[实用新型]一种碳氢物料热解与气化耦合装置

说明书

本实用新型提供了一种碳氢物料热解与气化耦合装置，所述装置包括立管式热解反应器、第一气固分离单元、气化单元、循环粉焦提升管和第二气固分离单元；第一气固分离单元的下部出口独立地与气化单元的入口和循环粉焦提升管的入口相连，气化单元上部出口的连接管路分为两支，一支与立管式热解反应器相连，另一支与循环粉焦提升管、第二气固分离单元依次相连，第二气固分离单元的下部出口与立管式热解反应器相连。本实用新型通过对碳氢物料进行热解、气化处理，得到的部分合成气作为气体热载体，并加热剩余的粉焦作为固体热载体，为热解反应提供热量，实现热量综合高效利用，同时极大提高了煤气和焦油产品的收率。

技术领域

本实用新型属于碳氢物料加工技术领域，涉及一种碳氢物料热解与气化耦合装置。

背景技术

随着能源短缺和环境污染问题的日趋严峻，发展清洁、高效利用化工原料的技术成为人们的共识。在化工原料结构中，碳氢物料占很大比重，其中尤以煤炭为主，因此开发和推广洁净煤技术，实现煤炭资源的分级转化、合理有效利用成为研究的热点。通过热解工艺从碳氢物料中提取高附加值化学品和油品是提高有机物利用价值的一种重要技术。

目前，煤热解主要分为块煤热解和粉煤热解，其中块煤热解技术相对成熟，如采用立式炭化炉，但要求原料煤的块度较大；然而随着煤炭开采机械化程度的提高，粉煤产量逐年增加，价格较低，且粉煤运输困难，尚无较好的利用途径，因而粉煤热解应运而生，成为近些年研究的热点。粉煤热解会产生大量高温粉焦，如何实现粉焦的高效利用是粉煤热解技术发展的一大难题。

煤的单一利用技术，如煤热解、气化、液化、焦化和燃烧等，都会存在各自的缺陷，因此各处理技术耦合使用，可以有效提高煤的利用效率，减少有害副产物的排放。CN105001890A公开了一种煤化工加氢热解工艺及系统，所述工艺包括预热、煤加氢热解、煤气除尘后气液分离，得到气态产物和液态产物，并将热解产物充分利用，同时热解时生成的半焦进入焦加氢气化炉，但是该半焦并未再用于热解过程，而是额外进行加氢气化，不利于煤化工加氢热解工艺整体效率的提高以及成本的降低。

CN 108102721A公开了一种粉煤加氢热解与气化一体化系统及处理方法，所述系统包括进料单元、反应单元和分离单元，其中反应单元包括提升管反应器和气化炉，分离单元包括气固分离装置和油气分离装置，但该装置将全部粉焦均用于气化反应，粉焦的利用率低，造成产品收率偏低，而且粉焦燃烧不充分，使得剩余的细颗粒进入提升管反应器，影响后续的分离过程。

综上所述，对于碳氢物料的热解与气化利用，还需要在粉焦返回及进一步利用上作出改进，以实现物料向气、液产品的全部转化，同时提高热量及原料利用效率。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种碳氢物料热解与气化耦合装置，所述装置通过对碳氢物料热解后得到的部分粉焦进一步气化，不仅提高了产物收率，得到的合成气还可作为气体热载体，并加热剩余的粉焦作为固体热载体，共同为快速热解反应提供热量，实现热量综合高效利用。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供了一种碳氢物料热解与气化耦合装置，所述装置包括立管式热解反应器、第一气固分离单元、气化单元、循环粉焦提升管和第二气固分离单元；

所述立管式热解反应器的出口与第一气固分离单元的入口相连，所述第一气固分离单元的一个下部出口与气化单元的入口相连，所述第一气固分离单元的另一个下部出口与循环粉焦提升管的入口相连，所述气化单元的上部出口的连接管路分为两支，一支与立管式热解反应器的入口相连，另一支与循环粉焦提升管的入口相连，循环粉焦提升管的出口与第二气固分离单元的入口相连，所述第二气固分离单元的下部出口与立管式热解反应器的入口相连。