[实用新型]气流床粉煤加氢气化炉及加氢气化系统

说明书

本实用新型公开一种气流床粉煤加氢气化炉及加氢气化系统。该气流床粉煤加氢气化炉具有炉体，炉体围成炉腔，炉腔包括贫氧燃烧区和加氢气化区，贫氧燃烧区位于加氢气化区的下方；炉腔的侧壁设有第一进料口和第二进料口，炉腔的底部设有灰渣出口，炉腔的顶部设有产物出口；第一进料口用于将含有粉煤、氧气和载气的第一股物料送入贫氧燃烧区；第二进料口用于将含有粉煤和氢气的第二股物料送入加氢气化区。该气流床粉煤加氢气化炉及加氢气化系统，能够稳定实现粉煤的加氢气化过程，产品组分可调控，增强了原料的适应性和产品的多元性，且产品气中CH₄含量高。

技术领域

本实用新型涉及一种气流床粉煤加氢气化炉及加氢气化系统。

背景技术

能源是社会发展和经济发展的支柱，在我国，煤炭作为储量最大并且利用量最多的能源，对人民生活起着重大的作用。煤炭的清洁高效利用技术发展越来越丰富，逐渐减少了对人民生活环境的污染。而当前产业化的煤气化技术是将煤炭完全转化为气体，进而生产其他化学品，解决相应的环境污染和能源分布不均问题，对我国的社会和经济发展有着重大的作用。

常规两步法煤制天然气工艺是采用高温将煤炭完全转化为以CO和H₂为主的气体，然后再采用甲烷化技术将CO和H₂转化为甲烷，其路线较长，投资大，热效率低。为克服上述技术的不足，近年来，煤炭综合利用的加氢气化技术受到越来越多的重视。中国专利申请CN102559310A中公布了一种用焦炉气等工业废气进行煤炭加氢气化制天然气等烃类的方法，该工艺中，原煤加热至300℃会发生热解产生焦油，容易发生堵塞，不利于输送，该工艺由于输入的热量不足以达到激发加氢气化反应温度，无法获得质量较优的产品和保证系统的稳定运行。因此，开发一种热效率高、气化系统稳定性好、产品组成可调以及产品质量较优的气流床粉煤加氢气化炉及加氢气化系统是目前亟须解决的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术中煤加氢气化方法工艺路线较长、投资大、热效率低、气化系统稳定性差以及产品质量较差的缺陷，而提供一种热效率高、气化系统稳定性好、产品组成可调以及产品质量较优的气流床粉煤加氢气化炉及加氢气化系统。该气流床粉煤加氢气化炉及加氢气化系统，能够稳定实现粉煤的加氢气化过程，产品组分可调控，增强了原料的适应性和产品的多元性，且产品气中CH₄含量高。

本实用新型通过以下技术方案解决上述技术问题：

本实用新型提供一种气流床粉煤加氢气化炉，所述气流床粉煤加氢气化炉具有炉体，所述炉体围成炉腔，所述炉腔包括贫氧燃烧区和加氢气化区，所述贫氧燃烧区位于所述加氢气化区的下方；

所述炉腔的侧壁设有第一进料口和第二进料口，所述炉腔的底部设有灰渣出口，所述炉腔的顶部设有产物出口；

所述第一进料口用于将含有粉煤、氧气和载气的第一股物料送入所述贫氧燃烧区；所述第二进料口用于将含有粉煤和氢气的第二股物料送入所述加氢气化区；

所述气流床粉煤加氢气化炉的高径比为10-50；所述第一进料口的中心线与所述第二进料口的中心线之间的距离占所述气流床粉煤加氢气化炉的高度的比值为1/6-1/3；所述第二进料口的中心线距所述炉腔的顶部的距离占所述气流床粉煤加氢气化炉的高度的比值为2/3-5/6。

上述气流床粉煤加氢气化炉中，所述贫氧燃烧区用于所述第一股物料中的粉煤和氧气发生贫氧燃烧反应获得燃烧气体产物和灰渣、并实现所述燃烧气体产物与所述灰渣的逆向流动分离、进而将所述燃烧气体产物输送至所述加氢气化区以及将所述灰渣从所述灰渣出口排出；所述加氢气化区用于所述第二股物料中的粉煤和氢气与所述燃烧气体产物接触发生加氢气化反应获得加氢气化产物和半焦、并实现所述加氢气化产物和所述半焦并流向上流动进而从所述产物出口排出。

上述气流床粉煤加氢气化炉中，较佳地，所述第一进料口用于将所述第一股物料沿与所述炉体的轴线垂直的方向送入所述贫氧燃烧区。