[实用新型]一种煤加氢气化反应器

说明书

本实用新型提供了一种煤加氢气化反应器,包括：壳体、煤粉输送管道及设置在所述壳体内的氢气输送管道；所述煤粉输送管道的出口端与所述壳体的顶部相连通，且沿竖直方向伸入所述壳体的内部；所述氢气输送管道环设于所述壳体内壁，且所述氢气输送管道上开设有若干氢气喷射口，用以向所述壳体内喷射氢气，以使氢气与煤粉混合。本实用新型中，通过在壳体顶部设置煤粉进口，与煤粉输送管道连通；在壳体内部环设氢气输送管道，煤粉输送管道和氢气输送管道独立设置，能有效增加煤粉的输送量和氢气的输送量，在不增加反应器开孔数量的情况下，满足了工业规模反应器的规模处理量需求。

技术领域

本实用新型涉及煤气化技术领域，具体而言，涉及一种煤加氢气化反应器。

背景技术

煤加氢气化的反应器采用的烧嘴多数是一体化的烧嘴，氢气管道与煤粉管道都集中做成一体式，煤粉管道采用密相输送，输送量受限，因此这种一体式烧嘴在工业放大过程中一般是通过增加烧嘴数量的形式来提高反应器的规模，但是，由于加氢气化是中高压7-10MPa，中高温800-1000℃下操作，对于这种中高温的压力容器，一般是要求尽量减少开孔数量，以减少泄露风险。因此，如何在不增加烧嘴开孔数量的情况下，增大反应器的规模处理量，满足千吨级乃至更大工业化规模生产的反应器需求是目前需要解决的主要问题。

发明内容

鉴于此，本实用新型提出了一种煤加氢气化反应器，旨在解决现有煤加氢气化反应器中单管道煤粉输送量受限的问题。

本实用新型提出了一种煤加氢气化反应器，包括：壳体、煤粉输送管道及设置在所述壳体内的氢气输送管道；其中，所述煤粉输送管道的出口端与所述壳体的顶部相连通，且沿竖直方向伸入所述壳体的内部；所述氢气输送管道环设于所述壳体内壁，且所述氢气输送管道上开设有若干氢气喷射口，用以向所述壳体内喷射氢气，以使氢气与煤粉混合。

进一步地，上述煤加氢气化反应器中，所述煤粉输送管道伸入所述壳体内的长度与所述煤粉输送管道的内径之比为1:2~1:4。

进一步地，上述煤加氢气化反应器中，所述煤粉输送管道位于所述壳体内部的管段的底端与所述氢气输送管道所处平面之间的垂直距离与所述煤粉输送管道的内径之比为1:1~1:5。

进一步地，上述煤加氢气化反应器中，所述煤粉输送管道位于所述壳体内部的管段为竖直管段，所述竖直管段与所述氢气输送管道的环形外壁之间形成一以所述竖直管段的中轴线为旋转轴，以所述竖直管段的顶点与所述氢气输送管道外壁周向上各点之间的连线为母线的圆锥区域，所述旋转轴与所述母线之间的夹角为30-60℃。

进一步地，上述煤加氢气化反应器中，所述氢气输送管道包括：氢气环管和沿所述氢气环管的周向分布的多个氢气支管；其中，所述氢气环管和各所述氢气支管均平行于所述壳体的横截面设置；所述氢气环管朝向壳体中心的一侧开设有若干氢气喷射口，各所述氢气支管的进口与所述氢气环管上对应的氢气喷射口连通，且各所述氢气支管的出口朝向所述壳体中心设置。

进一步地，上述煤加氢气化反应器中，所述壳体内部还设置有氧气输送管道；所述氧气输送管道环设于所述壳体内壁，且所述氧气输送管道上开设有若干氧气喷射口，用以向所述壳体内喷射氧气，以使氢气与氧气发生燃烧反应。

进一步地，上述煤加氢气化反应器中，所述氧气输送管道包括：氧气环管和沿所述氧气环管的周向分布的多个氧气支管；其中，所述氧气环管平行于所述壳体的横截面设置，且所述氧气环管朝向壳体中心的一侧开设有若干氧气喷射口；各所述氧气支管的进口与所述氧气环管上对应的氧气喷射口连通，各所述氧气支管自所述氧气环管所在的平面向所述氢气输送管道倾斜设置，且各所述氧气支管的出口朝向所述壳体中心设置。

进一步地，上述煤加氢气化反应器中，每个所述氢气支管的长度与该氢气支管的内径之比为1:10~1:50；和/或每个所述氧气支管的长度与该氧气支管的内径之比为1:10~1:50。