一种利于气固分离和冷却的加氢气化炉制造技术

本实用新型专利技术公开了一种利于气固分离和冷却的加氢气化炉，包括气化炉筒体，气化炉筒体的内部由上向下依次固定有反应室、反应产物换热器、气固分离装置和固体冷却器，气化炉筒体顶端设有与反应室连通的喷嘴，喷嘴的进口上连接有氧气输送管、粉煤输送管和高温氢气输送管；反应室底端的出料口与反应产物换热器的热介质进口连通，反应产物换热器的热介质出口与气固分离装置的进料口连通；气固分离装置的出气口与气体换热器的热介质进口连通，气固分离装置的出料口与固体冷却器的热介质进口连通，本实用新型专利技术设置有多个气固分离装置，提升了气固分离的效果，还设置了相同数量的固体冷却器和气体换热器，使得冷却效果更好。

A Hydrogasifier for Gas-solid Separation and Cooling

【技术实现步骤摘要】
一种利于气固分离和冷却的加氢气化炉
：本技术涉及粉煤加氢气化领域，具体涉及一种利于气固分离和冷却的加氢气化炉。
技术介绍
：加氢气化是指含碳化合物与氢气在中温(700-1000℃)和高压(5-10MPa)条件下反应，生成富含甲烷的粗煤气、高附加值芳烃油品和高热值半焦的过程。现有的加氢气化炉中，半焦和合成气在气化炉内采用引入外界的合成气(是以一氧化碳和氢气为主要组分的合成气)的方式进行降温，低温的外界合成气与炉内高温的半焦和合成气混合，使得炉内高温的半焦和合成气温度下降，但是外界合成气的加入，使得一氧化碳成分混合进了炉内合成气中，影响了整个气化炉内合成气的氢气纯度，后续炉内合成气的提纯过程中，还要设置一氧化碳去除装置，间接增大了设备成本投入，增加了工作负荷；炉内半焦和合成气的气固分离，采用半焦自身重力沉降的方式进行，由于半焦颗粒较细且密度小的自身特性，不易下降，更多的半焦还混合在炉内合成气中，分离效果较差。
技术实现思路
：本技术的目的在于提供一种使气固能够高效的分离和冷却的加氢气化炉本技术由如下技术方案实施：一种利于气固分离和冷却的加氢气化炉，包括气化炉筒体，所述气化炉筒体的内部由上向下依次固定有反应室、反应产物换热器、气固分离装置和固体冷却器，所述气化炉筒体顶端设有与所述反应室连通的喷嘴，所述喷嘴的进口上连接有氧气输送管、粉煤输送管和高温氢气输送管；所述反应室底端的出料口与所述反应产物换热器的热介质进口连通，所述反应产物换热器的热介质出口与所述气固分离装置的进料口连通；所述气固分离装置的出气口与气体换热器的热介质进口连通，所述气固分离装置的出料口与所述固体冷却器的热介质进口连通，所述固体冷却器的热介质出口与所述气化炉筒体内底部的半焦储存区连通，所述气化炉筒体底端连通有排料口，所述气体换热器一侧的所述气化炉筒体侧壁上设有排气口。优选的，所述气固分离装置为旋风分离器。优选的，共包括若干所述气固分离装置，若干所述气固分离装置均匀环绕设置在所述反应产物换热器底端的四周。优选的，其包括若干所述气体换热器，若干所述气体换热器与若干所述气固分离装置一一对应设置。优选的，所述气体换热器的换热介质为氢气，所述气体换热器的冷介质出口通过管路与所述高温氢气输送管连接。优选的，所述反应产物换热器包括流通管，所述流通管的顶端与所述反应室底端的出料口连通固定，所述流通管的底端与所述气固分离装置的进料口连通固定；所述流通管的内部上方和下方分别有一个水平设置的环形管，两个的所述环形管之间连通有若干冷却管，上方所述环形管侧面连接有冷介质出口，下方所述环形管侧面连接有冷介质进口，所述冷介质出口和冷介质进口分别穿过所述流通管和所述气化炉筒体侧壁。优选的，所述固体冷却器与所述反应产物换热器结构相同。优选的，所述气化炉筒体内壁浇筑有气化炉耐火浇注料。优选的，所述气固分离装置、所述气体换热器和所述固体冷却器均通过支架与所述气化炉筒体内壁固定。本技术的优点：1、本技术在气化炉内均匀分布设置有多个气固分离装置，增强了分离量，增加了分离面积，提升了气固分离的效果。2、专门设置了多个固体冷却器和气体换热器，对分离后的半焦和合成气进行再一次换热冷却，使得冷却效果更好，还避免了需要加入外界合成气进行冷却，使得外界合成气中的一氧化碳成分不会混合进炉内合成气中，保证了整个气化炉内合成气的氢气纯度。3、气体换热器中的氢气介质经换热后形成高温氢气，高温氢气可以作为气化炉的原料气输送回喷嘴，热能又重新返回气化炉内部，热能得到有效利用。4、气固是分开冷却，冷却后的合成气和半焦需要得到的温度可以分开来控制。5、将加氢气化炉的气固分离和冷却结构均设计在气化炉内部，即使气体换热器的氢气出现微漏，但因为气体换热器内外都是氢气，所述对气化炉内部反应不会有太大的影响。附图说明：为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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为本技术所述结构的示意图；图2为本技术所述反应产物换热器的示意图。图中：气化炉筒体1、喷嘴2、反应室3、反应产物换热器4、冷介质进口41、冷介质出口42、流通管43、环形管44、冷却管45、气固分离装置5、气体换热器6、固体冷却器7、排料口8、排气口9、气化炉耐火浇注料10、支架11、半焦储存区12。具体实施方式：下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如图1和图2所示，一种利于气固分离和冷却的加氢气化炉，包括气化炉筒体1，气化炉筒体1的内部由上向下依次固定有反应室3、反应产物换热器4、气固分离装置5和固体冷却器7，气化炉筒体1内壁浇筑有气化炉耐火浇注料10，气化炉筒体1内壁浇筑有气化炉耐火浇注料10，防止因高温导致炉体烧坏变形，影响正常使用,气化炉筒体1顶端设有与反应室3连通的喷嘴2，喷嘴2的进口上连接有氧气输送管、粉煤输送管和高温氢气输送管，反应室3底端的出料口与反应产物换热器4的热介质进口连通，在反应室3内进行氢气和粉煤的反应，形成合成气和半焦，反应产物换热器4的热介质出口与气固分离装置5的进料口连通，气固分离装置5为旋风分离器，共包括若干气固分离装置5，若干气固分离装置5均匀环绕设置在反应产物换热器4底端的四周，使每个旋风分离器收集的半焦和合成气混合的反应物量均等，工作负荷相等，同时对反应物进行分离，分离效率高。气固分离装置5的出气口与气体换热器6的热介质进口连通，气体换热器6的换热介质为氢气，气体换热器6的冷介质出口通过管路与高温氢气输送管连接，气体换热器6通过低温氢气对合成气进行换热冷却，低温氢气介质随着换热而升温，高温氢气送回反应室3，替换了喷嘴2上输送的高温氢气，起到热量回收的作用；气体换热器6设置在气化炉筒体1内部，气化炉筒体1内部温度高，可以减少氢气介质的热量流失；其包括若干气体换热器6，若干气体换热器6与若干气固分离装置5一一对应设置，若干气体换热器6同时进行冷却，提升冷却效果。气固分离装置5的出料口与固体冷却器7的热介质进口连通，固体冷却器7与气固分离装置5的数量相同，若干固体冷却器7同时进行冷却，提升冷却效果，固体冷却器7的热介质出口与气化炉筒体1内底部的半焦储存区12连通，气化炉筒体1底端连通有排料口8，气体换热器6一侧的气化炉筒体1侧壁上设有排气口9。反应产物换热器4包括流通管43，流通管43的顶端与反应室3底端的出料口连通固定，流通管43的底端与气固分离装置5的进料口连通固定；流通管43的内部上方和下方分别有一个水平设置的环形管44，两个的环形管44之间连通有若干冷却管45，上方环形管45侧面连接有冷介质出口42，下方环形管45侧面连接有冷介质进口41，冷介质出口42和冷介质进口41分别穿过流通管43和气化炉筒体1侧壁，冷却水通过冷介本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利于气固分离和冷却的加氢气化炉，其特征在于，包括气化炉筒体，所述气化炉筒体的内部由上向下依次固定有反应室、反应产物换热器、气固分离装置和固体冷却器，所述气化炉筒体顶端设有与所述反应室连通的喷嘴，所述喷嘴的进口上连接有氧气输送管、粉煤输送管和高温氢气输送管；所述反应室底端的出料口与所述反应产物换热器的热介质进口连通，所述反应产物换热器的热介质出口与所述气固分离装置的进料口连通；所述气固分离装置的出气口与气体换热器的热介质进口连通，所述气固分离装置的出料口与所述固体冷却器的热介质进口连通，所述固体冷却器的热介质出口与所述气化炉筒体内底部的半焦储存区连通，所述气化炉筒体底端连通有排料口，所述气体换热器一侧的所述气化炉筒体侧壁上设有排气口。

