A method of using second pyrolysis with solid heat carrier containing hydrocarbon element powder, suitable for pyrolysis of pulverized coal char pyrolysis process, RCPS finally enters the fluidized burning reaction process of R50 and oxygen-containing gas contact oxidation reaction of R50R fluidized bed burning coke flue gas R50PS and YQ, the first half from the high temperature oxidation of R50 coke BS1 used as the first solid heat carrier SK1 in ascending lower mixed with the pulverized coal pyrolysis reactor of R10E tube, second high temperature oxidation of R50 from semi coke BS2 after cooling step XH reduced to HXT become the proper temperature cooling of the second oxidation char BS2C, at least a part of the BS2C second SK2 used as solid heat carrier, after entering the R10E the product can enter the R10 outlet pipe, a cyclone separator, such as the settlement position and derived from R10E containing char mixing materials improve the subsequent pyrolysis temperature.
【技术实现步骤摘要】
一种使用第二固体热载体的含碳氢元素的粉料的热解方法
本专利技术涉及一种使用第二固体热载体的含碳氢元素的粉料的热解方法,适合于粉煤热解过程,最终热解半焦RCPS进入流化烧焦反应过程R50与含氧气体接触发生流化床烧焦反应R50R产生高温氧化半焦R50PS和烟气YQ,R50排出的第一高温氧化半焦BS1用作第一固体热载体SK1进入提升管热解反应器R10E的下部与粉煤混合,R50排出的第二高温氧化半焦BS2经过冷却步骤XH降低至合适温度HXT成为降温第二氧化半焦BS2C,至少一部分BS2C用作第二固体热载体SK2,可进入R10E的后段,可进入R10产物的出口管、旋风分离器、沉降器等位置与与源于R10E的含热解半焦的物料混合提高其后续热解温度。
技术介绍
本专利技术所述含碳氢元素的粉料,指的是在本专利技术所述热解反应过程可以产生含油蒸汽的含有碳元素、氢元素的粉料,比如挥发分含量高的低变质煤粉。现代化大型煤矿比如低变质煤矿通常采用机械化综采技术以提高采煤效率、降低成本,其煤炭采出品中的粉煤产率约为60~70%,成为主体产品,因此粉煤的深度转化和综合利用技术必将占据现代低变质煤炭利用技术的主体地位,粉煤加工的一个分支领域是“粉煤分质分级利用”,其中粉煤热解被视为有经济竞争力的技术途径。本专利技术所述粉煤FM即R10FS,通常为干燥后脱水粉煤,其水分重量通常低于10%、一般低于7%、较佳者低于5%。本专利技术所述粉煤FM即R10FS,其粒度通常为0.00001~6毫米、一般为0.0001~3.5毫米、较佳者为0.001~2毫米。本专利技术所述粉煤热解过程,指的是以多产煤焦油 ...
【技术保护点】
一种使用第二固体热载体的含碳氢元素的粉料的热解方法,其特征在于包含以下步骤:(1)在一级热解反应过程R10,使用流化床提升管热解反应器R10E,含碳氢元素的粉料R10FS、第一固体热载体SK1自下部进入反应器R10E混合,在气体进料R10FV作用下通过提升管热解反应器R10E向上流动进行一级热解反应R10R转化为一级热解反应气固产物R10P;(2)在气固分离过程S1,一级热解反应气固产物R10P通过使用旋风分离器S1E的分离系统分离为一级热解煤气R10PV和一级热解半焦R10PS;(3)在二级热解反应过程R20,一级热解半焦R10PS进入二级热解反应过程R20的反应空间,主体流向是自上而下流动,一级热解半焦R10PS进行第二热解反应R20R;二级热解半焦R20PS排出二级热解反应过程R20;(4)在气固分离过程S2,离开固体粉料主体床层后的含尘二级热解煤气,通过使用旋风分离器的分离系统S2分离为排出气固分离过程S2的脱尘二级热解煤气R20PV和返回二级热解反应空间的回流半焦S2PS;(5)在流化烧焦反应过程R50,基于二级热解半焦R20PS的最终热解半焦RCPS进入流化烧焦反应空间,与 ...
