一种加氢气化炉、加氢气化系统和加氢气化方法技术方案

本发明专利技术公开了一种加氢气化炉、加氢气化系统和加氢气化方法，涉及煤气化技术领域，用于实现对焦油的简单、高效利用。该加氢气化炉包括外筒和位于所述外筒内的内筒，所述内筒包括相互连通的反应室和激冷区，所述反应室位于所述激冷区上方，所述外筒上设置有合成气出口，所述合成气出口位于所述反应室和所述激冷区的连接处下方，所述加氢气化炉还包括位于所述反应室和所述激冷区的连接处外围的激冷器，所述激冷器中通入有焦油，所述激冷器上设置有朝向所述反应室的底部的多个第一喷射口，所述反应室的底部上设置有与所述第一喷射口一一对应的多个第一焦油孔。本发明专利技术用于对煤进行加氢气化处理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及煤气化
，尤其涉及一种加氢气化炉、加氢气化系统和加氢气化方法。
技术介绍
我国是一个富煤、贫油、少气的国家，且随着我国经济的飞速发展，对石油和天然气的需求越来越多，因此，如何对煤进行合理的利用，以减小对石油和天然气的需求，已经成为我国煤
的一个主要发展方向。目前，主要通过煤化工技术对煤进行利用，具体地，煤化工是指以煤为原料，经化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料等的过程。煤化工技术包括炼焦、低温干馏和加氢气化等，其中，对煤进行炼焦、低温干馏或者加氢气化处理后，不仅会得到目标产物，还会产出焦油。若将焦油直接废弃，则会降低企业利润、危害环境，因此将这部分焦油重新利用具有十分重要的意义。现有技术中，主要通过利用焦油生产轻质油品的方式实现对焦油的重新利用，通常，利用焦油生产轻质油品的方式包括以下两种：焦油加氢精制和煤焦油深加工工艺。其中，焦油加氢精制过程中，需要先对焦油进行一定的预处理，且需要催化剂和较高的压力条件(13MPa～15MPa)，过程复杂难实现；而煤焦油深加工工艺过程中，获得的油品以沸点较高的重焦油为主，未能实现对焦油的高效利用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种加氢气化炉、加氢气化系统和加氢气化方法，用于实现对焦油的简单、高效利用。为达到上述目的，本专利技术提供一种加氢气化炉，采用如下技术方案：该加氢气化炉包括外筒和位于所述外筒内的内筒，所述内筒包括相互连通的反应室和激冷区，所述反应室位于所述激冷区上，所述外筒上设置有合成气出口，所述合成气出口位于所述反应室和所述激冷区的连接处下方，所述加氢气化炉还包括位于所述反应室和所述激冷区的连接处外围的激冷器，所述激冷器中通入有焦油，所述激冷器上设置有朝向所述反应室的底部的多个第一喷射口，所述反应室的底部上设置有与所述第一喷射口一一对应的多个第一焦油孔。本专利技术提供了一种如上所述的加氢气化炉，由于该加氢气化炉还包括位于反应室和激冷区的连接处外围的激冷器，激冷器上设置有朝向反应室的底部的多个第一喷射口，反应室的底部上设置有与第一喷射口一一对应的多个第一焦油孔，从而使得在使用加氢气化炉对煤进行加氢气化处理的过程中，激冷器可以将焦油喷射至反应室中，进而使得该部分焦油能够在反应室中进行加氢气化反应，生成轻质油品，无需对现有技术中的加氢气化炉的结构和加氢气化方法进行大的改变，即可将焦油转化为轻质油品，因此，能够实现对焦油的简单、高效利用。进一步地，本专利技术提供了一种加氢气化系统，该加氢气化系统包括以上所述的加氢气化炉、第一焦油传输管道以及后处理系统，其中，所述后处理系统与所述合成气出口连通，所述第一焦油传输管道的一端与所述后处理系统连通，另一端与所述激冷器连通，用于将所述后处理系统获得的焦油输送至所述激冷器中。由于该加氢气化系统包括以上所述的加氢气化炉，因此，该加氢气化系统具有和以上所述的加氢气化炉相同的有益效果，此处不再进行赘述。此外，本专利技术还提供了一种加氢气化方法，使用以上所述的加氢气化炉对煤进行加氢气化处理，该加氢气化方法包括：使用所述激冷器向所述反应室中喷射焦油；进入所述反应室中的焦油在所述反应室中发生加氢气化反应生成轻质油品。本专利技术提供了一种如上所述的加氢气化方法，在使用该加氢气化方法对煤进行加氢气化处理的过程中，使用激冷器向反应室中喷射焦油，进入反应室中的焦油即可在反应室中发生加氢气化反应生成轻质油品，因此，无需对现有技术中的加氢气化炉的结构和加氢气化方法进行大的改变，即可将焦油转化为轻质油品，进而实现了对焦油的简单、高效利用。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例中的加氢气化炉的示意图；图2为本专利技术实施例中的激冷器所在位置的纵截面示意图；图3为本专利技术实施例中的激冷器所在位置的横截面示意图；图4为本专利技术实施例中的加氢气化系统的示意图；图5为本专利技术实施例中的加氢气化方法的流程图。