加氢气化系统及方法技术方案

本公开涉及煤加氢气化技术领域，尤其涉及一种加氢气化系统及方法，该加氢气化系统包括气化炉、第一输送管道、第二输送管道和第三输送管道，第一输送管道和第三输送管道之间设置有第一控制部件，用于控制输送至气化炉内的氢气和煤粉的质量比；第一输送管道和第二输送管道之间设置有第二控制部件，用于控制输送至气化炉内的氢气和氧气的质量比。本申请提供的加氢气化系统中，通过设置第一控制部件和第二控制部件，实现了根据氢气的质量调节氧气的质量，避免了对撞产生的返流对氧气通入量的影响，从而实现了对气化炉内氢气温度的精确控制，保证了煤粉的升温速率，从而提高了氢气和煤粉反应时煤焦油的产量，提高了气化系统的油收率。

【技术实现步骤摘要】
加氢气化系统及方法
本公开涉及煤加氢气化
，尤其涉及一种加氢气化系统及方法。
技术介绍
加氢气化炉通过喷嘴分别向炉体内通入高温氢气、氧气和煤粉，氧气和氢气发生燃烧反应，燃烧产生的热量将高温氢气温度进一步提高。煤粉来自高压发料罐，高压发料罐与气化炉保持一定压差，将煤粉输送到气化炉内，然后与高温氢气发生加氢气化等放热反应。由于煤粉通过喷嘴进入炉体时，在喷嘴出口氢气和煤粉对撞，发生第一次反应，生成煤焦油，然后随着煤粉和高温氢气充分混合，进一步反应放热，生成轻质煤焦油。反应区温度从上到下温度逐渐升高，但是对撞存在一定的返流，高温气体从反应区下段返流至反应区上段，提高了反应区上段的温度，导致反应区上段的温度监测设备反馈的温度较高，使系统减少氧气的通入量，导致与煤粉接触的氢气的温度较低，降低了煤粉在喷嘴口的升温速率，造成第一次反应时产生的煤焦油的量较少，从而导致整体的油收率较低。因此，现有技术中，通过对反应区上段的温度监测控制氧气的通入量，无法保证与煤粉接触的氢气的温度达到预设温度，导致气化系统整体的油收率较低。
技术实现思路
为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种加氢气化系统及方法。本公开提供了一种加氢气化系统，包括：气化炉、用于向所述气化炉内输送氢气的第一输送管道、用于向所述气化炉内输送氧气的第二输送管道和用于向所述气化炉内输送煤粉的第三输送管道；其中，所述第一输送管道和所述第三输送管道之间设置有第一控制部件，用于控制输送至所述气化炉内的氢气和煤粉的质量比；所述第一输送管道和所述第二输送管道之间设置有第二控制部件，用于控制输送至所述气化炉内的氢气和氧气的质量比。本公开提供的加氢气化系统中，氢气通过第一输送管道输送至气化炉中，氧气通过第二输送管道输送至气化炉中，氧气和部分氢气在气化炉中发生燃烧反应，释放大量热量，对未发生燃烧反应的氢气进行加热，煤粉通过第三输送管道输送至气化炉内，与高温氢气发生反应，生成煤焦油。为了保证气化炉内有充足的氢气与煤粉反应，根据向气化炉内通入的煤粉的质量，通过调节第一控制部件，改变第一输送管道的通气量，从而调节气化炉内通入的氢气的质量；为了将气化炉中氢气的温度加热至预设温度，根据通入的氢气的质量，通过调节第二控制部件，改变第二输送管道的通气量，从而调节气化炉内通入的氧气的质量，即，气化炉内氧气的通入量由氢气的通入量决定，避免了气化炉内的温度变化对氧气通入量的影响，即避免了对撞产生的返流对氧气通入量的影响，从而实现了对气化炉内氢气温度的精确控制，保证了煤粉的升温速率，从而提高了氢气和煤粉反应时煤焦油的产量，提高了气化系统的油收率。可选地，所述气化炉设置有多个喷嘴，每个所述喷嘴均包括第一进气通道、第二进气通道和进料通道，所述第一进气通道与所述第一输送管道连通，所述第二进气通道与所述第二输送管道连通，所述进料通道与所述第三输送管道连通。可选地，所述第一进气通道、所述第二进气通道和所述进料通道互不连通。可选地，所述第一进气通道围设于所述第二进气通道外侧。可选地，每个所述喷嘴的轴线均指向所述气化炉的轴线设置，以在所述喷嘴的下方形成物料对撞区。可选地，所述气化炉的侧壁设置有进气口，所述进气口位于所述物料对撞区的下方。可选地，还包括加热装置，所述加热装置与所述第一输送管道连通。本公开还提供了一种加氢气化方法，向气化炉内通入第一质量的氢气和第二质量的氧气；向气化炉内通入煤粉；向所述气化炉内通入第三质量的氢气，以使所述气化炉内的氢气的质量和煤粉的质量的比值在第一预设范围内，所述氢气的质量为所述第一质量和所述第三质量之和；向所述气化炉内通入第四质量的氧气，以使所述气化炉内的氢气的质量和氧气的质量的比值在第二预设范围内，所述氧气的质量为所述第二质量和所述第四质量之和。可选地，在所述向气化炉内通入第一质量的氢气和第二质量的氧气之前，还包括：对氢气进行加热。可选地，在所述对氢气进行加热之前，还包括：确定向气化炉内通入第一质量的氢气和第二质量的氧气的质量比。可选地，在所述向气化炉内通入第四质量的氧气之后，还包括：对物料对撞区的下方进行温度采集，且在温度高于设定温度时，通入氢气。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。为了更清楚地说明本公开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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本公开实施例所述加氢气化系统的结构示意图；图2为本公开实施例所述加氢气化系统中喷嘴处的结构示意图；图3为本公开实施例所述喷嘴的结构示意图；图4为本公开实施例所述加氢气化方法的流程示意图。其中，1-气化炉；2-第一输送管道；3-第二输送管道；4-第三输送管道；5-第一控制部件；6-第二控制部件；7-喷嘴；71-第一进气通道；72-第二进气通道；73-进料通道；8-进气口；9-加热装置；10-进水口；11-粗煤气出口。具体实施方式为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。现有技术中，通过对气化炉内反应区上段进行温度监测控制氧气通入气化炉中的质量，由于氢气和煤粉对撞存在一定的返流，高温气体从反应区下段返流至反应区上段，提高了反应区上段的温度，导致反应区上段的温度监测设备反馈的温度较高，使系统减少氧气的通入量，无法保证与煤粉接触的氢气的温度达到预设温度，导致气化系统整体的油收率较低。图1为本公开实施例所述加氢气化系统的结构示意图；图2为本公开实施例所述加氢气化系统中喷嘴处的结构示意图。如图1至图2所示，本公开实施例提供了一种加氢气化系统，包括：气化炉1、用于向气化炉1内输送氢气的第一输送管道2、用于向气化炉1内输送氧气的第二输送管道3和用于向气化炉1内输送煤粉的第三输送管道4；其中，第一输送管道2和第三输送管道4之间设置有第一控制部件5，用于控制输送至气化炉1内的氢气和煤粉的质量比；第一输送管道2和第二输送管道3之间设置有第二控制部件6，用于控制输送至气化炉1内的氢气和氧气的质量比。本公开提供的加氢气化系统中，氢气通过第一输送管道2输送至气化炉1中，氧气通过第二输送管道3输送至气化炉1中，氧气和部分氢气在气化炉1中发生燃烧反应，释放大量热量，对未发生燃烧反应的氢气进行加热，煤粉通过第三输送管道4输送至气化炉1内，与高温氢气发生反应，生成煤焦油。为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种加氢气化系统，其特征在于，包括：气化炉(1)、用于向所述气化炉(1)内输送氢气的第一输送管道(2)、用于向所述气化炉(1)内输送氧气的第二输送管道(3)和用于向所述气化炉(1)内输送煤粉的第三输送管道(4)；其中，/n所述第一输送管道(2)和所述第三输送管道(4)之间设置有第一控制部件(5)，用于控制输送至所述气化炉(1)内的氢气和煤粉的质量比；/n所述第一输送管道(2)和所述第二输送管道(3)之间设置有第二控制部件(6)，用于控制输送至所述气化炉(1)内的氢气和氧气的质量比。/n

