[发明专利]一种GPG‑Ⅲ气化热解一体式顶喷反应器和生产装置及工艺

说明书

技术领域

本发明属于煤制油技术领域，具体涉及一种GPG-Ⅲ气化热解一体式顶喷反应器和生产装置及工艺，实现了从煤制油的一步转换。

背景技术

自从19世纪中叶和20世纪初在美洲和中东发现大规模的石油储藏以来，人们广泛使用石油为能源。近年来，随着石油资源的日益减少，国际石油市场动荡不定，给各国经济发展带来不利影响。人们不会忘记1973年及1979-1980年两次金融危机造成的全球经济衰退。同时由于石油是规模巨大的石油化工的基础，用于塑料、纤维、油漆、医药等工业外，还用于生产食用油脂、蛋白质、糖类及合成甘油等基本食品，石油资源的枯竭必将影响到石化行业。因此，从经济和社会效益来看，煤经过转化制油技术是值得提倡和发展的方向。

目前国内煤制油技术还不是很成熟，直接液化压力高，对设备操作调件要求苛刻，间接液化煤制油对煤的利用率不够，目前的反应器操作条件有限，在很大程度上制约着煤制油的产率，不能实现大规模的工业化生产。存在着提油率低、技术不成熟、原材料利用率低、浪费严重、经济效益不明显等诸多技术问题。

发明内容

本发明的目的是解决现有煤制油技术中存在的提油率低、技术不成熟、原材料利用率低、浪费严重、经济效益不明显等问题，提供一种GPG-II气化热解一体式反应器和生产装置及工艺。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种GPG-Ⅲ气化热解一体式顶喷反应器，包括壳体、水冷壁、中部耐火隔热衬里、激冷装置，下部耐火隔热衬里和流化板，所述水冷壁设在壳体内腔的上部形成粉煤/煤浆气化反应室A，在壳体的顶部设有粉煤/煤浆氧气一体化喷嘴a和观火孔，在壳体的上部设有平衡孔；中部耐火隔热衬里设在壳体侧壁的中部形成热解反应室B，在热解反应室B的上部设有氢气喷嘴和灰焦油气出口，在热解反应室B的中部设有粉煤/煤浆喷嘴，激冷装置设在壳体内腔的中下部，且使激冷装置的上端口与热解反应室B的出料口连通，下部耐火隔热衬里设在壳体侧壁的下部形成焦灰气化反应室C，且使焦灰气化反应室C的渣灰入口与激冷装置的下端口连通，并使焦灰气化反应室C的灰渣出口设在壳体的底部，在焦灰气化反应室C的上部设有开工喷嘴和焦灰喷嘴，在焦灰气化反应室C的中上部设有粉煤/煤浆氧气一体化喷嘴b，流化板设在壳体内腔的底部，在壳体的底部设有氧气蒸汽喷嘴。

所述水冷壁由顶部锥形环管式水冷壁、中部立管式水冷壁和底部锥形环管式水冷壁组成。

所述粉煤/煤浆喷嘴和粉煤/煤浆氧气一体化喷嘴b都为多喷嘴形式，粉煤/煤浆喷嘴和粉煤/煤浆氧气一体化喷嘴b各喷嘴及激冷装置的格栅口设置为同向且径向角度为0-30°。

一种GPG-Ⅲ气化热解生产装置，包括气化热解反应器、一级旋风除尘器、二级旋风除尘器、飞灰过滤器和灰焦冷却器，所述气化热解反应器的焦灰油气出口与一级旋风除尘器的焦灰油气进口连接，一级旋风除尘器的焦灰油气出口与二级旋风除尘器的焦灰油气进口连接，二级旋风除尘器的焦灰油气出口与飞灰过滤器焦灰油气进口连接，一级旋风除尘器、二级旋风除尘器和飞灰过滤器的焦灰出口与气化热解反应器的焦灰喷嘴连接，气化热解反应器的灰渣出口与灰焦冷却器的灰渣进口连接。

所述气化热解反应器包括壳体、水冷壁、中部耐火隔热衬里、激冷装置，下部耐火隔热衬里和流化板，所述水冷壁设在壳体内腔的上部形成粉煤/煤浆气化反应室A，在壳体的顶部设有粉煤/煤浆氧气一体化喷嘴a和观火孔，在壳体的上部设有平衡孔；中部耐火隔热衬里设在壳体侧壁的中部形成热解反应室B，在热解反应室B的上部设有氢气喷嘴和灰焦油气出口，在热解反应室B的中部设有粉煤/煤浆喷嘴，激冷装置设在壳体内腔的中下部，且使激冷装置的上端口与热解反应室B的出料口连通，下部耐火隔热衬里设在壳体侧壁的下部形成焦灰气化反应室C，且使焦灰气化反应室C的渣灰入口与激冷装置的下端口连通，并使焦灰气化反应室C的灰渣出口设在壳体的底部，在焦灰气化反应室C的上部设有开工喷嘴和焦灰喷嘴，在焦灰气化反应室C的中上部设有粉煤/煤浆氧气一体化喷嘴，流化板设在壳体内腔的底部，在壳体的底部设有氧气蒸汽喷嘴。

所述水冷壁由顶部锥形环管式水冷壁、中部立管式水冷壁和底部锥形环管式水冷壁组成。

所述粉煤/煤浆喷嘴和粉煤/煤浆氧气一体化喷嘴b都为多喷嘴形式，粉煤/煤浆喷嘴和粉煤/煤浆氧气一体化喷嘴b各喷嘴及激冷装置的格栅口设置为同向且径向角度为0-30°。

一种气化热解生产工艺，包括以下步骤：