下行床热解反应器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于对化石燃料采取热解处理技术领域，具体而言，本发明涉及一种下行 床热解反应器。
【背景技术】
[0002] 当今世界油气资源逐渐减少，日益匮乏，我国尤甚，必须依靠大量的进口原油，这 关系到国家能源安全问题。我国拥有非常丰富的油页岩以及煤炭资源，目前我国的热解页 岩油产量居世界第一位，并且有逐年增长的趋势。煤化工是通过煤转化利用技术，经过化学 加工使煤炭转换为气体、液体和固体产品，而后进一步加工成化工、能源产品的过程。当前 煤化工技术主要包括煤的干馏（焦化和低温干馏）、燃烧、气化、液化和煤基化学品的合成 等。低温干馏是煤在隔绝空气的条件下，加热到500~600°C时，分解生成焦油、干馏气和半 焦的过程。
[0003] 干馏工艺按供热方式不同可分为外热式和内热式。外热式炉子供给的热量由炉墙 外部传入。这种传热方式导致炉子的热效率较低，而且炉料在加热过程中受热不均匀，会 产生较严重的挥发分二次裂解。内热式炉以热载体为媒介将热量直接传给煤料，该方式热 效率高，耗热量低。并且煤料炉中受热均匀，解决了炉料过热现象和干馏不完全现象。气 体热载体干馏工艺是采用高温气体，如烟气供热以干馏煤料的一种工艺，如抚顺炉、三江方 炉、ENC0AL工艺、COED工艺和波兰的双沸腾床工艺等。固体热载体干馏工艺是高温固体物 料，如干馏之后的高温半焦供热以干馏煤料的一种工艺。采用固体热载体进行煤干馏避免 了煤热解析出的挥发产物被烟气稀释，提高煤气质量的同时降低了冷凝回收系统的工作负 荷，这类工艺有Carrrtt，Toscoal，LR，DG和ETCH-175等。一些干馏炉型只能用来热解块 状页岩和煤，造成小颗粒物料无法充分利用，资源利用率不高的问题；一些炉型的油收率较 低，而且以气体为加热载体，造成冷凝回收系统庞大，热解干馏气被冲稀，气体热值低，难以 进一步综合利用等问题；一些固体热载体的热解炉型，则存在原料与热载体混合，以及热载 体再加热返混等工序，工艺较为复杂、设备较多，制造成本和运行费用高昂。
[0004] 因此，现有的热解技术还有待进一步改进。
【发明内容】
[0005] 本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的 一个目的在于提出一种能有效抑制油气二次裂解进而提高了热解效率的下行床热解反应 器。
[0006] 根据本发明的一个方面，本发明提出了一种下行床热解反应器，根据本发明的实 施例的下行床热解反应器包括：
[0007] 蓄热式辐射管，所述蓄热式辐射管布置在反应器内部，并且沿反应器的高度方向 多层布置，每层具有多根在水平方向上彼此平行的蓄热式辐射管；
[0008] 抽气伞，所述抽气伞布置在所述反应器内部、位于所述蓄热式辐射管顶层的上方， 并与所述反应器的侧壁上的油气出口相连通；
[0009] 布料器，所述布料器布置在所述反应器内部、位于所述反应器的顶部，所述布料器 的入口与所述反应器的进料口相连通，并且所述布料器具有多个一级排料通路。
[0010]由此，根据本发明实施例的下行床热解反应器首先采用蓄热式辐射管供热，反应 系统结构简单，操作方便，温度分布均匀，加热效果好，其次，在蓄热式下行床反应器入料口 处，设有物料均布器，物料经过均布器后，可以均匀的散落入反应器中，使物料能够充分热 解，以及在下行床反应器油气出口处设有油气抽出伞，热解产生的油气能够迅速被抽出，今 儿有效地抑制了油气的二次裂解，提高油收率。
[0011] 另外，根据本发明上述实施例的下行床热解反应器还可以具有如下附加的技术特 征：
[0012] 在本发明的一些实施方案中，所述多个一级排料通路相对于所述布料器的中心轴 对称分布。
[0013] 在本发明的一些实施方案中，一级排料通路具有一个或多个二级排料通路。
[0014] 在本发明的一些实施方案中，二级排料通路具有一个或多个三级排料通路，优选 具有一个或多个更高级的排料通路。
[0015] 在本发明的一些实施方案中，在各级排料通路的分支处设有惰性气体入口，所述 惰性气体入口与设置在所述反应器外部的储气罐相连。
[0016] 在本发明的一些实施方案中，所述在水平方向上彼此平行的蓄热式辐射管均匀分 布。
[0017] 在本发明的一些实施方案中，沿所述反应器的高度方向布置的蓄热式辐射管彼此 平行并且错开布置。