【技术特征摘要】
1.一种加氢气化系统，其特征在于，包括：气化炉(1)、用于向所述气化炉(1)内输送氢气的第一输送管道(2)、用于向所述气化炉(1)内输送氧气的第二输送管道(3)和用于向所述气化炉(1)内输送煤粉的第三输送管道(4)；其中，
所述第一输送管道(2)和所述第三输送管道(4)之间设置有第一控制部件(5)，用于控制输送至所述气化炉(1)内的氢气和煤粉的质量比；
所述第一输送管道(2)和所述第二输送管道(3)之间设置有第二控制部件(6)，用于控制输送至所述气化炉(1)内的氢气和氧气的质量比。


2.根据权利要求1所述的加氢气化系统，其特征在于，所述气化炉(1)设置有多个喷嘴(7)，每个所述喷嘴(7)均包括第一进气通道(71)、第二进气通道(72)和进料通道(73)，所述第一进气通道(71)与所述第一输送管道(2)连通，所述第二进气通道(72)与所述第二输送管道(3)连通，所述进料通道(73)与所述第三输送管道(4)连通。


3.根据权利要求2所述的加氢气化系统，其特征在于，所述第一进气通道(71)、所述第二进气通道(72)和所述进料通道(73)互不连通。


4.根据权利要求3所述的加氢气化系统，其特征在于，所述第一进气通道(71)围设于所述第二进气通道(72)外侧。


5.根据权利要求2所述的加氢气化系统，其特征在于，每个所述喷嘴(7)的轴线均指向所述气化炉(1)的轴线设置，以在所述喷嘴(7)的下方形成物料对撞区。


6.根据权利要求5所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘明，汪国庆，周三，马志超，方科学，孙中卫，
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