熱解反應(yīng)器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種熱解反應(yīng)器。該熱解反應(yīng)器包括：進(jìn)料口、油氣出口、半焦出口，以及蓄熱式輻射管、催化劑輸送組件和攪拌組件。該熱解反應(yīng)器能夠同時實(shí)現(xiàn)將原料快速熱解和催化劑均勻噴入熱解反應(yīng)器中。
【專利說明】
熱解反應(yīng)器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及熱解反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002] 熱解反應(yīng)器是化工領(lǐng)域常用的反應(yīng)器。目前常用的熱解反應(yīng)器主要包括我國的三 江方爐、大工大連理工的固體熱載體干餾工藝爐和多段回轉(zhuǎn)爐熱解工藝裝置，例如，國外的 伍德爐、魯奇三段爐、考伯斯?fàn)t以及LFC干餾技術(shù)爐等。一些干餾爐型對原料的粒徑要求高， 只能熱解塊狀煤，造成小顆粒物料無法充分利用，資源利用率不高并且大量堆積污染環(huán)境 的問題;一些爐型的油收率較低，而且以氣體為加熱載體，造成冷凝回收系統(tǒng)龐大，熱解干 餾氣被沖稀，氣體熱值低，難以進(jìn)一步綜合利用等問題;一些采用固體熱載體的熱解爐型， 則存在原料與熱載體混合，以及熱載體再加熱返混等工序，工藝較為復(fù)雜、設(shè)備較多，制造 成本和運(yùn)行費(fèi)用高昂。此外，現(xiàn)有的工業(yè)熱解工藝中均以制取大量焦油為目的，熱解氣產(chǎn)量 較少，或者熱解氣被后續(xù)循環(huán)工藝所燃燒利用，更有甚者對煤的熱解制氣和制油程度都不 夠。由此，熱解反應(yīng)器有待進(jìn)一步改進(jìn)。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003] 本實(shí)用新型旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本實(shí)用新型的 一個目的在于提出一種能夠同時實(shí)現(xiàn)將原料快速熱解和催化劑均勻噴入熱解爐中的熱解 反應(yīng)器，該熱解反應(yīng)器利用催化劑輸送組件向熱解反應(yīng)器內(nèi)部輸送催化劑，并利用攪拌組 件將催化劑和原料在熱解反應(yīng)器內(nèi)攪拌均勻，進(jìn)而，該熱解反應(yīng)器將快速熱解與催化熱解 技術(shù)相融合，能夠?qū)崿F(xiàn)小顆粒物料的熱解制油和氣，顯著提高熱解氣的收率并得到一定量 的熱解油。此外，該熱解反應(yīng)器采用了蓄熱式輻射管加熱技術(shù)，無需氣、固熱載體加熱，提高 了反應(yīng)器的熱效率的同時簡化了反應(yīng)設(shè)備。
[0004] 因而，根據(jù)本實(shí)用新型的一個方面，本實(shí)用新型提供了一種熱解反應(yīng)器。根據(jù)本實(shí) 用新型的實(shí)施例，該熱解反應(yīng)器包括:進(jìn)料口、油氣出口、半焦出口，其中，所述半焦出口位 于反應(yīng)器底部；
[0005]蓄熱式輻射管，所述蓄熱式輻射管在所述熱解反應(yīng)器內(nèi)部沿所述熱解反應(yīng)器的高 度方向多層布置，每層具有多根在水平方向上彼此平行的蓄熱式輻射管;催化劑輸送組件， 所述催化劑輸送組件包括:催化劑料斗;催化劑主管，所述催化劑主管豎直地設(shè)置在所述熱 解反應(yīng)器外部;所述催化劑主管與所述催化劑料斗相連通;催化劑支管，所述催化劑支管穿 過所述熱解反應(yīng)器的側(cè)壁并延伸至所述熱解反應(yīng)器的內(nèi)部，所述催化劑支管與所述催化劑 主管相連通;一個或多個催化劑噴射件，所述催化劑噴射件設(shè)置在所述催化劑支管上，且位 于所述熱解反應(yīng)器內(nèi)部，載氣遞送件，所述載氣遞送件與所述催化劑主管相連通，所述載氣 遞送件被設(shè)置成適于將催化劑吹入所述熱解反應(yīng)器的內(nèi)部;攪拌組件，所述攪拌組件包括： 可旋轉(zhuǎn)的攪拌軸，所述攪拌軸由所述半焦出口伸入到所述熱解反應(yīng)器的內(nèi)部;多個攪拌桿， 所述攪拌桿沿所述攪拌軸的長度分別連接在所述攪拌軸上，所述攪拌桿位于所述蓄熱式輻 射管的層間。
