气化耦合系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及化工领域，具体地，涉及气化耦合系统。
【背景技术】
[0002]传统流化床气化炉通常采用单炉体，由于气化反应温度的限制，单炉体气化炉无法满足在高碳转化率的情况下，提高气化炉的甲烷生成量需求。
[0003]由此，流化床气化炉有待改进。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种气化耦合系统，该系统结构简单，容易操作，流化床气化室的反应温度易于控制。
[0005]根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供了一种气化耦合系统。根据本实用新型的实施例，该系统包括:第一壳体，所述第一壳体内具有用于形成流化床的第一气化室，所述第一气化室具有固体原料进口、第一流化气进口、半焦物料出口和第一合成气出口 ；第二壳体，所述第二壳体内具有用于形成流化床的第二气化室，所述第二气化室具有半焦物料进口、第二流化气进口、排渣口和第二合成气出口 ；以及连接通道，所述连接通道与所述半焦物料出口和所述半焦物料进口相连。
[0006]根据本实用新型实施例的气化耦合系统，结构简单，容易操作，流化床气化室的反应温度易于控制，气化炉出口甲烷含量高，可以根据需求调节气化室的温度，使气化炉在中低温条件下运行，满足在高碳转化率的情况下，提高气化炉的甲烷生成量的需求。
[0007]任选地，所述连接通道为下料管。
[0008]任选地，所述第一壳体、第二壳体及连接通道的内表面上均设有耐磨和绝热衬里。
[0009]任选地，所述第一气化室和所述第二气化室均进一步包括:气体分布板或气体分布器，所述气体分布板或气体分布器设置在所述第一流化气进口和所述第二流化气进口的上部。
[0010]任选地，所述排渣口设置在所述第二壳体的侧壁或底部。
[0011 ] 任选地，第一流化气和第二流化气为氧气、水蒸汽或合成气中的至少一种。
[0012]任选地，所述第一气化室的温度控制在850-950摄氏度。
[0013]任选地，所述第二气化室的温度控制在950-1050摄氏度。
[0014]本实用新型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，或通过本实用新型的实践了解到。
【附图说明】
[0015]本实用新型的上述和/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:
[0016]图1显示了根据本实用新型一个实施例的气化耦合系统的结构示意图；
[0017]图2显示了根据本实用新型一个实施例的气化耦合系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面详细描述本实用新型的实施例，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，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0019]在本实用新型的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、
“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0020]需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。进一步地，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0021]根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供了一种气化耦合系统。参考图1，根据本实用新型的实施例，对该系统进行解释说明，该系统包括:第一壳体100、第二壳体200和连接通道300，其中，第一壳体100内具有用于形成流化床的第一气化室110，该第一气化室具有固体原料进口 112、第一流化气进口 114、半焦物料出口 113和第一合成气出口 111 ;第二壳体200内具有用于形成流化床的第二气化室210，该第二气化室210具有半焦物料进口 212、第二流化气进口 214、排渣口 213和第二合成气出口 211 ;连接通道300，该连接通道300与半焦物料出口 113和半焦物料进口 212相连。
[0022]根据本实用新型实施例的气化耦合系统，通过高低温气化耦合技术将第一气化室和第二气化室进行耦合，形成了由两个流化床单体构成的的气化耦合系统，该系统结构简单，容易操作。根据本实用新型的实施例，该系统的流化床气化室的反应温度易于控制，可以根据需求调节气化室的温度，使气化炉在中低温条件下运行，克服了传统的气化炉单体炉无法满足在高碳转化率的情况下，提高气化炉的甲烷生成量的需求，进而，该系统具有碳转化率高、气化炉出口甲烷含量高、环境友好、能量利用率高的优点。
[0023]根据本实用新型的一些实施例，连接通道300为下料管。由此，下料管的耐高温耐磨效果好，使用寿命长，系统的密封效果好。
[0024]根据本实用新型的一些实施例，第一壳体100和第二壳体200的内表面上均设有耐磨和绝热衬里(图中未示出)。由此，避免反应原料对第一壳体和第二壳体的内表面造成磨损，并对第一壳体和第二壳体进行绝热处理，防止第一气化室和第二气化室散热，能量利用率高。
