[实用新型]一种废锅式加氢气化炉

说明书

本实用新型提供了一种废锅式加氢气化炉，该废锅式加氢气化炉包括：气化反应段和废锅段；其中，废锅段与气化反应段相连接，并且，废锅段的管程入口与气化反应段的出口相连通；废锅段的壳程入口连接有氢气输入管，并且，废锅段的壳程出口与气化反应段的氢气入口相连通。本实用新型通过废锅段接收粗煤气和半焦以及氢气，粗煤气和半焦、氢气在废锅段内进行间接换热，以对氢气进行加热达到预热氢气的目的得到高温氢气并输送至气化反应段中，以使高温氢气与粉煤进行气化反应，得到粗煤气和半焦并排出至废锅段内，还对粗煤气和半焦进行激冷以终止气化反应，降低系统激冷气量或激冷液量，降低系统循环功耗和热量损失的同时，降低整体设备投资费用。

技术领域

本实用新型涉及气化炉技术领域，具体而言，涉及一种废锅式加氢气化炉。

背景技术

粉煤加氢气化是煤粉和氢气在中温即750~1000℃、高压即5~10Ma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。该过程包括煤快速受热后热解挥发分快速析出的快速加氢热解及挥发分二次加氢裂解和活性半焦加氢过程。

现有技术利用部分氢气燃烧来对反应氢气进行预热，这个过程浪费了大量的氢气，与此同时在反应段出口利用氢气进行激冷来终止反应，增加系统循环功耗和显热损失。

发明内容

鉴于此，本实用新型提出了一种废锅式加氢气化炉，旨在解决现有粉煤加氢气化过程系统循环功耗大和显热损失多的问题。

本实用新型提出了一种废锅式加氢气化炉，该废锅式加氢气化炉包括：气化反应段和废锅段；其中，所述废锅段与所述气化反应段相连接，并且，所述废锅段的管程入口与所述气化反应段的出口相连通，用于接收所述气化反应段排出的粗煤气和半焦；所述废锅段的壳程入口连接有氢气输入管，并且，所述废锅段的壳程出口与所述气化反应段的氢气入口相连通；粗煤气和半焦、氢气在所述废锅段内进行换热，以对氢气进行加热得到高温氢气并输送至所述气化反应段中，以使高温氢气与粉煤进行气化反应，得到粗煤气和半焦并排出至所述废锅段内，还对粗煤气和半焦进行激冷以终止气化反应。

进一步地，上述废锅式加氢气化炉，所述废锅段为至少两段，各段所述废锅段在所述气化炉反应段的下方依次串联设置。

进一步地，上述废锅式加氢气化炉，靠近所述气化炉反应段设置在最上方的废锅段为首段，远离所述气化炉反应段设置在最下方的废锅段为尾段；首段废锅段的管程入口与所述气化炉反应段的出口相连通，并且，相邻两段所述废锅段之间，靠近所述气化炉反应段的废锅段的管程入口与远离所述气化炉反应段的废锅段的管程出口相连通，以使粗煤气和半焦向远离所述气化炉反应段的方向流动并逐步降温；所述氢气输入管与尾段废锅段的壳程入口相连通，并且，相邻两段所述废锅之间，靠近所述气化炉反应段的废锅段的壳程入口与远离所述气化炉反应段的废锅段的壳程出口相连通，以使氢气向靠近所述气化炉反应段的方向流动并逐步升温。

进一步地，上述废锅式加氢气化炉，首段废锅段的壳程入口还连接有氢气连接管，并且，所述氢气连接管上设有调温机构，用于对氢气连接管输入的调温氢气量进行控制。

进一步地，上述废锅式加氢气化炉，所述废锅段为两段，分别为首段废锅段和尾段废锅段；其中，所述首段废锅段的换热面积占两段废锅段的总换热面积的50~70%。

进一步地，上述废锅式加氢气化炉，所述首段废锅段的换热面积占两段废锅段的总换热面积的60%。

进一步地，上述废锅式加氢气化炉，所述气化反应段顶部设有氢气分配腔，其与所述废锅段的壳程出口相连通，并且，所述氢气分配腔和所述气化反应段之间设有多个喷嘴，所述氢气分配腔用于将所述废锅段排出的高温氢气平均分配至多个喷嘴中，以使所述喷嘴将粉煤与高温氢气喷入所述气化炉反应段中。

进一步地，上述废锅式加氢气化炉，所述废锅段的下方设有废锅出口，并且，所述废锅出口和所述废锅段之间设有辅助激冷结构，用于对所述废锅段排出的物料进行再次降温。