[发明专利]一种碳物料气固热载体双循环的热解装置及方法

说明书

本发明提供了一种碳物料气固热载体双循环的热解装置及方法，所述装置包括进料单元、立管式热解反应器、烧炭器、气固分离单元和气液分离单元；所述进料单元包括依次连接的磨粉装置和颗粒分级装置，所述立管式热解反应器向上延伸至气固分离单元内，所述气固分离单元的底部出口与烧炭器相连，所述烧炭器的底部出口与立管式热解反应器的入口相连，所述气液分离单元的气体出口与立管式热解反应器的入口相连。本发明将碳物料进行热解时，以热解粉焦烧炭处理后与热解煤气共同作为载体进行循化，可以有效提高热解产物的收率及品质；通过将原料及粉焦进行粒径分选，提高产物的分离效率，有效降低热解油品中的含尘量。

技术领域

本发明属于碳物料加工技术领域，涉及一种碳物料气固热载体双循环的热解装置及方法。

背景技术

随着能源短缺和环境污染问题的日趋严峻，发展清洁、高效利用化工原料的技术成为人们的共识。在化工原料结构中，碳物料占很大比重，其中尤以煤炭为主，因此开发和推广洁净煤技术，实现煤炭资源的分级转化、合理有效利用成为研究的热点。通过热解工艺从煤中提取高附加值化学品和油品是提高煤利用价值的一种重要技术。

目前，煤热解主要分为块煤热解和粉煤热解，其中块煤热解技术相对成熟，如采用立式炭化炉，但要求原料煤的块度较大；然而随着煤炭开采机械化程度的提高，粉煤产量逐年增加，价格较低，但粉煤运输困难，尚无较好的利用途径，因而粉煤热解应运而生，成为近些年研究的热点。

CN 105001890A公开了一种煤化工加氢热解工艺及系统，所述工艺包括预热、煤加氢热解、煤气除尘后气液分离，得到气态产物和液态产物，并将热解产物充分利用，同时热解时生成的半焦进入焦加氢汽化炉，但是该半焦并未再用于热解过程，而是额外进行加氢气化，不利于煤化工加氢热解工艺整体效率的提高以及成本的降低。

CN 10594933A公开了一种粉煤热解反应烧碳循环系统，包括烧炭器、提升管反应器和沉降器，其中烧炭器和沉降器内均设有旋风分离器，烧炭器的底部设有热载体立管，与提升管反应器相连，烧炭器和沉降器的底部通过热载体循环U型管连接，本发明烧炭器的设置虽然能够提高粉煤的利用率，但并未涉及粉煤进料的控制、热解产物的分离等步骤，而目前粉煤热解技术仍存在气固分离效率低、热解油气中含尘量高的问题。

综上所述，粉煤热解综合利用技术仍是需要研究的重点方向，着重解决提高粉煤热解效率、热解油品中含尘量高的问题，提高热解油品及煤气的品质。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种碳物料气固热载体双循环的热解装置及方法，本发明将碳物料的热解产物充分利用，热解粉焦烧炭处理后与煤气共同作为载体进行循化，提高热解产品的收率及品质，并通过原料及粉焦粒径的选择，提高产物的分离效率，降低热解油品中的含尘量。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供了一种碳物料气固热载体双循环的热解装置，所述装置包括进料单元、立管式热解反应器、烧炭器、气固分离单元和气液分离单元；

所述进料单元包括依次连接的磨粉装置和颗粒分级装置，所述颗粒分级装置的下部出口与立管式热解反应器的入口相连，所述立管式热解反应器向上延伸至气固分离单元内，所述气固分离单元的底部出口与烧炭器相连，所述烧炭器的底部出口与立管式热解反应器的入口相连，所述气固分离单元的顶部出口与气液分离单元的入口相连，所述气液分离单元的气体出口与立管式热解反应器的入口相连。