本实用新型专利技术属于煤热解技术领域，具体涉及一种煤的低温热解反应装置，包括加压料仓、旋风分离器、加压焦仓、换热装置、预热装置、混合给料器、平衡装置、热解反应器、热解套管、上控温装置、下控温装置、气体流化器。热解反应器内置热解套管，填充固体热载体填料。该装置优点在于内部形成独立的热解干燥区和热解恒温区，外部供热、气体预热及固体填料热载体换热同时提供热量，使煤粉快速充分热解，提高焦油产率。该反应装置结构紧凑，具有热量利用效率高、焦油产率高及细灰含量少等明显优势。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术属于煤热解
，具体涉及一种煤的低温热解反应装置，包括加压料仓、旋风分离器、加压焦仓、换热装置、预热装置、混合给料器、平衡装置、热解反应器、热解套管、上控温装置、下控温装置、气体流化器。热解反应器内置热解套管，填充固体热载体填料。该装置优点在于内部形成独立的热解干燥区和热解恒温区，外部供热、气体预热及固体填料热载体换热同时提供热量，使煤粉快速充分热解，提高焦油产率。该反应装置结构紧凑，具有热量利用效率高、焦油产率高及细灰含量少等明显优势。【专利说明】一种煤的低温热解反应装置
本技术属于煤热解
，具体涉及一种煤的低温热解反应装置，用于快速热解制取中低温煤焦油的粉煤加压热解反应装置。
技术介绍
煤的热解产物包括半焦、煤气及焦油，中低温焦油脂肪族长链烷烃、烯烃含量较高，提取低级酚后的馏分是加氢制取高十六烷值柴油的优良原料，低温焦油同样是制备焦油浙青基碳纤维的重要原料，因此焦油产率的高低也就成为评价煤热解技术是否具有应用前景的重要因素之一。普遍的煤热解供热方式包括外热式、内热式，已经形成共识的是:夕卜热式供热煤气热值高，但煤导热性差、传热不均匀，焦油产率低；气体内热式仅能处理块煤，热解效率低；固体热载体加热速度快，载体和干馏气态产物分离容易，焦油产率较高。流化床煤粉热解过程中，因煤粉粒度较细，热解后的大量焦粉会随热解煤气进入后续工艺，进而堵塞管道或设备，发生局部的焦油二次裂解，使焦油产率迅速降低。如今，煤热解技术理论趋于完善，但从工业运行情况来看，以中低温焦油为目标的煤热解技术并不理想。 从工艺的长周期运行、能量的利用效率及装置的经济性综合考虑，能够提高煤热解焦油产率、降低热解成本的最本质技术手段包括:粉煤快速热解，减少煤气在各工艺环节的停留时间；固体热载体流化床热解，提高能量的利用效率。这就对煤热解反应器的结构提出更高的要求，热解反应器的结构不同，即使是先进的流化床热解技术，也难免存在细粉堵塞系统造成焦油二次裂解，系统所需的供热载体或外供热较高，热解经济性差等各种缺陷。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有技术存在的缺陷和不足，提供一种导热效率高、热量利用率高的煤的低温热解反应装置。 为实现上述目的，本技术采用以下技术方案:包括加压料仓、旋风分离器、力口压焦仓、换热装置、预热装置、混合给料器、若干气体流化器以及内置长度可变的热解套管的热解反应器，所述热解反应器底部设置有填料，所述热解套管的顶部入口为热解反应器的煤粉入口，热解套管下部出口深入至热解反应器内部填料处， 所述加压料仓出口与混合给料器入口连接，混合给料器的出口与热解反应器顶部煤粉入口连接，热解反应器顶部煤气出口与旋风分离器入口连接，旋风分离器焦粉出口与加压焦仓入口连接，加压焦仓出口与换热装置焦粉入口连接，换热装置热载气出口连接热解反应器下端预热气入口； 所述的气体流化器一端与热解反应器底部连接，另一端与预热装置气体出口连接。 进一步的，所述混合给料器的出口管线与加压料仓之间设置有平衡装置。 进一步的，所述热解反应器外部还设有上下设置的上控温装置及下控温装置。 进一步的，所述的气体流化器数量为2?12个。 进一步的，所述的热解反应器内部填料为煤灰、石英砂及沙子中的一种或多种。 与现有技术相比，本技术具有以下有益的技术效果:加压煤粉在热解套管内下落时，通过调节热解套管的长度来控制煤粉的热解停留时间，使粉煤在下落的过程中发生充分的干燥-快速热解，同时外部供热、气体预热及固体填料热载体换热同时提供热量，使煤粉快速充分热解，从而有效降低热解成本，提高热量利用率。通过设置气体流化器防止煤粉与热载体半焦在热解反应器底部团聚产生堵塞，提高传热效率。该反应器结构简单紧凑、安装及维修便捷，具有热量利用效率高、焦油产率高、煤气中H2、CO及CH4有效气含量高及细灰含量少等明显优势。 进一步的，通过设置平衡装置，调节加压料仓与混合给料器之间的压差，确保煤粉在混合给料器内稳定输出，提高装置工作稳定性。 