[0006] 本發(fā)明人針對現(xiàn)有的熱解反應(yīng)器設(shè)計了一種能夠同時實(shí)現(xiàn)將原料快速熱解和催 化劑均勻噴入熱解爐中的熱解反應(yīng)器，該熱解反應(yīng)器利用催化劑輸送組件向熱解反應(yīng)器內(nèi) 部輸送催化劑，并利用攪拌組件將催化劑和原料在熱解反應(yīng)器內(nèi)攪拌均勻，有效地松動物 料，使產(chǎn)生的油氣盡快排出，減少二次裂解，提高油收率，加強(qiáng)催化劑和煤料的混合，進(jìn)一步 提高催化效率。由此，該熱解反應(yīng)器將快速熱解與催化熱解技術(shù)相融合，能夠?qū)崿F(xiàn)小顆粒物 料的熱解制油和氣，顯著提高熱解氣的收率并得到一定量的熱解油。此外，該熱解反應(yīng)器采 用了蓄熱式輻射管加熱技術(shù)，無需氣、固熱載體加熱，提高了反應(yīng)器的熱效率的同時簡化了 反應(yīng)設(shè)備，具有重要的社會效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
[0007] 其中，需要說明的是，在本實(shí)用新型中，"熱解反應(yīng)器"和"蓄熱式下行床反應(yīng)器"可 以互換使用。
[0008] 任選地，所述熱解反應(yīng)器具體反應(yīng)器本體，所述反應(yīng)本體具有進(jìn)料口和出料口，所 述反應(yīng)器本體內(nèi)限定出反應(yīng)空間。
[0009] 任選地，催化劑主管設(shè)置在所述反應(yīng)器本體的外部。
[0010] 任選地，所述多個催化劑支經(jīng)所述反應(yīng)器本體的側(cè)壁進(jìn)入所述反應(yīng)空間內(nèi)。
[0011] 任選地，所述攪拌組件設(shè)置在所述反應(yīng)空間中。
[0012] 任選地，所述熱解反應(yīng)器包括進(jìn)料口，燃?xì)馊肟?、空氣入口和熱解油氣出口、煙?出口、半焦出口，催化劑噴射件入口和催化劑噴射件出口。在一個實(shí)施方案中，進(jìn)料口設(shè)置 在熱解反應(yīng)器的上部。
[0013] 任選地，所述攪拌軸是利用電動機(jī)驅(qū)動的。
[0014] 任選地，所述催化劑支管為多個，并且沿所述催化劑主管的長度方向彼此平行布 置。
[0015] 任選地，所述催化劑支管垂直于所述催化劑主管。
[0016] 任選地，所述催化劑支管延伸至所述蓄熱式輻射管層的整個層寬度。
[0017]任選地，所述催化劑支管設(shè)置在所述蓄熱式輻射管的層間。優(yōu)選地，所述催化劑支 管與每層所述蓄熱式輻射管平行。
[0018] 任選地，所述催化劑噴射件布置在所述蓄熱式輻射管的層間。
[0019] 任選地，所述催化劑噴射件包括催化劑噴管和設(shè)置在所述催化劑噴管上的噴嘴， 所述噴嘴上設(shè)置有調(diào)節(jié)閥。
[0020] 任選地，所述催化劑噴管是U型、S型或W型噴管。
[0021] 任選地，所述催化劑噴射件包括催化劑噴管，所述催化劑噴管的管壁上設(shè)置有通 孔。
[0022] 任選地，所述催化劑支管設(shè)置在所述蓄熱式輻射管的層間，且所述催化劑噴射件 布置在所述蓄熱式輻射管的層間。
[0023] 任選地，所述載氣遞送件連接至所述催化劑主管的末端，優(yōu)選地，所述載氣遞送件 可拆卸地連接或焊接至所述催化劑主管。
[0024]任選地，所述催化劑支管的層數(shù)為10-25層，每層所述催化劑支管上具有4-15個催 化劑噴射件。
[0025]任選地，任意水平相鄰的所述蓄熱式輻射管之間均設(shè)置有所述催化劑噴射件。
[0026] 任選地，所述攪拌桿垂直于所述攪拌軸，并且沿所述攪拌軸的長度間隔分布。
[0027] 任選地，所述攪拌桿在所述攪拌軸的同一橫截面上的投影呈一定角度。在本實(shí)用 新型的一個優(yōu)選地實(shí)施方案中，所述角度為0-90度。在本實(shí)用新型的一個更優(yōu)選地實(shí)施方 案中，所述角度為30~90度。
