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 為了便于描述本發(fā)明而不是要求本發(fā)明必須以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對(duì) 本發(fā)明的限制。
[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(duì)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(gè)或者更多個(gè)該特征。進(jìn)一步地,在本發(fā)明的描述中,除非另有說 明,"多個(gè)"的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。
[0041]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,本發(fā)明提供了一種熱解反應(yīng)器。
[0042] 本發(fā)明人驚奇地發(fā)現(xiàn),本發(fā)明的實(shí)施例中的熱解反應(yīng)器能夠同時(shí)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(dòng)物料,使產(chǎn)生的油氣 盡快排出,減少^?次裂解,提尚油收率,加強(qiáng)催化劑和煤料的混合,進(jìn)一步提尚催化效率。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(shí)簡(jiǎn)化了反應(yīng)設(shè)備,具有重要 的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
[0044] 此外,本發(fā)明實(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(jiǎn)單,操作方便,溫度分布均勻,加熱效果好。
[0045] 此外,本發(fā)明實(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,本發(fā)明實(shí)施例的熱解反應(yīng)器采用催化劑 對(duì)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,本發(fā)明實(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(chǎng)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,本發(fā)明實(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示出了本發(fā)明另一個(gè)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(gè)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(duì)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(gè)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(gè)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(gè)催化劑支管320與多個(gè)第一催化 劑出口一一對(duì)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(gè)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(gè)催化劑支管上,且 位于反應(yīng)空間內(nèi),每個(gè)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(gè) 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(gè)攪拌桿 420交錯(cuò)分布在所述攪拌軸上,且每個(gè)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(dòng)物料,使催化劑和煤 料更為均勻的混合,提高催化效率,同時(shí)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] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中,利用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)攪拌軸410旋轉(zhuǎn)。
[0055] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中,所述催化劑支管320為多個(gè),并且沿所述催化劑主管 的長(zhǎng)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] 在本發(fā)明的一個(gè)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。
[0057] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中,所述催化劑支管320延伸至所述蓄熱式福射管層的 整個(gè)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] 在本發(fā)明的一個(gè)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(gè)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(chǎng)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] 在本發(fā)明的一個(gè)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] 在本發(fā)明的一個(gè)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] 在本發(fā)明的一個(gè)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,在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中,催化劑噴射管330可以由多個(gè)沿水平方向 間隔分布且首尾依次相連的多個(gè)子催化劑噴管333組成,每個(gè)子催化劑噴管的管壁上具有 多個(gè)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)。可將催化劑均勻地分布在熱解反應(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] 在本發(fā)明的一個(gè)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] 在本發(fā)明的一個(gè)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(chǔ)罐連通。氣體儲(chǔ)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(gè)數(shù)為 2個(gè)時(shí)為U型,當(dāng)子催化劑噴管個(gè)數(shù)為3個(gè)時(shí)為S型。
[0065] 在本發(fā)明的一個(gè)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(shí)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(shí)可防止催化劑支 管磨損,延長(zhǎng)其使用壽命,減少更換次數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的具體示例,子催化劑噴管的個(gè)數(shù)可 以根據(jù)每層蓄熱式輻射管中的輻射管個(gè)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]在本發(fā)明的一個(gè)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(dòng)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(shí)避免在蓄熱式輻射管上結(jié)焦,保證設(shè)備正常運(yùn)行。
[0068]在本發(fā)明的一個(gè)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(zhǎng)度間隔分布。由此,可以使得