进一步的，通过设置上控温装置及下控温装置，调节热解反应温度，防止热解反应器内局部过热、飞温，使煤粉快速充分热解，提高热量利用率。 进一步的，通过设置气体流化器的数量为2-12个，防止煤粉与热半焦在热解反应器底部团聚产生堵塞，进一步减少热解煤气及煤气中焦油的停留时间，提高热效率。 【专利附图】【附图说明】 图1为本技术的装置结构示意图； 其中:1、输送气，2、加压料仓，3、混合给料器，4、平衡装置，5、热解反应器，6、热解套管，7、旋风分离器，8、加压焦仓，9、换热装置，10、预热装置，11、热载气，12、填料，13、上控温装置，14、下控温装置，15、气体流化器。 【具体实施方式】 下面结合附图对本技术做进一步详细描述。 参见图1，该装置包括加压料仓2、旋风分离器7、加压焦仓8、换热装置9、预热装置10，混合给料器3、平衡装置4、热解反应器5、热解套管6、上控温装置13、下控温装置14、气体流化器15。混合给料器3煤粉入口与加压料仓2煤粉出口连接，混合给料器3的出口管线与加压料仓2之间通过平衡装置4连接，用于调节加压料仓2与混合给料器3之间的压差，确保煤粉在混合给料器3内稳定输出。热解反应器5顶部煤粉入口与混合给料器3的煤粉出口连接，热解反应器5顶部煤气出口与旋风分离器7的入口连接，旋风分离器7焦粉出口与加压焦仓8入口连接，加压焦仓8出口与换热装置9焦粉入口连接，换热装置9热载气出口连接热解反应器5下端预热气入口。热解反应器5外部设置上下分别设置上控温装置13及下控温装置14，用于调节热解反应温度，防止热解反应器内局部过热、飞温。 热解反应器5内设热解套管6，热解套管6的顶部入口即为热解反应器5的煤粉入口，热解套管6下部出口深入至热解反应器5内部填料处，通过调节热解套管6的深入长度可以控制煤粉的热解停留时间，热解反应器5内填料为煤灰、石英砂及沙子的一种或多种或者几种的组合。不同的床层高度上，热解套管6外形成不同的温度区域，可以分为上部干燥区和下部热解恒温区，粉煤在下落的过程中发生充分的干燥-快速热解，形成的部分半焦通过热解反应器5底部排出，形成的焦油和煤气进入旋风分离器7进行气-固分离，分离的固体焦粉落入加压焦仓8缓存后进入换热装置9，与热载气11进行充分换热，并在热载气11的输力下部分焦粉返回热解反应器5再次进行换热，剩余的焦粉排出界外处理。 气体流化器15 —端与热解反应器5底部连接，另一端与预热装置10气体出口连接，气体流化器15的数量为2?12个，其作用主要为:①用于流化热解反应器5内的固体填料热载体，形成流化床热解反应器；②防止煤粉与热半焦在热解反应器5底部团聚产生堵塞，导致传热效率降低及焦油在半焦表面附着进行二次热裂解减少热解煤气及煤气中焦油的停留时间。【权利要求】1.一种煤的低温热解反应装置，其特征在于，包括加压料仓(2)、旋风分离器(7)、加压焦仓(8)、换热装置(9)、预热装置(10)、混合给料器(3)、若干气体流化器(15)以及内置长度可变的热解套管￠)的热解反应器(5)，所述热解反应器(5)底部设置有填料本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种煤的低温热解反应装置，其特征在于，包括加压料仓(2)、旋风分离器(7)、加压焦仓(8)、换热装置(9)、预热装置(10)、混合给料器(3)、若干气体流化器(15)以及内置长度可变的热解套管(6)的热解反应器(5)，所述热解反应器(5)底部设置有填料，所述热解套管(6)的顶部入口为热解反应器(5)的煤粉入口，热解套管(6)下部出口深入至热解反应器(5)内部填料处；所述加压料仓(2)出口与混合给料器(3)入口连接，混合给料器(3)的出口与热解反应器(5)顶部煤粉入口连接，热解反应器(5)顶部煤气出口与旋风分离器(7)入口连接，旋风分离器(7)焦粉出口与加压焦仓(8)入口连接，加压焦仓(8)出口与换热装置(9)焦粉入口连接，换热装置(9)热载气出口连接热解反应器(5)下端预热气入口；所述的气体流化器(15)一端与热解反应器(5)底部连接，另一端与预热装置(10)气体出口连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李大鹏，王明峰，王宁波，王汝成，黄勇，张月明，刘巧霞，杨会民，姚晓虹，
申请(专利权)人：陕西延长石油集团有限责任公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61
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