[发明专利]含碳固体燃料的分级液化方法和用于该方法的三相悬浮床反应器

权利要求书

1.一种三相悬浮床反应器，该反应器包括设置于反应器本体底部的循 环氢进料系统、设置于反应器上部气相空间的冷却换热器、设置于反应器的 上中部的加氢原料燃料-油浆进料、设置于反应器底部的加氢后反应产物出 料和设置于反应器顶部的循环氢出料；

其特征在于所述的循环氢进料系统由设置于反应器底部的文丘里管进 料器（61）、进料导管（62）和浆料下降管（63）组成，以及所述的进料导 管（62）进入反应器时，与反应器本体（64）的壁面呈切向；或者

所述的循环氢进料系统由设置于反应器底部的进料导管（72）、自由空 间（73）和气体分布器（74）组成；

所述冷却换热器由冷却器和气液分离器两部分组成；

所述燃料-油浆为由含碳固体燃料与重质油制成的固体燃料-重质油。

2.按照权利要求1的三相悬浮床反应器，其中当所述的循环氢进料系 统由文丘里管进料器（61）、进料导管（62）和浆料下降管（63）组成时， 该系统的进料方式是：循环氢进料时在文丘里管内造成的吸力使得循环氢进 料（66）带入大量的浆料，使该浆料通过浆料下降管(63)-文丘里管进料器(61)- 进料导管(62)循环，并在进入反应器时，使浆料形成旋流，在三相悬浮床层 中形成很强的搅拌湍流，使物料充分混合；或者

其中所述的循环氢进料系统由进料导管（72）、自由空间（73）和气体 分布器（74）组成时，该系统的进料方式是：循环氢进料（78）由进料导管 （72）进入反应器底部，通过自由空间（73）和气体分布器（74）直接进入 三相悬浮床层，在气体分布器附近形成高速喷射的氢气流对三相悬浮床内的 底部进行强力搅动，使物料充分混合。

3.如权利要求1所述的三相悬浮床反应器，其中所述的冷却器是列管 式换热器，被冷却介质走管程或壳程。

4.如权利要求1所述的三相悬浮床反应器，其中，设置一台或多台所 述的冷却换热器。

5.如权利要求4所述的三相悬浮床反应器，其中当反应器设置一台冷 却换热器时，该冷却换热器设置于反应器顶部中央；当反应器设置多台冷却 换热器时，所述的冷却换热器沿反应器周边均匀布置。

6.一种含碳固体燃料分级液化的方法，该方法包括以下步骤：

（1）将一种或多种含碳固体燃料粉体与重质油混合制成燃料-油浆，使 该燃料-油浆加热脱水，然后经低中压加氢进行部分液化，得到轻质油组分 和重质油渣浆；

（2）将步骤（1）得到的轻质油组分经过加氢精制生产精制油；

（3）将步骤（1）得到的重质油渣浆气化制备合成气；

（4）将步骤（3）得到的合成气用费托合成的常规方法制备得到费托合 成油；

（5）将步骤（4）得到的费托合成油进行加氢精制和加氢裂化，得到精 制油品，然后分馏得到优质成品油，所述的成品油包括液化石油气、汽油、 航空煤油或柴油；

其特征在于所述步骤（1）将燃料-油浆加氢使之部分液化的工艺在权利 要求1-5任意一项所述的三相悬浮床反应器中进行；

其中，所述的低中压加氢是指所述燃料-油浆的加氢工艺在压力小于50 大气压，温度低于470℃的条件下进行。

7.按照权利要求6所述的方法，其中步骤（5）还包括将费托合成油加 氢精制和加氢裂化后得到的精制油品与步骤（2）得到的精制油合并，然后 再分馏生产成品油。

8.按照权利要求7所述的方法，其中所述的含碳固体燃料包括各种优 质煤和年轻煤，以及各种含碳生物质。

9.按照权利要求8所述的方法，其中所述的年轻煤是褐煤。

10.按照权利要求9所述的方法，其中所述的褐煤制成燃料-油浆后的 热值达到6000-8500kcal/kg。

11.按照权利要求9所述的方法，其中步骤（1）所述用于制备燃料-油 浆的重质油是从该步骤加氢产物重质油渣浆中分离出的重质油。