[0028] 任選地，多個所述攪拌桿在所述攪拌軸的長度上間隔開分布。
[0029]任選地，所述蓄熱式輻射管為直徑為200-300毫米的圓形管。
[0030] 任選地，任意相鄰的所述蓄熱式輻射管之間的水平間距為200-500mm，垂直間距為 200-700mm〇
[0031] 任選地，所述多層蓄熱式輻射管的層數(shù)為10-25層。
[0032] 本實(shí)用新型的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述 中變得明顯，或通過本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。
【附圖說明】
[0033] 本實(shí)用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實(shí)施例的描述中將 變得明顯和容易理解，其中：
[0034] 圖1顯示了根據(jù)本實(shí)用新型一個實(shí)施例的熱解反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035] 圖2顯示了根據(jù)本實(shí)用新型一個實(shí)施例的熱解反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖3顯示了根據(jù)本實(shí)用新型一個實(shí)施例的熱解反應(yīng)器中的催化劑噴射件的結(jié)構(gòu)示 意圖；
[0037]圖4顯示了根據(jù)本實(shí)用新型一個實(shí)施例的熱解反應(yīng)器中的攪拌組件的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038]下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始 至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參 考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對本實(shí)用新型的 限制。
[0039]在本實(shí)用新型的描述中，術(shù)語"縱向"、"橫向"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、 "豎直"、"水平"、"頂"、"底"等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系， 僅是為了便于描述本實(shí)用新型而不是要求本實(shí)用新型必須以特定的方位構(gòu)造和操作，因此 不能理解為對本實(shí)用新型的限制。
[0040] 需要說明的是，術(shù)語"第一"、"第二"僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相 對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以 明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型的描述中，除非另有 說明，"多個"的含義是兩個或兩個以上。
[0041] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個方面，本實(shí)用新型提供了一種熱解反應(yīng)器。
[0042] 本發(fā)明人驚奇地發(fā)現(xiàn)，本實(shí)用新型的實(shí)施例中的熱解反應(yīng)器能夠同時實(shí)現(xiàn)將原料 快速熱解和催化劑均勻噴入熱解爐中，利用催化劑輸送組件向熱解反應(yīng)器內(nèi)部輸送催化 劑，并利用攪拌組件將催化劑和原料在熱解反應(yīng)器內(nèi)攪拌均勻，有效地松動物料，使產(chǎn)生的 油氣盡快排出，減少二次裂解，提高油收率，加強(qiáng)催化劑和煤料的混合，進(jìn)一步提高催化效 率。由此，該熱解反應(yīng)器將快速熱解與催化熱解技術(shù)相融合，能夠?qū)崿F(xiàn)小顆粒物料的熱解制 油和氣，顯著提高熱解氣的收率并得到一定量的熱解油。