[0025]根据本实用新型的一些实施例，连接通道300的内表面上设有耐磨和绝热衬里(图中未示出)。由此，避免半焦物料在连接通道内的传递过程中，对连接通道的内部造成磨损，并且避免半焦物料的热量散失，能量利用率高。
[0026]根据本实用新型的一些实施例，第一气化室110和第二气化室210均进一步包括:气体分布板或气体分布器115，该气体分布板或气体分布器115设置在第一流化气进口 114和第二流化气进口 214的上部。由此，该气体分布板或气体分布器使流化气均匀进入第一气化室和第二气化室内，与反应原料均匀、充分接触。
[0027]根据本实用新型的一些实施例，排渣口 213设置在第二壳体200的侧壁或底部。由此，便于排出和收集气化反应生成的灰渣。
[0028]根据本实用新型的一些实施例，通过调整第一气化室110和第二气化室210进口流化气各气体组分比例(氧气、蒸汽、合成气)来控制两个气化室的反应温度，使得第一气化室110的温度处于850-950摄氏度；第二气化室210的温度处于950-1050摄氏度。由此，在850-950摄氏度条件下，甲烷生成量大，保证第一气化室110的第一合成气出口 111排出的合成气中的甲烷含量高并且第一合成气中不含焦油等成分；在950-1050摄氏度条件下，第二气化室210中固体半焦的碳转化率高。
[0029]为了便于理解该气化耦合系统，根据本实用新型的实施例，对利用该系统对物料进行处理的过程进行说明，其中，第一气化室110为中低温流化床气化室，第二气化室210为高温流化床气化室。固体原料(例如，煤等)由固体原料进口 112进入第一气化室110(即中低温流化床气化室)，流化气由第一流化气进口 114进入第一气化室110，经气体分布板115均匀分别在第一气化室110中，其中，流化气可以为氧气、蒸汽或合成气中的至少一种，固体原料与气化室110内的床层物料和流化气充分混合并发生复杂的热解和气化反应，生成含高浓度甲烷的合成气，合成气通过气化室上方的第一合成气出口 111排出，进入下游后序系统。第一气化室110中未充分反应的半焦通过下料管300进入第二气化室210 (即高温流化床反应器)，同时，流化气由第二流化气进口 214进入第二气化室210中，经气体分布板115均匀分别在第二气化室210中，其中，流化气可以为氧气、蒸汽或二者的混合物。在第二气化室210中，半焦与床层物料和流化气充分混合并发生气化反应，生成的合成气通过第二气化室210上方的第二合成气出口 211进入下游后序系统。高温流化床反应器内经充分反应后的灰渣经排渣口 213排出第二气化室210。
[0030]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0031]尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
【主权项】
1.一种气化耦合系统，其特征在于，包括: 第一壳体，所述第一壳体内具有用于形成流化床的第一气化室，所述第一气化室具有固体原料进口、第一流化气进口、半焦物料出口和第一合成气出口 ； 第二壳体，所述第二壳体内具有用于形成流化床的第二气化室，所述第二气化室具有半焦物料进口、第二流化气进口、排渣口和第二合成气出口；以及 连接通道，所述连接通道与所述半焦物料出口和所述半焦物料进口相连。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述连接通道为下料管。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一壳体、第二壳体以及所述连接通道的内表面上均设有耐磨和绝热衬里。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一气化室和所述第二气化室均进一步包括: 气体分布板或气体分布器，所述气体分布板或气体分布器设置在所述第一流化气进口和所述第二流化气进口的上部。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述排渣口设置在所述第二壳体的侧壁或底部。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一气化室的温度为850-950摄氏度。7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二气化室的温度为950-1050摄氏度。
【专利摘要】本实用新型公开了气化耦合系统。该系统包括：第一壳体，所述第一壳体内具有用于形成流化床的第一气化室，所述第一气化室具有固体原料进口、第一流化气进口、半焦物料出口和第一合成气出口；第二壳体，所述第二壳体内具有用于形成流化床的第二气化室，所述第二气化室具有半焦物料进口、第二流化气进口、排渣口和第二合成气出口；以及连接通道，所述连接通道与所述半焦物料出口和所述半焦物料进口相连。该系统具有结构简单，容易操作，气化炉出口甲烷含量高、碳转化率高等特点。
【IPC分类】C10J3/56
【公开号】CN204999863
【申请号】CN201520679641
【发明人】吴龙, 周怀祖, 孙永才, 崔海骏, 张滋生, 李锟, 杨守青, 刘斌, 周琦, 刘红艳, 李冬阳, 陆欢庆, 暴秋林
【申请人】上海尧兴投资管理有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年9月2日