专利名称：一种导引式气提固体热载体法煤热解移动床反应器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于煤化工技术领域，具体涉及到煤固体热载体法热解生产半焦、煤焦油和煤气过程中的煤热解移动床反应器。
背景技术：
在煤固体热载体法热解生产半焦、煤焦油和煤气过程中，采用移动床反应器实现煤热解过程是相对简单的方式，但由于固体热载体法热解工艺处理的是粉粒状煤，随着反应器处理量的增加，特别是达到大规模工业化生产规模后，移动床反应器煤热解反应物料床层高度增加，煤热解反应产生的油汽(指气态煤焦油)导出阻力增加，油汽聚合反应和二次裂解反应加剧，煤热解焦油收率随之降低。一种导引式气提强化油汽加速导出的煤固体热载体热解方法及系统能够提高煤热解过程煤焦油收率，实现在工业化生产规模下煤固体热载体热解高焦油收率。本实用新型一种导引式气提固体热载体法煤热解移动床反应器就是实现这一方法的关键设备。
发明内容本实用新型是为一种导引式气提强化油汽加速导出的煤固体热载体热解方法及系统提供关键设备一一种导引式气提固体热载体法煤热解移动床反应器，达到煤固体热载体法热解生产半焦、煤焦油和煤气过程中物料在反应器内的停留时间分布均匀，油汽加速导出，有效减少油汽聚合反应和二次裂解反应，实现在工业化生产规模下煤固体热载体法热解高焦油收率目标。本实用新型采用的技术方案是一种导引式气提固体热载体法煤热解移动床反应器，其由反应段和出料段构成，反应段下端固定连接出料段；反应段内安装气提气导入分布器和热解气(也称荒煤气，主要为煤焦油和煤气，还含有水蒸气和少量杂质)引出集气器，且两者交汇布置；气提气导入 分布器与气提气入口连通，气提气入口设置在反应段下部；热解气引出集气器通过反应器上部集气空间与热解气出口连通；出料段设分布锥，与出料段倒锥体组成环形出料结构。所述导引式气提是经过预热的气提气(即气提介质)导入移动床反应器，通过气提气导入分布器，在热解反应物料床层均匀分布，反应物料床层内生成的热解气被热解气引出集气器引出进入移动床反应器上部集气空间，通过热解气出口引出反应器，即气提气导入热解反应物料床层的同时实现煤热解反应生成的热解气从热解反应物料床层加速引出。所述气提气导入分布器是由不少于2层网格状气提气导入角状管排通过气提气导入管连通构成。所述热解气引出集气器是由不少于2层网格状热解气引出角状管排通过热解气引出管连通构成。所述两者交汇布置是网格状气提气导入角状管排和网格状热解气引出角状管排纵向交替排列。所述角状管，其横截面是带直边三角形，水平放置，下部是全敞开结构。所述热解气引出管，垂直放置，上方安装有伞帽。所述出料段内安装有分布锥，分布锥位于反应段出口、热半焦出口之间且与三者同轴心排布。所述反应段采用圆形筒体，出料段采用倒锥体筒体。本实用新型的特点在于1、导引式气提降低了油汽分压，加速了油汽导出，减少了油汽聚合反应和二次裂解反应,提高煤焦油收率。2、导引式气提将反应段物料床层分割成若干小单元，各单元内具有相同的流动动力学条件，减少反应器的放大效应，便于反应器的放大设计。3、气提气导入分布器和热解气引出集气器均采用角状管，这种角状管在反应物料层内内水平放置，其横截面是带直边三角形，下部是全敞开结构，因而避免了气体流通通道被固体物料堵塞，降低了气体流动阻力。4、反应器出料段内置分布锥与反应器倒锥体部分所组成的环形出料结构，避免了物料流动过程中发生漏斗流现象，使物料在反应器内的呈活塞流流动，停留时间分布均匀。同时，这种结构有利于实 现气提气均勻分布。
图1是本实用新型一种导引式气提固体热载体法煤热解移动床反应器结构示意图。图2是本实用新型角状管排结构示意图。图中热半焦出口 I ;分布锥2 ;出料段3 ;气提气入口 4 ;气提气导入管5 ;气提气导入分布器固定件6 ;反应段7 ;隔热层及耐磨层8 ;热解气出口 9 ;粉粒体(粉粒状煤与热载体通口 10 ;伞帽11 ;人孔12 ;热解气引出管13 ;热解气引出集气器固定件14 ;网格状热解气引出角状管排15 ;网格状气提气导入角状管排16 ;支撑件17 ;角状管18。
具体实施方式
