[发明专利]合成气与煤混合反应及产物气固液分级分离装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤炭热分解生产领域，具体是一种合成气与煤混合反应及产物气固液分级分离装置及方法。

背景技术

近年来，我国煤炭工业取得了长足的发展，煤炭产量快速增长，但是煤炭利用效率偏低，大量富含挥发分的低阶煤(如长焰煤、褐煤等)未经分质分级利用便直接燃烧或气化，一定程度上造成了高附加值煤料资源的浪费，往往由此还引发了一系列的生态和环境污染问题。因此，积极开展煤炭的清洁高效利用，是当前煤化工领域一项重要的研究课题。

目前，关于煤炭热分解生产装置及工艺方法，大致可分成以下几种类型：固定床、回转炉、移动床、流化床等，基本上为常压或低压操作，设备占地大，环境保护差。而且对原料煤性质的依赖性较大，难以普遍推广应用。同时热分解产生的粗煤气中粉尘及焦油的分离存在一定的难度，至今还没有实现大规模工业化应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种合成气与煤混合反应及产物气固液分级分离装置及方法，以解决现有煤物质热分解产品产率低及产物分离技术存在的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

合成气与煤混合反应及产物气固液分级分离装置，其特征在于：包括粉煤料罐、反应炉、旋风分离器、粉焦罐、分级除尘器、废热锅炉、汽包、锅炉给水预热器、冷却器、轻油吸收塔、溶剂油循环泵、气液分离器、压缩机、脱硫反应器、转化炉，其中：

所述粉煤料罐由从上至下依次排列的接收料罐、均压料罐、进料罐构成，来自煤粉制备系统制备的粉煤从接收料罐顶部通入接收料罐内，接收料罐底部有出料口，且接收料罐底部出料口通往均压料罐，均压料罐底部有出料口，且均压料罐底部出料口通往进料罐，进料罐底部亦有出料口，所述接收料罐的出料口、均压料罐的出料口上分别安装有旋转阀，进料罐的出料口上设有三通的旋转阀，该三通的旋转阀其中一个阀口与进料罐的出料口连通，所述均压料罐侧部设有氮气进口、氮气泄放口，均压料罐侧部的氮气进口、氮气泄放口分别通过管路与外部氮气源连接，进料罐侧部设有氮气进口，且进料罐侧部氮气进口通过管路与外部氮气源连接；

所述反应炉顶部设有反应炉进口喷嘴，反应炉底部设有反应炉出口，所述进料罐出料口上的旋转阀第二个阀口通过管路与反应炉的反应炉进口喷嘴连接，反应炉的反应炉出口通过管路与旋风分离器的进口连接；

所述旋风分离器顶部、底部分别具有出口，所述粉焦罐顶部具有进口、底部具有出口，旋风分离器底部出口与所述粉焦罐顶部进口连接，粉焦罐底部出口处设有三通的粉焦罐出口阀，该粉焦罐出口阀其中一个阀口与粉焦罐底部出口连通，该粉焦罐出口阀第二个阀口与外部压缩气源连接，该粉焦罐出口阀第三个阀口与外部粉焦输送系统连接；

所述分级除尘器具有两个并排串联的腔体，每个腔体底部分别设有排渣口，其中一个腔体一侧上部设有分级除尘器进气口，另一个腔体另一侧上部设有分级除尘器出气口，所述旋风分离器顶部出口与分级除尘器的进气口连接，分级除尘器中每个排渣口处分别安装有出口阀，且分级除尘器两排渣口分别通过各自的出口阀与粉焦罐内上部连通，分级除尘器的出气口通过管路与废热锅炉的进气口连通；

所述废热锅炉底部具有焦油出口，废热锅炉侧部具有蒸汽出口、出气口及进水口，废热锅炉底部的焦油出口通过管路与外部焦油设备连接，所述汽包具有锅炉循环水汽口、蒸汽出口、进水口、出水口，汽包的锅炉循环水汽口与废热锅炉的蒸汽出口连接，汽包的蒸汽出口通过管路向外部输出蒸汽，汽包的出水口与废热锅炉的进水口接；

所述锅炉给水预热器一侧从上至下依次设有锅炉给水进口、锅炉给水出口、粗煤气进口，锅炉给水预热器另一侧设有粗煤气出口，锅炉给水预热器底部具有焦油出口，锅炉给水预热器的锅炉给水进口通过管路与外部水源连接，锅炉给水预热器锅炉给水出口通过管路与汽包的进水口连接，锅炉给水预热器的粗煤气进口通过管路与废热锅炉的出气口连接，锅炉给水预热器的焦油出口通过管路与外部焦油设备连接；

所述冷却器一侧具有进气口，冷却器另一侧设有循环冷却水进、出口，冷却器顶部设有出气口，冷却器底部设有焦油出口，冷却器的进气口通过管路与锅炉给水预热器的粗煤气出口连接，冷却器的循环水进、出口分别通过管路与外部冷却水源连接，冷却器的焦油出口通过管路与外部焦油设备连接；