[实用新型]一种煤快速热解及气化的一体化系统

说明书

本实用新型具体涉及一种煤快速热解及气化的一体化系统，包括：快速热解反应器、第一旋风分离器、气化炉和第二旋风旋风分离器；本实用新型将快速热解反应器与气化炉联合使用，由于快速热解反应器加热采取蓄热式辐射管，不需要提供热载体，反应器与气化炉相对独立，在与气化炉联用时，使用简单的方式就能将二者联用，克服现有设备工艺复杂等缺点，并调整热解产物生产天然气，实现煤制气不同热值煤气的工艺，降低环境污染和生产成本。

技术领域

本实用新型属于石化技术领域，具体涉及一种煤快速热解及气化的一体化系统。

背景技术

快速热解是指在无氧或限氧的条件下，将物料快速升温至热解所需温度，使得含碳高分子迅速的发生化学键断裂反应产生半焦、热解气，高温的工作环境会对提高热解产物的生成速率有很大的提高。热解产物分别设置了独立的半焦冷却系统和热解气净化系统，得到冷却的半焦、燃气、少部分焦油以及其他化学产品。气化技术是将低温原料（半焦或煤）和气化剂（氧气和蒸汽）直接加入气化炉进行反应，反应过程是以原料部分燃烧产生热量以满足水煤气反应过程所需的能量，气化产生的煤气也是设置独立的煤气净化系统，将煤气进行预除尘、余热回收、进一步除尘、激冷加压、净化等工艺过程，产生合格的净煤气外送。

目前快速热解虽能产生高附加值的燃气，但是产生的半焦带有大量的显热，固体显热的回收和利用非常困难，并且热量回收效率低，回收设备投资大；热解气在高温除尘后进行激冷处理，不但浪费了大量的余热，而且冷却过程需要消耗大量的水和动力；

常规的气化过程是将原料部分燃烧产生气化过程所需要的热量，保证气化过程的能够连续进行，部分燃烧的燃料变成二氧化碳，造成气化过程的热效率和冷煤气效率较低；因为煤气中含有较多的二氧化碳，气化产生的煤气热值品质偏低，热值大约在1200Kcal左右。并且传统的气化工艺要获取中热值的煤气，气化工艺需要纯氧作为气化剂进行纯氧气化，空分装置（制氧站）投资大大增加并且运行过程需要消耗大量的电能，极大地提高了运行费用，收益率大大缩水。所以节能环保，提高热解气品质和提高收益率是目前主要研究方向，并且目前对煤的快速热解耦合气化炉装置的一体化系统还极少见报道。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供一种煤快速热解及气化的一体化系统，将快速热解反应器与气化炉联合使用，由于快速热解反应器加热采取蓄热式辐射管，不需要提供热载体，因此该反应器与气化炉相对独立，在与气化炉联用时，使用简单的方式就能将二者联用，克服现有设备工艺复杂等缺点，并调整热解产物生产天然气，实现煤制气不同热值煤气的工艺，降低环境污染和生产成本。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种煤快速热解及气化的一体化系统，包括：快速热解反应器、第一旋风分离器、气化炉和第二旋风旋风分离器；其中，

所述快速热解反应器的热解气出口与所述第一旋风分离器的热解气入口连接，所述快速热解反应器的半焦出口与所述气化炉的半焦入口连接；

所述气化炉的粗煤气出口与所述第二旋风分离器的粗煤气入口连接；

所述气化炉的灰分入口分别与所述第一旋风分离器的第一灰分出口、所述第二旋风分离器的第二灰分出口连接，分别将所述第一旋风分离器、第二旋风分离器分离出的灰分送至所述气化炉进行二次气化。

进一步的，所述快速热解反应器内部设置有多层用于为所述快速热解反应器提供热源的蓄热式辐射管，每层所述蓄热式辐射管沿所述快速热解反应器的炉体均匀设置的多个蓄热式辐射管，相邻两层所述蓄热式辐射管互相错开设置；

所述快速热解反应器顶部的中心位置设置有原料入口，所述原料入口上设置有进料阀，所述原料入口与煤仓连接；

所述快速热解反应器的底部设置有半焦出口，所述快速热解反应器的侧部设置有热解气出口。