[发明专利]循环流化床粉煤热解-气化装置及粉煤热解-气化方法在审

专利信息
申请号: 201910905164.1 申请日: 2019-09-24
公开(公告)号: CN112625755A 公开(公告)日: 2021-04-09
发明(设计)人: 钟思青;徐俊;霍威;金渭龙 申请(专利权)人: 中国石油化工股份有限公司;中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
主分类号: C10J3/64 分类号: C10J3/64;C10J3/72;C10J3/84
代理公司: 北京聿宏知识产权代理有限公司 11372 代理人: 吴大建;康志梅
地址: 100728 北*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 循环 流化床 粉煤 气化 装置 方法
【权利要求书】:

1.一种循环流化床粉煤热解-气化装置,包括:

给料机;

流化床热解炉,其通过进料斜管与给料机相连;

流化床气化炉,其通过热解斜管与流化床热解炉相连;

快速床气化炉,其下部入口与流化床气化炉的上部出口相连;

流化床燃烧室,其上部入口与流化床气化炉的下部出口相连;

细粉沉降/汽提器,其设置于快速床气化炉的外部,并通过气化斜管与流化床热解炉相连。

2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述流化床热解炉包括密相区和烯相区;优选的,密相区的侧壁下部分别设置有粉煤入口和气化半焦入口,粉煤入口通过与进料斜管与给料机相连;气化半焦入口通过气化斜管与细粉沉降/汽提器相连;密相区的侧壁设置有热解半焦出口,其通过热解斜管与流化床气化炉相连;优选的,烯相区内设置有流化床热解炉旋风分离器。

3.根据权利要求1或2所述的装置,其特征在于,在所述流化床热解炉的底部设置有热解流化气入口,用于接收热解流化气;和/或,在所述流化床热解炉的顶部设置有热解气出口,其与流化床热解炉旋风分离器的气体出口相连,用于排出热解气。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的装置,其特征在于,所述流化床气化炉的侧壁下部设置有热解半焦入口,其通过热解斜管与流化床热解炉相连;优选在所述流化床气化炉的侧壁下部设置有气化剂入口,气化剂入口用于接收气化剂。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的装置,其特征在于,所述流化床燃烧室的底部设置有灰渣排出口,灰渣排出口与灰渣罐相连。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的装置,其特征在于,所述装置还包括快速床旋风分离器,其与所述快速床气化炉的上部出口相连。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的装置,其特征在于,所述细粉沉降/汽提器包括汽提段、细粉沉降段和细粉沉降/汽提器旋风分离器;所述细粉沉降/汽提器的侧壁下部设置有汽提气入口,用于接收汽提气;所述细粉沉降/汽提器的侧壁下部设置有半焦出口,其通过气化斜管与流化床热解炉相连;所述细粉沉降/汽提器的顶部设置有合成气出口,其与细粉沉降/汽提器旋风分离器的气体出口相连,用于排出合成气。

8.一种粉煤热解-气化方法,其采用权利要求1-7中任一项所述的装置,包括如下步骤:

(a)粉煤原料由给料机送入流化床热解炉,在流化床热解炉内与高温气化半焦混合被加热,粉煤发生热解反应,生成热解半焦和热解气;

(b)所述热解半焦通过热解斜管进入流化床气化炉,与气化剂接触,在流化床气化炉和快速床气化炉内发生气化反应,生成合成气和含碳气化半焦;

(c)所述合成气进入细粉沉降/汽提器,分离出高温气化半焦,所述高温气化半焦经由气化斜管进入流化床热解炉;

(d)所述含碳气化半焦从流化床气化炉向下进入流化床燃烧室,发生燃烧反应,生产灰渣和高温气体;高温气体向上进入流化床气化炉作为气化剂。

9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述粉煤原料包括粉煤以及催化剂和生物质中的至少一种;优选的,所述催化剂包括碱金属、碱土金属、过渡金属中的至少一种。

10.根据权利要求8或9所述的方法,其特征在于,所述粉煤原料由给料机送入所述流化床热解炉的密相区,在密相区内与高温气化半焦混合被加热,粉煤发生热解反应,生成热解半焦和热解气;热解半焦通过通过热解斜管进入流化床气化炉;热解气夹带细煤粉,向上进入烯相区通过流化床热解炉旋风分离器进行气固分离,固体返回密相区,气体离开流化床热解炉。

11.根据权利要求8-10中任一项所述的方法,其特征在于,所述流化床热解炉的热解压力为0-6.5MPa,热解温度为400-800℃;和/或,所述流化床热解炉密相区的粉煤平均密度为200-550kg/m3,空塔线速为0.1-1.0m/s。

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