热解反应器的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及热解反应器。
【背景技术】
[0002] 热解反应器是化工领域常用的反应器。目前常用的热解反应器主要包括我国的三 江方炉、大工大连理工的固体热载体干馏工艺炉和多段回转炉热解工艺装置，例如，国外的 伍德炉、鲁奇三段炉、考伯斯炉以及LFC干馏技术炉等。一些干馏炉型对原料的粒径要求高， 只能热解块状煤，造成小颗粒物料无法充分利用，资源利用率不高并且大量堆积污染环境 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;一些采用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。此外，现有的工业热解工艺中均以制取大量焦油为目的，热解气产量 较少，或者热解气被后续循环工艺所燃烧利用，更有甚者对煤的热解制气和制油程度都不 够。由此，热解反应器有待进一步改进。
【发明内容】
[0003] 本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的 在于提出一种能够同时实现将原料快速热解和催化剂均匀喷入热解炉中的热解反应器，该 热解反应器利用催化剂输送组件向热解反应器内部输送催化剂，并利用搅拌组件将催化剂 和原料在热解反应器内搅拌均匀，进而，该热解反应器将快速热解与催化热解技术相融合， 能够实现小颗粒物料的热解制油和气，显著提高热解气的收率并得到一定量的热解油。此 外，该热解反应器采用了蓄热式辐射管加热技术，无需气、固热载体加热，提高了反应器的 热效率的同时简化了反应设备。
[0004] 因而，根据本发明的一个方面，本发明提供了一种热解反应器。根据本发明的实施 例，该热解反应器包括:进料口、油气出口、半焦出口，其中，所述半焦出口位于反应器底部； [0005]蓄热式辐射管，所述蓄热式辐射管在所述热解反应器内部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;催化剂输送组件， 所述催化剂输送组件包括:催化剂料斗;催化剂主管，所述催化剂主管竖直地设置在所述热 解反应器外部;所述催化剂主管与所述催化剂料斗相连通;催化剂支管，所述催化剂支管穿 过所述热解反应器的侧壁并延伸至所述热解反应器的内部，所述催化剂支管与所述催化剂 主管相连通;一个或多个催化剂喷射件，所述催化剂喷射件设置在所述催化剂支管上，且位 于所述热解反应器内部，载气递送件，所述载气递送件与所述催化剂主管相连通，所述载气 递送件被设置成适于将催化剂吹入所述热解反应器的内部;搅拌组件，所述搅拌组件包括： 可旋转的搅拌轴，所述搅拌轴由所述半焦出口伸入到所述热解反应器的内部;多个搅拌杆， 所述搅拌杆沿所述搅拌轴的长度分别连接在所述搅拌轴上，所述搅拌杆位于所述蓄热式辐 射管的层间。
[0006] 本发明人针对现有的热解反应器设计了一种能够同时实现将原料快速热解和催 化剂均匀喷入热解炉中的热解反应器，该热解反应器利用催化剂输送组件向热解反应器内 部输送催化剂，并利用搅拌组件将催化剂和原料在热解反应器内搅拌均匀，有效地松动物 料，使产生的油气尽快排出，减少二次裂解，提高油收率，加强催化剂和煤料的混合，进一步 提高催化效率。由此，该热解反应器将快速热解与催化热解技术相融合，能够实现小颗粒物 料的热解制油和气，显著提高热解气的收率并得到一定量的热解油。此外，该热解反应器采 用了蓄热式辐射管加热技术，无需气、固热载体加热，提高了反应器的热效率的同时简化了 反应设备，具有重要的社会效益、经济效益和环境效益。
[0007] 其中，需要说明的是，在本发明中，"热解反应器"和"蓄热式下行床反应器"可以互 换使用。
[0008] 在本发明的一个实施方案中，所述热解反应器具体反应器本体，所述反应本体具 有进料口和出料口，所述反应器本体内限定出反应空间。
[0009] 在本发明的一个实施方案中，催化剂主管设置在所述反应器本体的外部。
[0010] 在本发明的一个实施方案中，所述多个催化剂支经所述反应器本体的侧壁进入所 述反应空间内。