[0018] 根据本发明的另一方面，本发明提出了一种下行床热解反应器，所述反应器包括 反应器本体、蓄热式福射管、抽气伞和布料器，
[0019] 所述反应器本体的顶部设置有进料口和油气出口，所述反应器本体内自上而下形 成上段热解区和下段热解区，
[0020] 所述蓄热式辐射管布置在所述上段热解区和所述下段热解区，
[0021] 所述抽气伞布置在所述反应器本体的内部并且位于所述上段热解区的上方，
[0022] 所述布料器布置在所述反应器本体的内部并且位于所述抽气伞的上方，其中，所 述布料器的入口与所述反应器本体的进料口相连通，并且所述布料器具有多个一级排料通 路。
[0023] 在本发明的一些实施方案中，所述多个一级排料通路相对于所述布料器的中心轴 对称分布。
[0024] 在本发明的一些实施方案中，所述一级排料通路各自具有一个或多个二级排料通 路。
[0025] 在本发明的一些实施方案中，所述二级排料通路各自具有一个或多个三级排料通 路，优选具有一个或多个更高级的排料通路。
[0026] 在本发明的一些实施方案中，在各级排料通路的分支处设有惰性气体入口，所述 惰性气体入口与设置在所述反应器外部的储气罐相连。
【附图说明】
[0027] 图1是根据本发明一个实施例的下行床热解反应器的结构示意图。
【具体实施方式】
[0028] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0029] 根据本发明的一个方面，本发明提出了一种下行床热解反应器，下面参考图1对 本发明实施例的下行床热解反应器进行详细描述。根据本发明实施例的下行床热解反应器 包括：反应器本体10、抽气伞20、布料器30和蓄热式福射管40。
[0030] 根据本发明的具体实施例，反应器本体10具有位于顶部的进料口 11和油气出口 12以及位于底部的排渣口 13,反应器本体内自上而下形成上段热解区和下段热解区；
[0031] 根据本发明的具体实施例，反应器本体10的高度为3~20m，反应器本体10的宽 度为2~6m，物料在反应器中自上而下停留1-10分钟，并加热到500~650°C。由此，可以 实现物料在反应器本体10内的完全热解。进一步地，热解半焦从反应器底部的排渣口排 出，并经冷渣螺旋排出。
[0032] 根据本发明的具体实施例，抽气伞20布置在蓄热式辐射管40顶层的上方且位于 上段热解区的上方，并与所应器的侧壁上的油气出口 12相连通。由此在下行床热解反应器 油气出口 12处设有抽气伞20,能够将热解产生的油气在2秒内汇集并迅速导出，进而有效 地抑制了油气的二次裂解，提高油收率。
[0033] 根据本发明的具体实施例，布料器30布置在反应器的顶部，布料器30的入口与反 应器的进料口 11相连通，并且布料器30具有多个一级排料通路31，任选每个一级排料通 路具有多个二级排料通路32。根据本发明的具体实施例，所述一级排料通路相对于布料器 的轴向对称分布。根据本发明的具体示例，布料器30可以具有n+1个一级排料通路，η为 3-8, 一个一级排料通路设置在布料器的中间，其余η个一级排料通路在布料器的轴向上均 匀地间隔开分布。由此设置的布料器可以使物料均匀的散落入反应器中，使物料能够充分 热解。
[0034] 根据本发明的具体实施例，每个二级排料通路具有多个三级排料通路，优选具有 多个更高级的排料通路。由此布料器30由上往下呈多分支状布置，可以将物料分为7-14个 分支，每部分物料可以均匀的散落入反应器中。布料器30的排料通路均为管径50~300mm 的圆形管。通过设置多个三级排料器可以使物料更加均匀的散落入反应器中，进一步地提 尚物料热解效率，进而提尚油的广率。
[0035] 根据本发明的具体实施例，任选在不同级的排料通路的连接处具有惰性气体入口 33,即在排料通路的分支处设有惰性气体入口，惰性气体入口与设置在反应器本体10外的 储气罐相连。由此，在不同级的排料通路的连接处设置有惰性气体入口并使用氮气吹扫管 线，可以避免物料堵塞。
[0036] 优选地，布料器入口处设有惰性气体吹扫件，使物料能够顺利的落入各级排料通 路。
[0037] 根据本发明的具体实施例，蓄热式辐射管40沿所述热解反应器的高度方向多层 布置，每层具有多根在水平方向上彼此平行的蓄热式辐射管。换句话说，反应器内具有多层 蓄热式辐射管，多层蓄热式辐射管在反应