專利名稱：高壓多級流化床反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煤氣化技術(shù)，尤其是涉及一種高壓多級流化床反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
用粉煤流化床制取合成氣已有80多年的發(fā)展歷史，大多數(shù)這一類型的氣化爐獲得的都是一氧化碳加氫氣的低熱值煤氣或合成氣，主要用于合成氨或甲醇的化工生產(chǎn)。傳統(tǒng)流化床氣化爐通常是一個(gè)直筒型氣化爐，煤粉從氣化爐的下部加入，氣化爐產(chǎn)生的高溫?zé)煔獠捎瞄g接換熱的方式回收熱量，導(dǎo)致系統(tǒng)換熱設(shè)備多，設(shè)備投資大、系統(tǒng)流程長，設(shè)備故障點(diǎn)多，導(dǎo)致系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)長周期穩(wěn)定運(yùn)行。系統(tǒng)操作壓力低，產(chǎn)能低。近期有人用粉煤流化床催化氣化的方法獲得富含甲烷的合成氣。中國發(fā)明專利申請CN102399595公開了一種多層流化床氣化爐。但是，該多層流化床氣化爐存在以下問題::爐體內(nèi)設(shè)有三層或以上多段氣化室，致使單爐大型化時(shí)的爐體高度過高而加大了設(shè)備制造、安裝和維檢的難度；管狀的溢流裝置設(shè)在爐腔內(nèi)，對每層流化床的形成存在不利影響，溢流管內(nèi)外都承受高溫，對材料要求高，并且不容易更換和維修。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種非催化的方式，利用高壓、多級不同氣化溫度相結(jié)合的流化床氣化方式以獲取高氫高甲烷的合成氣，具有結(jié)構(gòu)簡單、容易維護(hù)、容大型化、各級流化床流化效果好且氣化效率高的高壓多級流化床反應(yīng)器，操作壓力最高可達(dá)9.0MPa0為實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的高壓多級流化床反應(yīng)器包括:順序設(shè)置的多個(gè)容器本體，每個(gè)所述容器本體內(nèi)具有用于形成流化床的氣化室；每個(gè)所述氣化室均具有進(jìn)氣口、進(jìn)料口、出氣口和出料口 ；位于最下游的末級氣化室還設(shè)有與流化氣源相連的流化氣進(jìn)口 ；相鄰兩個(gè)氣化室中，·位于上游的氣化室的進(jìn)氣口與位于下游的氣化室的出氣口通過位于所述容器本體外面的輸氣管相連，位于上游的氣化室的出料口與位于下游的氣化室的進(jìn)料口通過位于所述容器本體外面的輸料管相連，其中所述末級氣化室的進(jìn)氣口與氣化劑源相連，且位于最上游的首級氣化室的進(jìn)料口通過高壓油煤漿泵或高壓煤粉泵與原料煤源相連。根據(jù)本發(fā)明的高壓多級流化床反應(yīng)器,上游氣化室內(nèi)的物料通過位于容器本體外面的管道輸送到相鄰的下游氣化室內(nèi)，不但，在容器本體內(nèi)沒有物料輸送管，不會對流化床的形成造成不利影響，而且，上述物料管道位于容器本體外面，管道外面不承受高溫，對材料等級要求低，并且易于更換和維修。根據(jù)本發(fā)明的高壓多級流化床反應(yīng)器，物料與氣體在各級氣化室內(nèi)逆流接觸，因此氣化效果好，不會因?yàn)閺奈挥谑准墯饣业南掠螝饣壹尤胛锪嫌绊憵饣Ч?yōu)選地，高壓多級流化床反應(yīng)器還包括氣固分離器，所述氣固分離器具有出氣口、半焦返料出口和與所述首級氣化室的出氣口相連的進(jìn)氣口 ；所述末級氣化室的側(cè)壁上還設(shè)有與所述半焦返料出口相連的半焦進(jìn)料口，所述末級氣化室的半焦進(jìn)料口與所述流化氣源相連以通過流化氣將來自于所述半焦返料出口的半焦返料輸送到所述末級氣化室內(nèi)。優(yōu)選地，所述首級氣化室的進(jìn)料口內(nèi)設(shè)有伸入所述首級氣化室內(nèi)的原料煤噴嘴，所述氣化室的進(jìn)氣口內(nèi)設(shè)有伸入到該氣化室內(nèi)的氣體分布器，所述流化氣進(jìn)口內(nèi)設(shè)有伸入到所述末級氣化室內(nèi)的流化氣分布器。優(yōu)選地，所述原料煤噴嘴為多個(gè)且沿所述首級氣化室的周向間隔均勻分布。優(yōu)選地，所述末級氣化室的下部隔離出流化氣室，所述末級氣化室的進(jìn)氣口與所述氣化劑源相連，所述末級氣化室的流化氣進(jìn)口設(shè)置在所述流化氣室的側(cè)壁上，所述首級氣化室與所述末級氣化室之間的每個(gè)氣化室的出 氣口設(shè)置在該氣化室的頂部或側(cè)壁上。