[0011] 在本发明的一个实施方案中，所述搅拌组件设置在所述反应空间中。
[0012] 在本发明的一个实施方案中，所述热解反应器包括进料口，燃气入口、空气入口和 热解油气出口、烟气出口、半焦出口，催化剂喷射件入口和催化剂喷射件出口。在一个实施 方案中，进料口设置在热解反应器的上部。
[0013] 在本发明的一个实施方案中，所述搅拌轴是利用电动机驱动的。
[0014] 在本发明的一个实施方案中，所述催化剂支管为多个，并且沿所述催化剂主管的 长度方向彼此平行布置。
[0015] 在本发明的一个实施方案中，所述催化剂支管垂直于所述催化剂主管。
[0016] 在本发明的一个实施方案中，所述催化剂支管延伸至所述蓄热式辐射管层的整个 层宽度。
[0017] 在本发明的一个实施方案中，所述催化剂支管设置在所述蓄热式辐射管的层间。 在本发明的一个优选实施方案中，所述催化剂支管与每层所述蓄热式辐射管平行。
[0018] 在本发明的一个实施方案中，所述催化剂喷射件布置在所述蓄热式辐射管的层 间。
[0019] 在本发明的一个实施方案中，所述催化剂喷射件包括催化剂喷管和设置在所述催 化剂喷管上的喷嘴，所述喷嘴上设置有调节阀。
[0020] 在本发明的一个实施方案中，所述催化剂喷管是U型、S型或W型喷管。
[0021] 在本发明的一个实施方案中，所述催化剂喷射件包括催化剂喷管，所述催化剂喷 管的管壁上设置有通孔。
[0022] 在本发明的一个实施方案中，所述催化剂支管设置在所述蓄热式辐射管的层间， 且所述催化剂喷射件布置在所述蓄热式辐射管的层间。
[0023] 在本发明的一个实施方案中，所述载气递送件连接至所述催化剂主管的末端，优 选地，所述载气递送件可拆卸地连接或焊接至所述催化剂主管。
[0024]在本发明的一个实施方案中，所述催化剂支管的层数为10-25层，每层所述催化剂 支管上具有4-15个催化剂喷射件。
[0025] 在本发明的一个实施方案中，任意水平相邻的所述蓄热式辐射管之间均设置有所 述催化剂喷射件。
[0026] 在本发明的一个实施方案中，所述搅拌杆垂直于所述搅拌轴，并且沿所述搅拌轴 的长度间隔分布。
[0027] 在本发明的一个实施方案中，所述搅拌杆在所述搅拌轴的同一横截面上的投影呈 一定角度。在本发明的一个优选地实施方案中，所述角度为0-90度。在本发明的一个更优选 地实施方案中，所述角度为30~90度。
[0028] 在本发明的一个实施方案中，多个所述搅拌杆在所述搅拌轴的长度上间隔开分 布。
[0029]在本发明的一个实施方案中，所述蓄热式辐射管为直径为200-300毫米的圆形管。
[0030] 在本发明的一个实施方案中，任意相邻的所述蓄热式辐射管之间的水平间距为 200-500mm，垂直间距为 200-700mm。
[0031] 在本发明的一个实施方案中，所述多层蓄热式辐射管的层数为10-25层。
[0032]本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变 得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0033] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得 明显和容易理解，其中：
[0034] 图1显示了根据本发明一个实施例的热解反应器的结构示意图；
[0035] 图2显示了根据本发明一个实施例的热解反应器的结构示意图；
[0036]图3显示了根据本发明一个实施例的热解反应器中的催化剂喷射件的结构示意 图；
[0037]图4显示了根据本发明一个实施例的热解反应器中的搅拌组件的俯视图。
【具体实施方式】
[0038] 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，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0039] 在本发明的描述中，术语"纵向"、"横向"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖 直"、"水平"、"顶"、"底"