[发明专利]一种重质焦油选择性催化提质装置及其方法

权利要求书

1.一种重质焦油选择性催化提质装置，其特征在于，所述装置包括外部加热炉（1）和内部反应器（2），内部反应器（2）上设置内构件（2-2），内构件（2-2）上设有供挥发分通过的孔隙；内构件（2-2）与反应器（2）外壁之间形成固体燃料通道（2-1），内构件（2-2）内部为挥发分通道（2-3）；其中挥发分通道（2-3）分为轻质组分通道（2-3-1）和重质组分通道（2-3-2），轻质组分通道（2-3-1）为挥发分通道（2-3）上部区域的外侧，重质组分通道（2-3-2）为挥发分通道（2-3）的下部区域及上部区域的内侧部分；重质组分通道（2-3-2）与催化剂床层（3）连接；

所述反应器（2）热量由外部加热炉（1）提供，反应器（2）温度分布为由上到下逐渐升高，由外向内逐渐降低。

2.根据权利要求1所述的一种重质焦油选择性催化提质装置，其特征在于，所述重质组分通道（2-3-2）和轻质组分通道（2-3-1）之间用耐热钢隔断。

3.一种重质焦油选择性催化提质方法，其特征在于，采用如权利要求1或权利要求2所述的装置，方法包括以下步骤：

1）碳氢固体燃料从上端进料口给入固体燃料通道（2-1），被外侧高温炉加热升温开始热解，热解产生挥发分径向流过中心低温固体燃料层，重质焦油被吸附冷凝在低温颗粒表面，轻油和热解气体经内构件（2-2）上段区域直接进入轻质组分通道（2-3-1）；

2）随着固体燃料床层下移，中心燃料床层温度逐渐升高，吸附的重质焦油重新脱附，径向从内构件（2-2）下段进入重质组分通道（2-3-2），再经催化剂层（3）进行催化提质，生成轻质焦油和热解气体；

3）轻质组分通道（2-3-1）组分和重质组分通道（2-3-2）催化提质的组分共同进入焦油分离回收单元和气体净化单元；

4）热解产生半焦从固体燃料通道（2-1）底部排出。

4.根据权利要求3所述的一种重质焦油选择性催化提质方法，其特征在于，所述固体燃料包括煤、油页岩、生物质。

5.根据权利要求3所述的一种重质焦油选择性催化提质方法，其特征在于， 所述催化剂包括半焦、天然矿石、金属氧化物、分子筛。

6.根据权利要求3所述的一种重质焦油选择性催化提质方法，其特征在于，催化剂层（3）通入富氢气体、水蒸气，重质焦油经催化裂解、焦油改性，生成高品质的轻质焦油和热解气体。

7.根据权利要求3所述的一种重质焦油选择性催化提质方法，其特征在于，重质组分通道（2-3-2）通入空气或纯氧气体，使得该区域温度不低于重油冷凝温度，以避免重油冷凝阻塞通道。

8.根据权利要求3所述的一种重质焦油选择性催化提质方法，其特征在于，固体燃料通道（2-1）底部内侧的温度不低于固体燃料完全热解对应的温度。

9.根据权利要求3所述的一种重质焦油选择性催化提质方法，其特征在于， 催化剂床层（3）温度应维持在重质焦油催化效果最佳时对应的温度区间。