附图标记说明：1—外筒；11—合成气出口；2—内筒；21—反应室；22—激冷区；23—连接处；3—激冷器；4—主焦油管道；5—短管；6—圆锥形挡板；7—环形折流板；8—喷嘴；9—反吹气口；10—加氢气化炉；20—第一焦油传输管道；30—后处理系统；40—第二焦油传输管道；50—外部焦油源。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一如图1所示，本专利技术实施例提供的加氢气化炉包括外筒1和位于外筒1内的内筒2，内筒2包括相互连通的反应室21和激冷区22，反应室21位于激冷区22上方，外筒1上设置有合成气出口11，合成气出口11位于反应室21和激冷区22的连接处23下方。进一步地，加氢气化炉还包括位于反应室21和激冷区22的连接处23外围的激冷器3，激冷器3中通入有焦油，激冷器3上设置有朝向反应室21的底部的多个第一喷射口，反应室21的底部上设置有与第一喷射口一一对应的多个第一焦油孔，从而使得在使用加氢气化炉对煤进行加氢气化处理的过程中，激冷器3可以将焦油喷射至反应室21中，进而使得该部分焦油能够在反应室21中发生加氢气化反应，生成轻质油品，无需对现有技术中的加氢气化炉的结构和加氢气化方法进行大的改变，即可将焦油转化为轻质油品，因此，能够实现对焦油的简单、高效利用。另外，该部分焦油还可以同时对反应室21中的合成气(即煤粉在反应室21中发生加氢气化反应生成的合成气)起到激冷的作用，无需再通过气体或者水等介质对反应室21中的合成气进行激冷，有利于节约能耗和降低废气或者废水的生产量。可选地，内筒2的长度为整个外筒1的长度的1/3～3/5。内筒2和外筒1之间设置保温层，保温层内填充有保温材料，以防止内筒2与外界的热量交换。示例性地，保温材料为石英棉。进一步地，本专利技术实施例中优选，如图1所示，反应室21和激冷区22的连接处23的直径小于内筒2的直径(图1中D所示)，呈缩口状，即沿逐渐靠近激冷区22的方向，反应室21本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加氢气化炉，包括外筒和位于所述外筒内的内筒，其特征在于，所述内筒包括相互连通的反应室和激冷区，所述反应室位于所述激冷区上方，所述外筒上设置有合成气出口，所述合成气出口位于所述反应室和所述激冷区的连接处下方，所述加氢气化炉还包括位于所述反应室和所述激冷区的连接处外围的激冷器，所述激冷器中通入有焦油，所述激冷器上设置有朝向所述反应室的底部的多个第一喷射口，所述反应室的底部上设置有与所述第一喷射口一一对应的多个第一焦油孔。

【技术特征摘要】
1.一种加氢气化炉，包括外筒和位于所述外筒内的内筒，其特征在于，所述内筒包括相
互连通的反应室和激冷区，所述反应室位于所述激冷区上方，所述外筒上设置有合成气出
口，所述合成气出口位于所述反应室和所述激冷区的连接处下方，所述加氢气化炉还包括
位于所述反应室和所述激冷区的连接处外围的激冷器，所述激冷器中通入有焦油，所述激
冷器上设置有朝向所述反应室的底部的多个第一喷射口，所述反应室的底部上设置有与所
述第一喷射口一一对应的多个第一焦油孔。
2.根据权利要求1所述的加氢气化炉，其特征在于，所述激冷器上还设置有朝向所述激
冷区的顶部的多个第二喷射口，所述激冷区的顶部上设置有与所述第二喷射口一一对应的
多个第二焦油孔。
3.根据权利要求2所述的加氢气化炉，其特征在于，所述激冷器包括一个环形管，所述
环形管与主焦油管道连通，其中，所述环形管上设置有一排所述第一喷射口和一排所述第
二喷射口。
4.根据权利要求2所述的加氢气化炉，其特征在于，所述激冷器包括上下设置的两个环
形管，两个所述环形管均与主焦油管道连通，其中，靠上设置的环形管上设置有一排所述第
一喷射口，靠下设置的环形管上设置有一排所述第二喷射口。
5.根据权利要求4所述的加氢气化炉，其特征在于，所述加氢气化炉还包括两条辅焦油
管道，每条所述辅焦油管道的一端均与一个所述环形管连通，另一端均与所述主焦油管道
连通，两条所述辅焦油管道上均设置有阀门。
6.根据权利要求3或4所述的加氢气化炉，其特征在于，所述环形管为圆环形管，所述圆
环形管的管径大于2cm。
7.根据权利要求6所述的加氢气化炉，其特征在于，所述圆环形管的管径为所述内筒的
直径的1/10～1/20。
8.根据权利要求6所述的加氢气化炉，其特征在于，所述第一喷射口、所述第二喷射口、
所述第一焦油孔和所述第二焦油孔的形状均为圆形，所述第一喷射口、所述第二喷射口、所
述第一焦油孔和所述第二焦油孔的直径均为所述圆环形管的管径的3/10～7/10。
9.根据权利要求3或4所述的加氢气化炉，其特征在于，所述第一喷射口和所述第一焦
油孔之间通过短管连通，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪国庆，郑征，周三，马志超，景旭亮，聂永广，张正旺，王蕾，王奕唯，
申请(专利权)人：新奥科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13