本实用新型专利技术提供了一种用于煤直接液化反应器的循环装置及煤直接液化反应器。该循环装置包括杯体、下降管及循环泵，杯体包括上端开口和下端开口，杯体包括圆柱体部分和与圆柱体部分相连通的圆锥体部分，圆柱体部分具有上端开口，圆锥体部分具有下端开口；下降管设置在圆锥体部分的下游，并通过圆锥体部分的下端开口与杯体相连通；循环泵与下降管相连通，用于将下降管中的物料进行循环处理。采用本实用新型专利技术的循环装置的煤直接液化反应器，可以调控气相和浆液相的分离过程，在反应器上部形成均匀的气液分离界面，改善分离效果，进而减少结渣和结焦，有效延长装置的运转时间。
A circulating device for direct coal liquefaction reactor and a coal direct liquefaction reactor
【技术实现步骤摘要】
用于煤直接液化反应器的循环装置及煤直接液化反应器
本技术涉及煤直接液化反应设备领域，具体而言，涉及一种用于煤直接液化反应器的循环装置及煤直接液化反应器。
技术介绍
煤直接液化技术是实现煤炭清洁化、高效化利用的重要方法。现有商业化的煤直接液化装置中采用的反应器形式为强制循环悬浮床反应器。为避免大颗粒沉积，反应器中采用循环杯分离气体和油煤浆，实现油煤浆的循环。工业生产中，反应器长周期运转时内循环杯存在严重结渣或结焦等问题，影响气体和浆液的分离效果，造成循环泵抽空。当堵塞情况严重时，循环泵无法正常工作，因此必须停工检修，影响反应器的长周期运转。因而，存在气液分离效率不理想的问题。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供一种用于煤直接液化反应器的循环装置及煤直接液化反应器，以解决现有技术中煤直接液化反应器中气液分离效率不理想的问题。为了实现上述目的，根据本技术的一个方面，提供了一种用于煤直接液化反应器的循环装置，该循环装置包括杯体、下降管及循环泵，杯体包括上端开口和下端开口，杯体包括圆柱体部分和与圆柱体部分相连通的圆锥体部分，圆柱体部分具有上端开口，圆锥体部分具有下端开口；下降管设置在圆锥体部分的下游，并通过下端开口与杯体相连通；循环泵与下降管相连通，用于将下降管中的物料进行循环处理。进一步地，圆锥体部分的锥角为60～150°。进一步地，在轴向方向上，圆柱体部分的高度与圆锥体部分的高度之比为1：0.2～5。为了实现上述目的，根据本技术的一个方面，提供了一种煤直接液化反应器，煤直接液化反应器包括反应器壳体以及循环装置，该循环装置包括杯体包括上端开口和下端开口，杯体包括圆柱体部分和与圆柱体部分相连通的圆锥体部分，圆柱体部分具有上端开口，圆锥体部分具有下端开口；下降管设置在圆锥体部分的下游，并通过下端开口与杯体相连通；循环泵与下降管相连通，用于将下降管中的物料进行循环处理，其中，杯体和下降管设置于反应器壳体内部，且杯体的圆柱体部分与反应器壳体的内壁之间形成有环形间隙，循环泵通过循环管线与反应器壳体的内部连通。进一步地，圆锥体部分的锥角为60～150°。进一步地，环形间隙的宽度为0.2～20cm。进一步地，环形间隙的宽度为1～10cm。进一步地，圆柱体部分与圆锥体部分的高度之比为1：1～3。进一步地，反应器壳体的顶部设置有气相出口，圆柱体部分的上表面与气相出口的距离为0～100cm。进一步地，圆柱体部分的上表面与气相出口的距离为0～20cm。应用本技术的技术方案，将本申请的循环装置应用于煤直接液化反应器中时，由于气相引流管，煤直接液化反应所产生的气体-浆液混合物仅通过杯体与反应器壳体之间的环形间隙上升，进而在反应器顶部形成均匀的气液分离界面，从而能够改善分离效果，减少结渣和结焦的可能性。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1示出了根据本技术的煤直接液化反应装置的结构示意图。其中，上述附图包括以下附图标记：1、气相出口；2、杯体；3、反应器壳体；4、下降管；5、循环泵；6、循环管线；21、圆柱体部分；22、圆锥体部分。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。在本技术中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指参考附图所示的上、下；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。如
技术介绍
