[发明专利]一种粉煤加氢气化炉及其排渣方法

说明书

本发明公开了一种粉煤加氢气化炉，还公开了一种粉煤加氢气化炉的排渣方法。优点在于：1、采用两种流化气源，既能避免气孔被堵塞，也不会对反应造成负面影响，还能节约流化气的成本；2、半焦下料管内的半焦可起到料封的作用，不会有合成气进入后续的半焦锁斗系统，之后也无需再对半焦锁斗系统进行氮气置换放空操作，简化了氮气置换的操作流程，也避免了因置换造成的合成气浪费；3、流化气可以对半焦起到冷却的作用，还可以通过控制流化气的流量大小来控制半焦的出料速度；4、半焦以上行外送的方式排出，使出料速度可控，不会发生物料堵塞的情况，确保气化炉的稳定运行。

技术领域：

本发明涉及煤化工领域，尤其涉及一种粉煤加氢气化炉及其排渣方法。

背景技术：

粉煤加氢气化是指含碳化合物与氢气在中温(700-1000℃)和高压(5-10MPa)的条件下反应，生成富含甲烷的粗煤气、高附加值芳烃油品和高热值半焦的过程。

现有加氢装置的气化炉设计有上部的反应段和下部的半焦收集段。在气化炉顶部设有组合喷嘴，高温、高压的氢气和氧气、煤粉同时通过喷嘴进入反应段，首先高温氢气与氧气发生贫氧燃烧反应得到更高温(～1000℃)的氢气，与煤粉接触后发生煤的加氢热解反应。反应后所产的半焦、合成气下行进入半焦收集段后进行气固分离，所产的合成气从气化炉中上部出气化炉后，首先通过旋风分离器，初步净化后的合成气通过废热锅炉进行热能回收，相对低温的合成气进入粗煤气过滤器进行再次净化后送油品回收工段。气化炉所产高温半焦在重力作用下通过气化炉底部排焦管线进入半焦冷却器降温；由于半焦是在重力作用下自行进入排焦管线的，无法对半焦的下料速度进行控制，因而排焦管线经常发生半焦堵塞的情况，造成气化炉必须降负荷运行，甚至需要气化炉停车处理，严重影响气化炉的安全稳定运行，也严重制约了系统的连续生产。同时，因合成气与半焦在气化炉中不能完全进行有效分离，造成半焦中含有大量合成气，通常半焦冷却器降温后的半焦压力约为6.8Mpa，需要通过锁斗系统进行降压；而且在半焦锁斗系统降压后，需要对半焦锁斗系统进行氮气置换合格后，才能送往常压半焦收集罐后外排；由于置换出的合成气通常放空处理，因此造成了合成气的浪费，进而会影响企业的经济效益。

发明内容：

本发明的第一个目的在于提供一种结构合理、出料可控、避免堵塞、稳定运行的粉煤加氢气化炉，本发明的第二个目的在于提供一种粉煤加氢气化炉的排渣方法。

本发明的第一个目的由如下技术方案实施：

一种粉煤加氢气化炉，包括封闭的炉体，在所述炉体内从上至下依次设有反应室、分离室、贮存室以及气室；

所述反应室与所述分离室通过固定设于所述炉体内部的漏斗形的排渣管分隔；所述分离室与所述贮存室通过固定于所述炉体内部的下料器分隔；所述贮存室和所述气室通过固定于所述炉体内部的气体分布板分隔，在所述气体分布板上均匀开设有若干连通所述贮存室和所述气室的气孔；

在所述反应室顶部的所述炉体上分别开设有煤粉进口、氢气进口和氧气进口；

在所述分离室上部的所述炉体上开设有粗煤气出口，在所述下料器顶部的所述分离室的所述炉体上开设有半焦下料口；在所述贮存室下部的所述炉体上开设有半焦进料口；所述半焦下料口与所述半焦进料口通过半焦下料管连通；

在所述气室底部的所述炉体上开设有流化气进口；

半焦出料管的进料端贯穿所述贮存室的炉体并固定设于所述气孔的上方，所述半焦出料管的出料端置于所述炉体外部，且所述半焦出料管沿进料端向出料端的方向向上倾斜设置。

优选的，所述煤粉进口、所述氢气进口和所述氧气进口的中心线汇聚于所述反应室内的一点。

优选的，所述下料器为圆锥形结构。

优选的，在每个气孔的上方均设有伞形的封帽，所述封帽与所述气体分布板固定连接。