如图1所示的一种导引式气提固体热载体法煤热解移动床反应器，其由反应段和出料段构成，反应段采用圆形筒体，筒体上带有人孔12，反应段7与出料段3内壁设有隔热层及耐磨层8，反应段上面连通粉粒体(粉粒状煤与热载体)进口 10和热解气出口 9，下面固定连接出料段3，反应段内安装气提气导入分布器和热解气引出集气器，气提气导入分布器由不少于2层网格状气提气导入角状管排16 (如图2所示)通过气提气导入管5连通构成，热解气引出集气器由不少于2层网格状热解气引出角状管排15(类似图2)通过热解气引出管13连通构成，网格状气提气导入角状管排16和网格状热解气引出角状管排15纵向交替排列；气提气导入分布器和热解气引出集气器分别通过气提气导入分布器固定件6和热解气引出集气器固定件14与反应段壳体连接；气提气导入分布器与气提气入口 4连通，气提气入口 4设置在反应段下部；热解气引出管13与热解气出口 9连通，其中的角状管18 (如图2所示)水平放置其横截面是带直边三角形，下部是全敞开结构。其中热解气引出管13上方安装有伞帽11，以防止粉粒体落入管中，下方通过支撑件17固定安装在反应段下部。[0023]反应器下方的出料段采用倒锥体筒体，出料段3内安装有分布锥2，分布锥2位于反应段出口、热半焦出口 I之间且与三者同轴心排布。反应器的工作过程是来自干煤贮槽的100 200°C粉粒状干燥煤和来自热半焦贮槽700 800°C的热载体(热半焦)，分别由给料机和滑阀控制，按比例在混合器中均匀混合后经由粉粒体(粉粒状煤与热载体)进口 10入反应器。在反应器中，原料煤在500 600°C条件下发生热解反应，产生的热解气从反应器上部热解气出口 9导出。在反应段下部由气提气入口 4通入气提气，通过气提气分布器，气提气进入热解反应料层，气提气与热解气混合进入热解气引出集气器，集中进入热解气引出管13，再进入反应器上部集气空间，与热解反应器内固体料层表面生成的热解气一起从热解气出口 9导出，即最终的热解气。气提气可以是热解自产的煤气(即煤热解生成热解气经过回收焦油并净化后的煤气)，也可以是其它气体，例如蒸汽、氢气、可燃气等。导引 式气提降低了油汽分压，加速了油汽导出(缩短了油汽在反应器内的停留时间)，减少了油汽聚合反应和二次裂解反应，提高煤焦油收率5% 20%。热解过程中固体物料(热半焦和正在进行热解反应的煤)靠重力向下移动，最终产生的半焦由反应器下部热半焦出口I排出。
权利要求1.一种导引式气提固体热载体法煤热解移动床反应器，其由反应段和出料段构成，反应段下端固定连接出料段，其特征是反应段内安装气提气导入分布器和热解气引出集气器，且两者交汇布置；气提气导入分布器与气提气入口连通，气提气入口设置在反应段下部；热解气引出集气器通过反应器上部集气空间与热解气出口连通；出料段设分布锥，与出料段倒锥体组成环形出料结构。
2.根据权利要求1所述的一种导引式气提固体热载体法煤热解移动床反应器，其特征是所述导引式气提是经过预热的气提气导入移动床反应器，通过气提气导入分布器，在热解反应物料床层均匀分布，反应物料床层内生成的热解气被热解气引出集气器引出进入移动床反应器上部集气空间，通过热解气出口引出反应器。
3.根据权利要求1所述的一种导引式气提固体热载体法煤热解移动床反应器，其特征是所述气提气导入分布器是由不少于2层网格状气提气导入角状管排通过气提气导入管 连通构成。
4.根据权利要求1所述的一种导引式气提固体热载体法煤热解移动床反应器，其特征是所述热解气引出集气器是由不少于2层网格状热解气引出角状管排通过热解气引出管连通构成。
5.根据权利要求3或4所述的一种导引式气提固体热载体法煤热解移动床反应器，其特征是所述角状管，其横截面是带直边三角形，水平放置，下部是全敞开结构。
6.根据权利要求4所述的一种导引式气提固体热载体法煤热解移动床反应器，其特征是所述热解气引出管，垂直放置，上方安装有伞帽。
7.根据权利要求1所述的一种导引式气提固体热载体法煤热解移动床反应器，其特征 是所述出料段内安装有分布锥，分布锥位于反应段出口、热半焦出口之间且三者同轴心排布。
8.根据权利要求1所述的一种导引式气提固体热载体法煤热解移动床反应器，其特征是所述反应段采用圆形筒体，出料段采用倒锥体筒体。
专利摘要本实用新型涉及粉粒状煤热解移动床反应器。一种导引式气提固体热载体法煤热解移动床反应器，为一种导引式气提强化油汽加速导出的煤固体热载体热解方法及系统提供关键设备，其由反应段和出料段构成，反应段下端固定连接出料段，反应段内安装气提气导入分布器和热解气引出集气器，出料段设分布锥，与出料段倒锥体组成环形出料结构。本实用新型达到煤固体热载体法热解生产半焦、煤焦油和煤气过程中物料在反应器内的停留时间分布均匀，油汽分压降低及加速导出，有效减少油汽聚合反应和二次裂解反应，实现在工业化生产规模下煤固体热载体法热解高焦油收率目标。
文档编号C10B49/18GK202898331SQ20122008422
公开日2013年4月24日 申请日期2012年3月8日 优先权日2012年3月8日
发明者张秋民, 刘家强, 杨占彪, 匡国柱, 贾可, 王树宽, 胡浩权, 于才渊, 关珺, 何德民 申请人:大连理工大学, 中国化学工程股份有限公司, 神木富油能源科技有限公司