【技术特征摘要】
1.一种利于气固分离和冷却的加氢气化炉，其特征在于，包括气化炉筒体，所述气化炉筒体的内部由上向下依次固定有反应室、反应产物换热器、气固分离装置和固体冷却器，所述气化炉筒体顶端设有与所述反应室连通的喷嘴，所述喷嘴的进口上连接有氧气输送管、粉煤输送管和高温氢气输送管；所述反应室底端的出料口与所述反应产物换热器的热介质进口连通，所述反应产物换热器的热介质出口与所述气固分离装置的进料口连通；所述气固分离装置的出气口与气体换热器的热介质进口连通，所述气固分离装置的出料口与所述固体冷却器的热介质进口连通，所述固体冷却器的热介质出口与所述气化炉筒体内底部的半焦储存区连通，所述气化炉筒体底端连通有排料口，所述气体换热器一侧的所述气化炉筒体侧壁上设有排气口。2.根据权利要求1所述的一种利于气固分离和冷却的加氢气化炉，其特征在于，所述气固分离装置为旋风分离器。3.根据权利要求1或2任一所述的一种利于气固分离和冷却的加氢气化炉，其特征在于，共包括若干所述气固分离装置，若干所述气固分离装置均匀环绕设置在所述反应产物换热器底端的四周。4.根据权利要求3所述的一种利于气固分离和冷却的加氢气化炉，其特征在于，其包括若干所述气体换热器，若干所述气体换热器与若干所述气固分离装...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯浩，李维，王凤彬，冉德顺，张正旺，刘子续，唐佳慧，
申请(专利权)人：新能能源有限公司，
类型：新型
国别省市：内蒙古,15