[发明专利]煤加氢气化反应炉以及煤加氢气化反应的方法

权利要求书

1.一种煤加氢气化反应炉，其特征在于，包括炉体(2)以及穿设在所述炉体(2)上部的反应筒(1)；所述反应筒(1)的内腔形成为第一反应区(11)，所述炉体(2)的内腔形成为第二反应区(21)；

所述反应筒(1)具有第一反应区出口(13)以及用于供煤粉、氢气和氧气进入至所述第一反应区(11)的加氢气化喷嘴(12)；所述第一反应区出口(13)与所述第二反应区(21)连通，以使所述第一反应区(11)内反应的物料进入至所述第二反应区(21)；所述第一反应区出口(13)处设置有用于检测所述第一反应区出口(13)处温度的第一测温件(14)，以使所述第一反应区(11)的反应温度得以控制；

所述炉体(2)的炉壁上设置有激冷喷嘴(22)，所述激冷喷嘴(22)用于向所述第二反应区(21)内喷入激冷介质，以降低所述第二反应区(21)的温度，所述激冷介质至少包括激冷煤粉；所述第二反应区出口(23)处设置有用于检测所述第二反应区出口(23)处温度的第二测温件(24)，以使所述第二反应区(21)的反应温度得以控制；

所述第二反应区(21)具有冷却介质入口(25)，所述冷却介质入口(25)位于所述第二测温件(24)的下方，所述冷却介质入口(25)用于向所述第二反应区(21)内喷入冷却介质，以使所述第二反应区(21)终止反应。

2.根据权利要求1所述的煤加氢气化反应炉，其特征在于，所述激冷喷嘴(22)设置在所述炉体(2)的顶部，所述第一反应区出口(13)朝向所述激冷喷嘴(22)的轴线方向。

3.根据权利要求2所述的煤加氢气化反应炉，其特征在于，所述第一反应区出口(13)的开设方向与水平面之间的夹角范围为30°～60°。

4.根据权利要求2所述的煤加氢气化反应炉，其特征在于，所述反应筒(1)倾斜穿设在所述炉体(2)上，所述反应筒(1)的位于所述炉体(2)内的一端具有开口，所述开口形成为所述第一反应区出口(13)。

5.根据权利要求1至4任一项所述的煤加氢气化反应炉，其特征在于，所述反应筒(1)的长度与所述反应筒(1)的内径的比值不小于5。

6.根据权利要求1至4任一项所述的煤加氢气化反应炉，其特征在于，所述反应筒(1)至少为四个，至少四个所述反应筒(1)沿所述炉体(2)的周向均匀分布。

7.根据权利要求1至4任一项所述的煤加氢气化反应炉，其特征在于，所述激冷介质还包括激冷氢气；

所述激冷喷嘴(22)具有用于供所述激冷煤粉进入至所述第二反应区(21)的煤粉通道(221)以及用于供所述激冷氢气进入至所述第二反应区(21)的氢气通道(222)。

8.根据权利要求7所述的煤加氢气化反应炉，其特征在于，所述氢气通道(222)围设在所述煤粉通道(221)的外围，以使所述激冷氢气与所述激冷煤粉同轴喷入所述第二反应区(21)。

9.根据权利要求1至4任一项所述的煤加氢气化反应炉，其特征在于，所述加氢气化喷嘴(12)内设置有氢气/氧气燃烧结构，所述氢气/氧气燃烧结构用于燃烧部分氢气，以向所述煤粉的气化反应提供热量。

10.根据权利要求1至4任一项所述的煤加氢气化反应炉，其特征在于，所述冷却介质包括激冷气；

所述第二反应区(21)内设置有激冷环(26)，所述激冷环(26)位于所述第二测温件(24)的下方，所述激冷环(26)具有激冷气出口，所述激冷气出口分别与所述冷却介质入口(25)以及所述第二反应区(21)连通。