熱解反應(yīng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及熱解反應(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、考伯斯爐以及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 成本和運行費用高昂。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)器有待進一步改進。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的 在于提出一種能夠同時實現(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)本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提供了一種熱解反應(yīng)器。根據(jù)本發(fā)明的實施 例，該熱解反應(yīng)器包括:進料口、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，加強催化劑和煤料的混合，進一步 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)濟效益和環(huán)境效益。
[0007] 其中，需要說明的是，在本發(fā)明中，"熱解反應(yīng)器"和"蓄熱式下行床反應(yīng)器"可以互 換使用。
[0008] 在本發(fā)明的一個實施方案中，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] 在本發(fā)明的一個實施方案中，催化劑主管設(shè)置在所述反應(yīng)器本體的外部。
[0010] 在本發(fā)明的一個實施方案中，所述多個催化劑支經(jīng)所述反應(yīng)器本體的側(cè)壁進入所 述反應(yīng)空間內(nèi)。
[0011] 在本發(fā)明的一個實施方案中，所述攪拌組件設(shè)置在所述反應(yīng)空間中。
[0012] 在本發(fā)明的一個實施方案中，所述熱解反應(yīng)器包括進料口，燃氣入口、空氣入口和 熱解油氣出口、煙氣出口、半焦出口，催化劑噴射件入口和催化劑噴射件出口。在一個實施 方案中，進料口設(shè)置在熱解反應(yīng)器的上部。
[0013] 在本發(fā)明的一個實施方案中，所述攪拌軸是利用電動機驅(qū)動的。
[0014] 在本發(fā)明的一個實施方案中，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] 在本發(fā)明的一個實施方案中，所述催化劑支管垂直于所述催化劑主管。
[0016] 在本發(fā)明的一個實施方案中，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] 在本發(fā)明的一個實施方案中，所述催化劑支管設(shè)置在所述蓄熱式輻射管的層間。 在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，所述催化劑支管與每層所述蓄熱式輻射管平行。
[0018] 在本發(fā)明的一個實施方案中，所述催化劑噴射件布置在所述蓄熱式輻射管的層 間。
[0019] 在本發(fā)明的一個實施方案中，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] 在本發(fā)明的一個實施方案中，所述催化劑噴管是U型、S型或W型噴管。
[0021] 在本發(fā)明的一個實施方案中，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。
[0022] 在本發(fā)明的一個實施方案中，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] 在本發(fā)明的一個實施方案中，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]在本發(fā)明的一個實施方案中，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。
[0025] 在本發(fā)明的一個實施方案中，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。
[0026] 在本發(fā)明的一個實施方案中，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] 在本發(fā)明的一個實施方案中，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。在本發(fā)明的一個優(yōu)選地實施方案中，所述角度為0-90度。在本發(fā)明的一個更優(yōu)選 地實施方案中，所述角度為30~90度。
[0028] 在本發(fā)明的一個實施方案中，多個所述攪拌桿在所述攪拌軸的長度上間隔開分 布。
[0029]在本發(fā)明的一個實施方案中，所述蓄熱式輻射管為直徑為200-300毫米的圓形管。
[0030] 在本發(fā)明的一個實施方案中，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。
[0031] 在本發(fā)明的一個實施方案中，所述多層蓄熱式輻射管的層數(shù)為10-25層。
[0032]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點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，或通過本發(fā)明的實踐了解到。
【附圖說明】
[0033] 本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實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)本發(fā)明一個實施例的熱解反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035] 圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的熱解反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的熱解反應(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)本發(fā)明一個實施例的熱解反應(yīng)器中的攪拌組件的俯視圖。
【具體實施方式】
[0038] 下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終 相同或類似的標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 圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0039] 在本發(fā)明的描述中，術(shù)語"縱向"、"橫向"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"豎 直"、"水平"、"頂"、"底"