[0043] 此外，該熱解反應(yīng)器還具有其它優(yōu)點(diǎn)。例如，該熱解反應(yīng)器采用了蓄熱式輻射管加 熱技術(shù)，無需氣、固熱載體加熱，提高了反應(yīng)器的熱效率的同時簡化了反應(yīng)設(shè)備，具有重要 的社會效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
[0044] 此外，本實(shí)用新型實(shí)施例的熱解反應(yīng)器采取蓄熱式輻射管下行床工藝，反應(yīng)系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，溫度分布均勻，加熱效果好。
[0045] 此外，本實(shí)用新型實(shí)施例的熱解反應(yīng)器可以處理2mm以下的粉煤，原料利用率高， 適于推廣。
[0046] 此外，與傳統(tǒng)的鋁甑法干餾氣產(chǎn)率相比，本實(shí)用新型實(shí)施例的熱解反應(yīng)器采用催 化劑對煤進(jìn)行催化快速熱解，最高干餾氣的產(chǎn)氣量的提高了50%。
[0047] 此外，本實(shí)用新型實(shí)施例的熱解反應(yīng)器采用蓄熱式輻射管進(jìn)行熱解，不僅能提高 系統(tǒng)的熱效率，而且能夠保證溫度場的均勻性。蓄熱式輻射管定期換向的燃燒方式，使得單 根蓄熱式輻射管的表面溫差只有30°C左右，沒有局部高溫區(qū)。
[0048] 此外，本實(shí)用新型實(shí)施例的熱解反應(yīng)器采用蓄熱式輻射管燃燒供熱技術(shù)，表面溫 差小，排煙溫度低，熱效率高。
[0049] 圖1示出了本實(shí)用新型另一個實(shí)施例的熱解反應(yīng)器。如圖1所示，熱解反應(yīng)器包括： 反應(yīng)器本體100、多層蓄熱式輻射管200、催化劑輸送組件300和攪拌組件400。
[0050] 其中，反應(yīng)本體100具有進(jìn)料口和出料口，該反應(yīng)器本體內(nèi)限定出反應(yīng)空間110。 [0051]多層蓄熱式輻射管200在所述反應(yīng)空間中沿反應(yīng)器本體100高度方向間隔分布，并 且每層蓄熱式輻射管包括多個沿水平方向間隔分布的蓄熱式輻射管，蓄熱式輻射管具有熱 解油氣出口，多層蓄熱式輻射管200用于對反應(yīng)原料進(jìn)行熱解。
[0052]催化劑輸送組件300包括:催化劑料斗340、催化劑主管310、多個催化劑支管320、 多根催化劑噴射件330和載氣遞送件（圖中未示出），其中，催化劑料斗340用于存放催化劑， 催化劑主管310具有催化劑進(jìn)料口和多個第一催化劑出口，催化劑主管設(shè)置在所述反應(yīng)器 本體的外部，催化劑主管310與催化劑料斗340相連通;多個催化劑支管320與多個第一催化 劑出口一一對應(yīng)并連通，且經(jīng)所述反應(yīng)器本體的側(cè)壁進(jìn)入所述反應(yīng)空間內(nèi)，每個催化劑支 管320均平行設(shè)置在所述多層蓄熱式輻射管200中水平方向上相鄰的兩層蓄熱式輻射管之 間的空隙中；多根催化劑噴射件，所述多根催化劑噴射件設(shè)置在所述多個催化劑支管上，且 位于反應(yīng)空間內(nèi)，每個催化劑噴射件均具有噴嘴;載氣遞送件，所述載氣遞送件與所述催化 劑主管相連通，所述載氣遞送件被設(shè)置成適于將催化劑吹入所述熱解反應(yīng)器的內(nèi)部。利用 催化劑輸送組件將催化劑輸送至反應(yīng)空間，在催化劑支管設(shè)置多根催化劑噴射件，使每根 蓄熱式輻射管周圍配有催化劑噴射件，催化劑通過催化劑噴射件均勻地噴灑于煤料層中。 [0053]攪拌組件400設(shè)置在反應(yīng)空間中，該攪拌組件400包括:可旋轉(zhuǎn)的攪拌軸410和多個 攪拌桿420,其中，所述攪拌軸由所述半焦出口伸入到所述熱解反應(yīng)器的內(nèi)部，多個攪拌桿 420交錯分布在所述攪拌軸上，且每個攪拌桿均設(shè)置在所述多層蓄熱式輻射管中水平方向 上相鄰的兩層蓄熱式輻射管之間的空隙中。利用攪拌裝置有效的松動物料，使催化劑和煤 料更為均勻的混合，提高催化效率，同時能夠使產(chǎn)生的油氣盡快排出，減少二次裂解，提高 油收率。