所提到的，现有技术的煤直接液化反应器存在气液分离效果不理想的问题。专利技术人现有技术的问题进行了深入研究和分析，发现用于沸腾床反应器的循环杯在使用时，由于气相引流管的存在，气液混合物的上升通道为气相引流管和杯体与反应器壁之间的环形间隙，而气相引流管和环形间隙中的流动阻力不同，气相和浆液相在环形间隙和气相引流管中分配不均，因此在循环杯上方无法形成均匀的分离界面，产生泡沫层，造成壁面沉积。当沉积形成结渣或结焦，环形间隙处流体冲刷作用较弱，容易形成短路，流体相的通道变为气相引流管，从而造成环形间隙堵塞。随着结焦点的增多并不断长大从壁面掉落，造成循环杯内的严重堵塞。为了改善上述状况，在本申请一种典型的实施方式中，如图1所示，提供了一种用于煤直接液化反应器的循环装置包括上端开口和下端开口的杯体2、下降管4以及循环泵5，其中，杯体2包括上部的圆柱体部分21和下部的与圆柱体部分21连通的圆锥体部分22，圆柱体部分21具有上端开口，圆锥体部分22具有下端开口，下降管4设置在圆锥体部分22的下游，并通过下端开口与杯体2相连通；循环泵5与下降管4相连通，用于将下降管4中的物料进行循环处理。上述循环装置中，杯体2主要由上部的圆柱体部分21和下部的圆锥体部分22组成，上下两部分连接在一起，形成一个上部为圆柱体、下部为圆锥体的空腔。并通过循环泵对物料进行循环。下部的圆锥体部分22的锥顶角度可以为60～150°，例如可以为60°、70°、80°、90°、100°、110°、120°、130°、140°、150°以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值。优选地，圆锥体部分22的锥顶角度为80～120°。锥形下端出口有利于液相物料汇集排出。在杯体2中，圆柱体部分21与圆锥体部分22的高度之比可以为1：0.2～5，优选为1：1～3。此处的高度是指在轴向方向上的高度。将圆柱体部分21与圆锥体部分22的高度之比控制在上述范围内，有助于提高气液分离效率。在本技术中，由于圆柱体部分21的侧壁上部没有设置开口、孔、孔隙等，因而进入杯体2内腔中的流体必须经由杯体2的上端开口进入。在本技术的循环装置中，杯体2中不设置气相引流管，因而煤直接液化反应所产生的气体-浆液混合物仅通过杯体2与反应器壳体之间的环形间隙上升。因此，采用本技术的循环装置，可以在反应器顶部形成均匀的气液分离界面，从而能够改善分离效果，进而减少结渣和结焦的可能性。在本技术另一种典型的实施方式中，提供了一种煤直接液化反应器，如图1所示，本技术的煤直接液化反应器包括反应器壳体3和循环装置，其中，包括上端开口和下端开口的杯体2、下降管4以及循环泵5，其中，杯体2包括上部的圆柱体部分21和下部的与圆柱体部分21连通的圆锥体部分22，圆柱体部分21具有上端开口，圆锥体部分22具有下端开口，下降管4设置在圆锥体部分22的下游，并通过下端开口与杯体2相连通；循环泵5与下降管4相连通，杯体2和下降管4设置于反应器壳体3内部，且杯体2的圆柱体部分21与反应器壳体3的内壁之间形成有环形间隙，循环泵5通过循环管线6连通至反应器壳体3的内部。采用本技术的循环装置的煤直接液化反应器，能够在反应器顶部形成均匀的气液分离界面，从而能够改善分离效果，进而减少结渣和结焦的可能性。在杯体2中，圆锥体部分22的锥顶夹角以及圆柱体部分21与圆锥体部分22的高度之比均与前文描述的相同，在此不再赘述。在煤直接液化反应器中，通过控制环形间隙(即圆柱体部分21与反应器壳体3内壁之间的环形间隙)的宽度，能够控制气相-浆液混合物通过环形间隙的速度以及气相和浆液相的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于煤直接液化反应器的循环装置，其特征在于，该循环装置包括：杯体(2)，包括上端开口和下端开口，所述杯体(2)包括圆柱体部分(21)和与所述圆柱体部分(21)相连通的圆锥体部分(22)，所述圆柱体部分(21)具有所述上端开口，所述圆锥体部分(22)具有所述下端开口；下降管(4)，所述下降管(4)设置在所述圆锥体部分(22)的下游，并通过所述下端开口与所述杯体(2)相连通；循环泵(5)，所述循环泵(5)与所述下降管(4)相连通，用于将所述下降管(4)中的物料进行循环处理。
【技术特征摘要】
1.一种用于煤直接液化反应器的循环装置，其特征在于，该循环装置包括：杯体(2)，包括上端开口和下端开口，所述杯体(2)包括圆柱体部分(21)和与所述圆柱体部分(21)相连通的圆锥体部分(22)，所述圆柱体部分(21)具有所述上端开口，所述圆锥体部分(22)具有所述下端开口；下降管(4)，所述下降管(4)设置在所述圆锥体部分(22)的下游，并通过所述下端开口与所述杯体(2)相连通；循环泵(5)，所述循环泵(5)与所述下降管(4)相连通，用于将所述下降管(4)中的物料进行循环处理。2.根据权利要求1所述的循环装置，其特征在于，所述圆锥体部分(22)的锥角为60～150°。3.根据权利要求1或2所述循环装置，其特征在于，在轴向方向上，所述圆柱体部分(21)的高度与所述圆锥体部分(22)的高度之比为1：0.2～5。4.一种煤直接液化反应器，其特征在于，所述煤直接液化反应器包括反应器壳体(3)以及循环装置，所述循环装置包括：杯体(2)，包括上端开口和下端开口，所述杯体(2)包括圆柱体部分(21)和与所述圆柱体部分(21)相连通的圆锥体部分(22)，所述圆柱体部分(21)具有所述上端开口，所述圆锥体部分(22)具有所述下端开口；下降管(4)，所述下降管...
【专利技术属性】
技术研发人员：张传江，韩来喜，陈茂山，秦光书，许明，门卓武，
申请(专利权)人：神华集团有限责任公司，中国神华煤制油化工有限公司，中国神华煤制油化工有限公司鄂尔多斯煤制油分公司，
类型：新型
国别省市：北京,11
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