【技术特征摘要】
1.一种使用第二固体热载体的含碳氢元素的粉料的热解方法,其特征在于包含以下步骤:(1)在一级热解反应过程R10,使用流化床提升管热解反应器R10E,含碳氢元素的粉料R10FS、第一固体热载体SK1自下部进入反应器R10E混合,在气体进料R10FV作用下通过提升管热解反应器R10E向上流动进行一级热解反应R10R转化为一级热解反应气固产物R10P;(2)在气固分离过程S1,一级热解反应气固产物R10P通过使用旋风分离器S1E的分离系统分离为一级热解煤气R10PV和一级热解半焦R10PS;(3)在二级热解反应过程R20,一级热解半焦R10PS进入二级热解反应过程R20的反应空间,主体流向是自上而下流动,一级热解半焦R10PS进行第二热解反应R20R;二级热解半焦R20PS排出二级热解反应过程R20;(4)在气固分离过程S2,离开固体粉料主体床层后的含尘二级热解煤气,通过使用旋风分离器的分离系统S2分离为排出气固分离过程S2的脱尘二级热解煤气R20PV和返回二级热解反应空间的回流半焦S2PS;(5)在流化烧焦反应过程R50,基于二级热解半焦R20PS的最终热解半焦RCPS进入流化烧焦反应空间,与含氧气体接触,进行流化床烧焦反应R50R,产生高温氧化半焦R50PS和烟气YQ,烟气YQ自上部空间排出流化烧焦反应过程R50;高温半焦R50PS排出流化烧焦反应过程R50;(6)R50排出的第一高温氧化半焦BS1用作第一固体热载体SK1进入提升管热解反应器R10E的下部与粉煤混合;(7)R50排出的第二高温氧化半焦BS2用作第二固体热载体SK2,与源于R10E的含热解半焦的物料,在形成最终热解半焦之前混合加热之,第二固体热载体SK2的温度高于被混合物料的温度,第二固体热载体SK2的温度低于第一固体热载体SK1的温度。2.根据权利要求1所述方法,其特征在于:(7)第二固体热载体SK2,与源于R10E的含热解半焦的物料混合的位置选自下列中的1个或几个:①提升管式一级热解反应器R10E内的后半段反应空间,按照反应物料流过动一级热解反应器R10E的时间顺序而言;②连接提升管热解反应器R10E与一级热解产物R10P的旋风分离器S1E的管道;③一级热解产物R10P的旋风分离器S1E的内部空间,包括料腿;④沉降器R20E的内部空间。3.根据权利要求1所述方法,其特征在于:(7)第二固体热载体SK2,与源于R10E的含热解半焦的物料混合,第二固体热载体SK2的温度SK2-T,高于被混合物料的温度30~150℃。4.根据权利要求1所述方法,其特征在于:(7)第二固体热载体SK2,与源于R10E的含热解半焦的物料混合,第二固体热载体SK2的温度SK2-T,高于被混合物料的温度70~100℃。5.根据权利要求1所述方法,其特征在于:(1)在一级热解反应过程R10,含碳氢元素的粉料R10FS的粒径为0~6毫米,含碳氢元素的粉料R10FS选自下列物料中的一种或几种,:①低变质粉煤;②高变质粉煤;③油母页岩粉;④其它在热解过程能够产生含油蒸汽的固体粉料。6.根据权利要求5所述方法,其特征在于:(1)在一级热解反应过程R10,含碳氢元素的粉料R10FS的粒径为0~2毫米。7.根据权利要求1所述方法,其特征在于:(1)在一级热解反应过程R10,气体进料R10FV提供流化动力,一级热解反应过程R10的至少大部分吸热量由第一固体热载体SK1提供;(3)在二级热解反应过程R20,二级热解反应过程R20的至少大部分吸热量由进入二级热解反应过程R20的第二固体热载体SK2提供;(4)在气固分离过程S2,离开固体粉料主体床层后的含尘二级热解煤气,通过至少使用2级串联操作的旋风分离器的气固分离系统S2完成气固分离,所得脱尘二级热解煤气R20PV自二级热解反应过程R20反应空间上部排出,S2与S1至少部分共用。8.