[0054] 在本實(shí)用新型的一個實(shí)施方案中，利用電動機(jī)驅(qū)動攪拌軸410旋轉(zhuǎn)。
[0055] 在本實(shí)用新型的一個實(shí)施方案中，所述催化劑支管320為多個，并且沿所述催化劑 主管的長度方向彼此平行布置。由此，向反應(yīng)空間中不同位置的物料噴灑催化劑。
[0056] 在本實(shí)用新型的一個實(shí)施方案中，所述催化劑支管320垂直于所述催化劑主管 310〇
[0057]在本實(shí)用新型的一個實(shí)施方案中，所述催化劑支管320延伸至所述蓄熱式輻射管 層的整個層寬度。即催化劑支管320穿過蓄熱式輻射管層到達(dá)蓄熱式輻射管層的尾端。由 此，使催化劑噴入反應(yīng)空間各處的物料中，保證催化劑和物料充分均勻混合。
[0058]在本實(shí)用新型的一個實(shí)施方案中，所述催化劑支管的層數(shù)為10-25層，每層所述催 化劑支管上具有4-15個催化劑噴射件。該種結(jié)構(gòu)布置可以使得熱解反應(yīng)區(qū)中溫度場分布均 勻，從而可以顯著提高物料的熱解效率，進(jìn)而提高熱解油的收率。
[0059] 在本實(shí)用新型的一個實(shí)施方案中，任意水平相鄰的所述蓄熱式輻射管之間均設(shè)置 有所述催化劑噴射件。由此，保證催化劑均勻地噴射到物料中。
[0060] 在本實(shí)用新型的一個實(shí)施方案中，所述催化劑噴射件330包括催化劑噴管331和設(shè) 置在所述催化劑噴管上的噴嘴332,所述噴嘴上設(shè)置有調(diào)節(jié)閥。由此，利用調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)催化 劑的噴入量，保證催化反應(yīng)高效第進(jìn)行。
[0061] 在本實(shí)用新型的一個實(shí)施方案中，所述催化劑噴射件330是U型、S型或W型噴管。
[0062] 參考圖3,在本實(shí)用新型的一個實(shí)施方案中，催化劑噴射管330可以由多個沿水平 方向間隔分布且首尾依次相連的多個子催化劑噴管333組成，每個子催化劑噴管的管壁上 具有多個催化劑噴孔332。由此，采用特殊形式的催化劑盤管，由催化劑支管來的催化劑在 催化劑噴管中由惰性氣體攜帶并噴入熱解反應(yīng)器內(nèi)?？蓪⒋呋瘎┚鶆虻胤植荚跓峤夥磻?yīng)器 內(nèi)，與原料均勻混合，進(jìn)而催化熱解反應(yīng)，提高熱解效率。
[0063] 在本實(shí)用新型的一個實(shí)施方案中，所述催化劑噴射件包括催化劑噴管，所述催化 劑噴管的管壁上設(shè)置有通孔。
[0064] 在本實(shí)用新型的一個實(shí)施方案中，催化劑支管的一端可拆卸地連接在催化劑主管 上并與之連通，催化劑噴管的一端與催化劑支管的另一端連通，催化劑噴管的另一端固定 在爐壁上，由此，催化劑噴管在反應(yīng)器的寬度方向上橫跨于熱解反應(yīng)器內(nèi)部。催化劑主管的 底部與氣體儲罐連通。氣體儲罐將惰性氣體吹入催化劑主管，從而將催化劑吹入催化劑噴 管。惰性氣體可以是氮?dú)獾取４呋瘎﹪姽芸梢允荱型、S型或W型，需要解釋，當(dāng)子催化劑噴管 個數(shù)為2個時為U型，當(dāng)子催化劑噴管個數(shù)為3個時為S型。
[0065] 在本實(shí)用新型的一個實(shí)施方案中，所述催化劑支管320設(shè)置在所述蓄熱式輻射管 200的層間，且所述催化劑噴射件330布置在所述蓄熱式輻射管200的層間。
[0066] 催化劑支管設(shè)置于輻射管層間可有效防止粉狀料堵塞催化劑噴管，同時可保證物 料經(jīng)輻射管均布后可與催化劑均勻接觸混合，保證良好的反應(yīng)效果，同時可防止催化劑支 管磨損，延長其使用壽命，減少更換次數(shù)。根據(jù)本實(shí)用新型的具體示例，子催化劑噴管的個 數(shù)可以根據(jù)每層蓄熱式輻射管中的輻射管個數(shù)而定，進(jìn)而可以使得在每根蓄熱式輻射管周 圍配有催化劑噴管，進(jìn)而提高催化劑加入均勻度，以及反應(yīng)受熱均勻度。粒徑< 0.5mm的催 化劑通過催化劑噴管均勻地噴灑于煤料層中。催化劑噴管采用DN30-80的圓形管，催化劑通 過催化劑主管經(jīng)催化劑支管被吹入每層的催化劑噴管中。
