[实用新型]一种加氢气化炉

说明书

一种加氢气化炉，包括：炉体、第一激冷喷射机构(2)、内导流筒(3)和第二激冷喷射机构(5)；炉体的上部设置有反应室(1)；内导流筒(3)设置在炉体(6)内，包括依次连接的梯形入口端、直筒段和梯形出口端，梯形入口端与反应室(1)的下端连通；第一激冷喷射机构(2)设置在直筒段上部的侧壁，将第一激冷流体喷射至直筒段内，降低来自反应室(1)的反应物的温度；第二激冷喷射机构(5)设置在直筒段下部的侧壁，将第二激冷流体喷射至直筒段下部的外侧壁面，再次降低流出的合成气体的温度，以终止气相反应。通过高温反应物与激冷气体的二次降温，促进活性半焦的继续加氢产甲烷过程；防止油品过度加氢裂解，提高油品产率。

技术领域

本实用新型涉及煤转化技术领域，特别涉及一种加氢气化炉。

背景技术

粉煤加氢气化是煤和氢气在中温高压条件下反应生成富甲烷合成气、高附加值芳烃油品和高热值半焦的过程。其过程如下：

C^**+2H₂→CH₄(活性半焦加氢)

C^**→C^*(活性半焦失活)

煤与氢气的反应中，首先煤发生自身脱挥发分反应生成活性半焦，其挥发分加氢生成甲烷，活性半焦一部分与氢气反应生成甲烷，另一部分未参与反应的活性半焦失活生成惰性半焦，惰性半焦与氢气反应比难。

加氢气化一次反应是脱挥发分和部分活性半焦加氢的反应，煤脱挥发分的产物焦油以及烷烃等与氢气发生二次反应。其中二次反应包括：焦油加氢裂解，烷烃和不饱和烃加氢产生甲烷，如下所示：

C₂H₆+H₂→2CH₄(烷烃加氢裂解)

C₂H₄+2H₂→2CH₄(不饱和烷烃加氢裂解)

煤发生自身脱挥发分的一次反应和脱挥发分的产物以及烷烃等与氢气的二次反应时间较短，基本上可在15s完成反应过程。一次反应中的活性半焦加氢过程是放热反应，且反应速率较慢，为了增加甲烷产率，现有技术一般采用降低反应温度和增加反应停留时间来促进活性半焦加氢产生甲烷过程，增加甲烷产率，但停留时间过长会导致二次反应中的芳烃油品过度裂解，导致油品产率降低。

实用新型内容

(一)实用新型目的

本实用新型的目的是提供一种加氢气化炉，以防止油品过度加氢裂解，提高油品产率。

(二)技术方案

为解决上述问题，根据本实用新型的一个方面,本实用新型提供了一种加氢气化炉，包括：炉体、第一激冷喷射机构、内导流筒和第二激冷喷射机构；炉体在上部设置有反应室；内导流筒设置在炉体内，包括依次连接的梯形入口端、直筒段和梯形出口端，梯形入口端与反应室的下端连通；第一激冷喷射机构设置在直筒段上部的侧壁上，以将第一激冷流体喷射至直筒段内，降低来自反应室的加氢反应物的温度至第一温度；第二激冷喷射机构设置在直筒段下部的侧壁上，以将第二激冷流体喷射至直筒段下部的外侧壁面上，降低流出的合成气体的温度至第二温度，以终止气相反应。

进一步的，炉体还包括：合成气出口和半焦暂存室；合成气出口位于炉体的侧壁上，半焦暂存室位于炉体底部，且与梯形出口端对应，内导流筒的梯形出口端的半焦和合成气惯性分离，合成气通过合成气出口排出，半焦流入半焦暂存室内。

进一步的，炉体靠近直筒段下部位置的侧壁上设置有至少三个第二激冷喷射机构。

进一步的，第二激冷喷射机构为饱和水雾化喷头或两相雾化喷头，其设置在直筒段下部的外侧环向空间内。