[发明专利]加氢气化系统及方法

说明书

本公开涉及煤加氢气化技术领域，尤其涉及一种加氢气化系统及方法，该加氢气化系统包括气化炉、第一输送管道、第二输送管道和第三输送管道，第一输送管道和第三输送管道之间设置有第一控制部件，用于控制输送至气化炉内的氢气和煤粉的质量比；第一输送管道和第二输送管道之间设置有第二控制部件，用于控制输送至气化炉内的氢气和氧气的质量比。本申请提供的加氢气化系统中，通过设置第一控制部件和第二控制部件，实现了根据氢气的质量调节氧气的质量，避免了对撞产生的返流对氧气通入量的影响，从而实现了对气化炉内氢气温度的精确控制，保证了煤粉的升温速率，从而提高了氢气和煤粉反应时煤焦油的产量，提高了气化系统的油收率。

技术领域

本公开涉及煤加氢气化技术领域，尤其涉及一种加氢气化系统及方法。

背景技术

加氢气化炉通过喷嘴分别向炉体内通入高温氢气、氧气和煤粉，氧气和氢气发生燃烧反应，燃烧产生的热量将高温氢气温度进一步提高。煤粉来自高压发料罐，高压发料罐与气化炉保持一定压差，将煤粉输送到气化炉内，然后与高温氢气发生加氢气化等放热反应。

由于煤粉通过喷嘴进入炉体时，在喷嘴出口氢气和煤粉对撞，发生第一次反应，生成煤焦油，然后随着煤粉和高温氢气充分混合，进一步反应放热，生成轻质煤焦油。反应区温度从上到下温度逐渐升高，但是对撞存在一定的返流，高温气体从反应区下段返流至反应区上段，提高了反应区上段的温度，导致反应区上段的温度监测设备反馈的温度较高，使系统减少氧气的通入量，导致与煤粉接触的氢气的温度较低，降低了煤粉在喷嘴口的升温速率，造成第一次反应时产生的煤焦油的量较少，从而导致整体的油收率较低。

因此，现有技术中，通过对反应区上段的温度监测控制氧气的通入量，无法保证与煤粉接触的氢气的温度达到预设温度，导致气化系统整体的油收率较低。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种加氢气化系统及方法。

本公开提供了一种加氢气化系统，包括：气化炉、用于向所述气化炉内输送氢气的第一输送管道、用于向所述气化炉内输送氧气的第二输送管道和用于向所述气化炉内输送煤粉的第三输送管道；其中，

所述第一输送管道和所述第三输送管道之间设置有第一控制部件，用于控制输送至所述气化炉内的氢气和煤粉的质量比；

所述第一输送管道和所述第二输送管道之间设置有第二控制部件，用于控制输送至所述气化炉内的氢气和氧气的质量比。

本公开提供的加氢气化系统中，氢气通过第一输送管道输送至气化炉中，氧气通过第二输送管道输送至气化炉中，氧气和部分氢气在气化炉中发生燃烧反应，释放大量热量，对未发生燃烧反应的氢气进行加热，煤粉通过第三输送管道输送至气化炉内，与高温氢气发生反应，生成煤焦油。为了保证气化炉内有充足的氢气与煤粉反应，根据向气化炉内通入的煤粉的质量，通过调节第一控制部件，改变第一输送管道的通气量，从而调节气化炉内通入的氢气的质量；为了将气化炉中氢气的温度加热至预设温度，根据通入的氢气的质量，通过调节第二控制部件，改变第二输送管道的通气量，从而调节气化炉内通入的氧气的质量，即，气化炉内氧气的通入量由氢气的通入量决定，避免了气化炉内的温度变化对氧气通入量的影响，即避免了对撞产生的返流对氧气通入量的影响，从而实现了对气化炉内氢气温度的精确控制，保证了煤粉的升温速率，从而提高了氢气和煤粉反应时煤焦油的产量，提高了气化系统的油收率。

可选地，所述气化炉设置有多个喷嘴，每个所述喷嘴均包括第一进气通道、第二进气通道和进料通道，所述第一进气通道与所述第一输送管道连通，所述第二进气通道与所述第二输送管道连通，所述进料通道与所述第三输送管道连通。

可选地，所述第一进气通道、所述第二进气通道和所述进料通道互不连通。

可选地，所述第一进气通道围设于所述第二进气通道外侧。

可选地，每个所述喷嘴的轴线均指向所述气化炉的轴线设置，以在所述喷嘴的下方形成物料对撞区。