[0067]在本實(shí)用新型的一個實(shí)施方案中，所述攪拌桿420位于所述蓄熱式輻射管層200與 所述催化劑支管320之間。由此可以有效地松動反應(yīng)器內(nèi)部物料，從而進(jìn)一步提高熱解油氣 的導(dǎo)出率，同時避免在蓄熱式輻射管上結(jié)焦，保證設(shè)備正常運(yùn)行。
[0068]在本實(shí)用新型的一個實(shí)施方案中，所述攪拌桿420垂直于所述攪拌軸410,并且沿 所述攪拌軸410的長度間隔分布。由此，可以使得攪拌桿有效地松動反應(yīng)器內(nèi)部物料，從而 可以顯著提高熱解油氣的導(dǎo)出率。
[0069]根據(jù)本實(shí)用新型的又一個具體實(shí)施例，如圖4所示，在攪拌軸410的軸截面上，多個 攪拌桿420的投影在攪拌軸410的周向上均勻地間隔開分布，根據(jù)本實(shí)用新型的具體示例， 在攪拌軸410的軸截面上，多個攪拌桿420的投影中，相鄰的兩個攪拌桿420之間的夾角Θ可 以為0~90度，優(yōu)選30~90度。由此，可以使得攪拌桿有效地松動反應(yīng)器內(nèi)部物料，從而進(jìn)一 步提高熱解油氣的導(dǎo)出率。根據(jù)本實(shí)用新型的具體示例，每層攪拌桿420之間的角度，可以 是180度，也可呈0-90度之間分布。攪拌軸410的長度可為l-18m，可拆卸攪拌桿垂直間距可 以為0.4-lm，層數(shù)可以為11-26層。
[0070] 根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，蓄熱式輻射管可以為單向蓄熱式燃?xì)廨椛涔?，即通過 輻射管管體將燃燒燃?xì)猱a(chǎn)生的熱量以輻射的方式進(jìn)行供熱。根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施 例，蓄熱式輻射管上可以設(shè)置有燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥（未示出）。由此，可以通過調(diào)整燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié) 通入蓄熱式輻射管的燃?xì)獾牧髁縼淼葘?shí)現(xiàn)對熱解過程的精確控溫，從而可以顯著提高物料 的熱解效率，進(jìn)而提高熱解油的收率。
[0071] 具體的，可以通過調(diào)整通入蓄熱式輻射管的燃?xì)獾牧髁康葘?shí)現(xiàn)對熱解過程的精確 控溫，并且蓄熱式輻射管采用定期換向的燃燒方式，使得單個輻射管的溫度場相差不大于 30°C，而沒有局部保溫區(qū)，從而保證反應(yīng)器本體中溫度場的均勻性，使反應(yīng)空間內(nèi)的溫度控 制在450-750攝氏度的范圍內(nèi)。
[0072] 其中，輻射管的型號和相鄰可以根據(jù)反應(yīng)空間的體積，反應(yīng)物料的種類等進(jìn)行調(diào) 整。在本實(shí)用新型的具體實(shí)施方案中，蓄熱式輻射管為直徑為200-300毫米的圓形管。在本 實(shí)用新型的具體實(shí)施方案中，任意相鄰的蓄熱式輻射管之間的水平間距為200-500mm，垂直 間距為200-700mm。由此，熱解效果好。
[0073] 多層蓄熱式輻射管的層數(shù)也可以根據(jù)反應(yīng)空間的體積，反應(yīng)物料的種類等進(jìn)行調(diào) 整。根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，多層蓄熱式輻射管的層數(shù)為10-25層，保證反應(yīng)空間中 蓄熱式輻射管的分布密度適當(dāng)，充分滿足熱解反應(yīng)的需要。