根据权利要求1所述方法,其特征在于:(3)在二级热解反应过程R20,一级热解半焦R10PS进入二级热解反应过程R20的反应空间,主体流向是自上而下流动,一级热解半焦R10PS和进入二级热解反应过程R20的第二固体热载体SK2混合产生升温效应进行第二热解反应R20R产生二级热解煤气和二级解热解半焦,并完成气固分离;二级热解反应过程R20的气固流动状态表现为散式流化床。9.根据权利要求1所述方法,其特征在于:(7)第二固体热载体SK2,通过提升管输送后与被混合物料接触。10.根据权利要求1所述方法,其特征在于:(3)在二级热解反应过程R20使用的二级热解反应器R20E的下部,通入气提气V22V以气提半焦颗粒中携带的焦油气和煤气,气提气向上流动最终进入脱尘二级热解煤气R20PV中。11.根据权利要求10所述方法,其特征在于:气提气,选自煤气或氮气和或水蒸气和或无氧烟气。12.根据权利要求1所述方法,其特征在于:(5)在流化烧焦反应过程R50,基于二级热解半焦R20PS的最终热解半焦RCPS进入流化烧焦反应空间,与自下而上流动的含氧气体接触,发生流化床烧焦反应R50R,产生高温半焦R50PS和烟气YQ,烟气YQ自上部空间排出流化烧焦反应过程R50;高温半焦R50PS排出流化烧焦反应过程R50。13.根据权利要求12所述方法,其特征在于:(5)在流化烧焦反应过程R50,流化烧焦反应空间的上部稀相段的器内含尘烟气R50E-YQ,经过布置于流化烧焦反应器内部的上部空间的旋风分离系统S5脱尘分离为烟气YQ和半焦粉尘R50-RS;烟气YQ自上部空间离开旋风分离系统S5排出流化烧焦反应过程R50。14.根据权利要求12所述方法,其特征在于:(5)在流化烧焦反应过程R30,流化烧焦反应空间的上部稀相段的器内含尘烟气R50E-YQ,经过布置于流化烧焦反应器内部的上部空间的旋风分离系统S5脱尘分离为烟气YQ和半焦粉尘R50-RS;旋风分离系统S5的旋风分离器料腿排出的半焦粉尘R50-RS返回流化烧焦反应空间循环加工。15.根据权利要求12所述方法,其特征在于:(7)R50排出的第二高温氧化半焦BS2经过冷却步骤XH降低至合适温度HXT成为降温第二氧化半焦BS2C,至少一部分BS2C用作第二固体热载体SK2;在流化烧焦反应过程R50,设置外取热器R50-OUT-HX,排出流化烧焦反应过程R50的热半焦进入外取热器R50-OUT-HX与取热介质间接换热降低温度后,排出外取热器R30-OUT-HX,至少一部分冷却后热半焦用作第二固体热载体SK2,在取热器R50-OUT-HX完成冷却步骤XH。16.根据权利要求12所述方法,其特征在于:(7)R50排出的第二高温氧化半焦BS2经过冷却步骤XH降低至合适温度HXT成为降温第二氧化半焦BS2C,至少一部分BS2C用作第二固体热载体SK2;在流化烧焦反应过程R50,设置外取热器R50-OUT-HX,来自流化烧焦反应过程R50的热半焦进入外取热器R50-OUT-HX与取热介质间接换热降低温度,排出外取热器R50-OUT-HX的部分热半焦返回流化烧焦反应过程R50循环使用,一部分冷却后热半焦用作第二固体热载体SK2,在取热器R50-OUT-HX完成冷却步骤XH。17.根据权利要求12所述方法,其特征在于:(7)R50排出的第二高温氧化半焦BS2经过冷却步骤XH降低至合适温度HXT成为降温第二氧化半焦BS2C,至少一部分BS2C用作第二固体热载体SK2;在流化烧焦反应过程R50,设置外取热器R50-OUT-HX,来自流化烧焦反应过程R50的热半焦进入外取热器R50-OUT-HX与取热介质间接换热降低温度,排出外取热器R50-OUT-HX的第一部分热半焦返回流化烧焦反应过程R50循环使用,第二部分冷却后热半焦用作第二固体热载体SK2,第三部分冷却后热半焦用作产品R50PS,在取热器R50-OUT-HX完成冷却步骤XH。18.根据权利要求1所述方法,其特征在于:(3)在二级热...
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