[发明专利]一种流化床气体分布器、流化床反应器及其气化方法

说明书

本发明公开了一种流化床气体分布器、流化床反应器及其气化方法，涉及煤气化技术领域，能够增加床层的流化效果，减小气化剂在上部床层的流动死区。该流化床气体分布器，包括呈筒形且上端开口、下端封口的第一壳体，第一壳体内设有气体分布板，气体分布板与第一壳体之间围成气室，气室包括相互隔离的第一气室和第二气室，气体分布板包括第一气体分布板和第二气体分布板，第二气体分布板位于第一分布板的上方，第二气体分布板呈筒状且竖直设置，第一气体分布板与第二气体分布板的下端相连接，第一气体分布板与第一气室相对应，第二气体分布板与第二气室相对应。本发明可用于煤气的生产。

技术领域

本发明涉及煤气化技术领域，尤其涉及一种流化床气体分布器、流化床反应器及其气化方法。

背景技术

煤催化气化技术是煤洁净高效利用的一种重要方式，是煤制天然气的最高效的气化技术之一。煤催化气化通常是在流化床反应器(比如常见的流化床气化炉)中进行的，在流化床反应器中原料煤在自下而上的气化剂的作用下保持着连续不断的沸腾和悬浮状态运动，迅速进行混合与热交换，原料煤与气化剂反应生成的煤气从位于流化床反应器顶部的排气管线中排出，反应生成的料渣则从位于流化床反应器底部的排渣管线中排出。

在流化床反应器中，气体分布器是最重要的部件之一，其起着均匀布气和支撑固相颗粒的重要作用，其结构设计的合理与否极大地影响着流化床反应器中流态化的质量，进而影响流化床反应器中煤气的生成，因此，气体分布器的设计十分重要。

现有的流化床反应器中所使用的气体分布器，包括壳体，壳体内部设有一个气体分布板，气体分布板与壳体之间围成一个气室，气体分布板为多孔板结构，板上布满小孔，气化剂可以通过气体分布板进入到反应腔室中与床层接触，该气体分布器设置在流化床反应器的底部。对于灰融聚、U-Gas等常低压煤气化工艺，其固相床层较低，采用现有的这种流化床气体分布器，可使气化剂通过床层底部时具有相对较高的气速，从而能够实现床层密相区域颗粒良好流化，气固充分接触，热量传递及时；

然而，对于中高压煤气化工艺，尤其是煤催化气化工艺，流化床反应器内固相床层较高，同时其操作压力高，气体压缩严重，而现有的这种气体分布器是位于流化床反应器的底部，气化剂通过气体分布器进入到反应腔室之后只是与底部的一小部分区域的床层相接触，气化剂与位于上部区域的床层接触较少，这样导致气化剂与整个床层的接触不均匀，从而使床层的流化不均匀，气化剂在位于上部的床层流动的死区面积较大，从而不利于气化剂与床层的反应；而床层的流化不佳、气化剂在床层上部流动死区面积大，则容易导致气化剂中氧气燃烧放出的热量分散不均匀，造成局部高温，从而导致气体分布器周边的床层区域颗粒烧结、结渣，对流化床反应器的稳定性造成不良影响，最终导致流化床反应器无法稳定运行而被迫停车。

发明内容

本发明的实施例提供一种流化床气体分布器、流化床反应器及其气化方法，能够增加床层的流化效果，减小气化剂在上部床层的流动死区。

为达到上述目的，第一方面，本发明实施例提供了一种流化床气体分布器，包括呈筒形且上端开口、下端封口的第一壳体，所述第一壳体内设有气体分布板，所述气体分布板与所述第一壳体之间围成气室，所述气室包括相互隔离的第一气室和第二气室，所述气体分布板包括第一气体分布板和第二气体分布板，所述第二气体分布板位于所述第一分布板的上方，所述第二气体分布板呈筒形且竖直设置，所述第一气体分布板与所述第二气体分布板的下端相连接，所述第一气体分布板与所述第一气室相对应，所述第二气体分布板与所述第二气室相对应