[0074] 反應(yīng)器本體的體積可以根據(jù)熱解反應(yīng)器的處理量進(jìn)行調(diào)整。根據(jù)本實(shí)用新型的一 些實(shí)施例，反應(yīng)器本體的寬度為2-6m，高度為3-20m。
[0075] 圖2示出了本實(shí)用新型的實(shí)施例的熱解反應(yīng)器。如圖2所示，該熱解反應(yīng)器進(jìn)一步 包括:螺旋出料器700，所述螺旋出料器700與所述出料口相連。
[0076] 如圖2所示，該熱解反應(yīng)器進(jìn)一步包括:進(jìn)料斗500和螺旋進(jìn)料器600，所述螺旋進(jìn) 料器600與所述進(jìn)料斗500和所述進(jìn)料口相連，將進(jìn)料斗中的待反應(yīng)物經(jīng)螺旋進(jìn)料器破碎加 工后進(jìn)料口供給至反應(yīng)器本體內(nèi)。
[0077]下面參考具體實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行說明，需要說明的是，這些實(shí)施例僅僅是 說明性的，而不能理解為對本實(shí)用新型的限制。
[0078] 實(shí)施例1
[0079] 表1示出了原料神木煤的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。表2示出了利用圖2所示的熱解反應(yīng)器對神木 煤進(jìn)行處理時的工藝操作參數(shù)。
[0080] 表1:神木煤基礎(chǔ)數(shù)據(jù)
[0081]
[0082] 表2:工藝操作參數(shù)
[0083]
[0085] 神木煤(3噸/小時)破碎至粒度< 2mm的顆粒物料，在料斗中經(jīng)螺旋進(jìn)料器進(jìn)入蓄 熱式下行床反應(yīng)器中。在蓄熱式下行床反應(yīng)器中均勻布置了單向蓄熱式輻射管，管壁溫度 利用燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥控制在450~750°C范圍，具體工藝參數(shù)見表2。
[0086] 在每根輻射管周圍配有催化劑支管，粒徑< 0.5mm的催化劑通過催化劑噴射件進(jìn) 入并由催化劑支管均勻地噴灑于煤料層中。熱解反應(yīng)器中設(shè)有攪拌裝置，可有效的松動物 料，使產(chǎn)生的油氣盡快排出，減少二次裂解，提高油收率，且能使催化劑和煤料更為均勻的 混合，進(jìn)一步提高催化效率。均勻混合了催化劑的煤料在蓄熱式下行床反應(yīng)器中自上而下 停留10分鐘，被快速加熱至500~600°C，完成干餾過程。
[0087]用該反應(yīng)器對神木煤進(jìn)行處理，產(chǎn)氣率為13.15%，高達(dá)鋁甑產(chǎn)氣率的150%，熱解 氣產(chǎn)量明顯提高，且由于減少了焦油的二次裂解，產(chǎn)油率達(dá)到10.18%，高達(dá)鋁甑產(chǎn)油率的 115%，油氣產(chǎn)率明顯提高，經(jīng)濟(jì)效益好。
[0088] 在本說明書的描述中，參考術(shù)語"一個實(shí)施例"、"一些實(shí)施例"、"示例"、"具體示 例"、或"一些示例"等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特 點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表 述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在 任何的一個或多個實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0089] 盡管已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解： 在不脫離本實(shí)用新型的原理和宗旨的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換 和變型，本實(shí)用新型的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
