于热解反应器内部，且设置在催化剂支 管上的至少一个催化剂喷射件，以及与催化剂主管相连通的载气递送件。