【主權(quán)項】
1. 一種熱解反應(yīng)器，其特征在于，包括： 進(jìn)料口、油氣出口、半焦出口，其中，所述半焦出口位于反應(yīng)器底部； 蓄熱式輻射管，所述蓄熱式輻射管在所述熱解反應(yīng)器內(nèi)部沿所述熱解反應(yīng)器的高度方 向多層布置，每層具有多根在水平方向上彼此平行的蓄熱式輻射管； 催化劑輸送組件，所述催化劑輸送組件包括： 催化劑料斗； 催化劑主管，所述催化劑主管豎直地設(shè)置在所述熱解反應(yīng)器外部，所述催化劑主管與 所述催化劑料斗相連通； 催化劑支管，所述催化劑支管穿過所述熱解反應(yīng)器的側(cè)壁并延伸至所述熱解反應(yīng)器的 內(nèi)部，所述催化劑支管與所述催化劑主管相連通； 一個或多個催化劑噴射件，所述催化劑噴射件設(shè)置在所述催化劑支管上，且位于所述 熱解反應(yīng)器內(nèi)部； 載氣遞送件，所述載氣遞送件與所述催化劑主管相連通，所述載氣遞送件被設(shè)置成適 于將催化劑吹入所述熱解反應(yīng)器的內(nèi)部； 攪拌組件，所述攪拌組件包括： 可旋轉(zhuǎn)的攪拌軸，所述攪拌軸由所述半焦出口伸入到所述熱解反應(yīng)器的內(nèi)部； 多個攪拌桿，所述攪拌桿沿所述攪拌軸的長度分別連接在所述攪拌軸上，所述攪拌桿 位于所述蓄熱式輻射管的層間。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱解反應(yīng)器，其特征在于，所述催化劑支管為多個，并且沿所 述催化劑主管的長度方向彼此平行布置， 任選地，所述催化劑支管垂直于所述催化劑主管， 任選地，所述催化劑支管延伸至所述蓄熱式輻射管層的整個層寬度。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱解反應(yīng)器，其特征在于，所述催化劑支管設(shè)置在所述蓄 熱式輻射管的層間，所述催化劑噴射件布置在所述蓄熱式輻射管的層間。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱解反應(yīng)器，其特征在于，所述催化劑噴射件包括催化劑 噴管和設(shè)置在所述催化劑噴管上的噴嘴，所述噴嘴上設(shè)置有調(diào)節(jié)閥，任選地，所述催化劑噴 管是U型、S型或W型噴管。5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱解反應(yīng)器，其特征在于，所述催化劑噴射件包括催化劑 噴管，所述催化劑噴管的管壁上設(shè)置有通孔，任選地，所述催化劑噴管是U型、S型或W型噴 管。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱解反應(yīng)器，其特征在于，所述載氣遞送件連接至所述催化劑 主管的末端。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱解反應(yīng)器，其特征在于，所述攪拌桿垂直于所述攪拌軸，并 且沿所述攪拌軸的長度間隔分布。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的熱解反應(yīng)器，其特征在于，所述攪拌桿在所述攪拌軸的同一橫 截面上的投影呈一定角度。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的熱解反應(yīng)器，其特征在于，所述角度為0-90度。10. 根據(jù)權(quán)利要求7-9任一項所述的熱解反應(yīng)器，其特征在于，所述攪拌桿位于所述蓄 熱式輻射管層與所述催化劑支管之間。
【文檔編號】C10G1/00GK205528590SQ201620031240
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月13日
【發(fā)明人】陳水渺, 耿層層, 姜朝興, 任守強(qiáng), 馬正民, 孫祖平, 薛遜, 吳道洪
【申請人】北京神霧環(huán)境能源科技集團(tuán)股份有限公司