優(yōu)選地，除所述首級氣化室之外，其余所有氣化室的進(jìn)料口均與所述流化氣源相連以通過流化氣將從上游的氣化室出料口送出的半焦物料輸送到相鄰的下游的氣化室內(nèi)。優(yōu)選地，所述末級氣化室的出料口布置在所述末級氣化室的側(cè)壁的下部。優(yōu)選地，所述輸料管和所述輸氣管的內(nèi)表面上設(shè)有耐磨和絕熱的襯里。優(yōu)選地，所述輸料管和所述輸氣管上均設(shè)有調(diào)節(jié)閥以及引入流化氣的接入口 ；優(yōu)選地，所述容器本體的內(nèi)表面上設(shè)有耐磨和絕熱的襯里。優(yōu)選地，多個(gè)所述容器本體沿上下方向排列或沿水平方向排列或沿上下方向和水平方向混合排列。優(yōu)選地，所述流化氣源供給的流化氣為蒸汽、氧氣、合成氣、二氧化碳中的至少一種。優(yōu)選地，所述原料煤與苯類液體物質(zhì)混合后送入所述首級氣化室，所述苯類液體物質(zhì)是所述高壓多級流化床反應(yīng)器的副產(chǎn)物。優(yōu)選地，所述容器本體內(nèi)的氣化操作壓力為1.0 — 9.0MPa。


圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的高壓多級流化床反應(yīng)器的示意圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的高壓多級流化床反應(yīng)器的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。如圖1和圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的高壓多級流化床反應(yīng)器包括順序設(shè)置的多個(gè)容器本體100，每個(gè)容器本體100內(nèi)形成有氣化室，氣化室用于在其內(nèi)形成流化床。優(yōu)選地，容器本體100優(yōu)選為長圓形容器，容器本體100的內(nèi)表面上設(shè)有耐磨和絕熱的襯里(未示出)?？梢岳斫獾氖牵诒景l(fā)明的描述中，沿與氣體在多個(gè)容器本體100之間流動方向相反的方向，位于前面容器本體的為上游容器本體，位于后面的容器本體為下游容器本體，例如位于最前面的與原料煤源相連的容器本體100可以稱為首級容器本體，首級容器本體內(nèi)的氣化室可以稱為首級氣化室，首級氣化室內(nèi)的流化床可以稱為首級流化床，位于最后面的與流化氣源相連的容器本體100可以稱為末級容器本體，末級容器本體內(nèi)的氣化室可以稱為末級氣化室，末級氣化室內(nèi)的流化床可以稱為末級流化床，因此，沿從首級容器本體到末級容器本體的方向，鄰近首級容器本體的一側(cè)為上游，鄰近末級容器本體的一側(cè)為下游。
在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，多個(gè)容器本體100可以沿上下方向排列或水平方向排列。每個(gè)氣化室具有進(jìn)氣口、進(jìn)料口、出氣口和出料口。末級氣化室還具有與流化氣源400相連的流化氣進(jìn)口，流化氣源400供給的流化氣可為蒸汽、氧氣(純氧，富氧空氣，空氣)、合成氣和二氧化碳中的至少一種。相鄰兩個(gè)氣化室中，位于上游的氣化室的進(jìn)氣口與位于下游的氣化室的出氣口通過位于容器本體100外面的輸氣管相連，位于上游的氣化室的出料口與位于下游的氣化室的進(jìn)料口通過位于所述容器本體外面的輸料管相連。優(yōu)選地，所述輸料管和所述輸氣管的內(nèi)表面上設(shè)有耐磨和絕熱的襯里(未示出)。更優(yōu)選地，所述輸料管和所述輸氣管上均設(shè)有調(diào)節(jié)閥500以及引入流化氣的接入口，便于物料和氣體的調(diào)節(jié)。末級氣化室的進(jìn)氣口與氣化劑源300相連，首級氣化室的進(jìn)料口通過高壓油煤漿泵或高壓煤粉泵與原料煤源相連。末級氣化室的出料口用于排渣，因此也可以稱為出渣口，末級氣化室的出料口可布置在末級氣化室的側(cè)壁的下部。優(yōu)選地，所述原料煤源供給的原料煤可以與苯類液體物質(zhì)混合后送入所述首級氣化室，所述苯類液體物質(zhì)可以是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的所述高壓多級流化床反應(yīng)器的副產(chǎn)物。在本發(fā) 明的一些實(shí)施例中，高壓多級流化床反應(yīng)器內(nèi)的氣化操作壓力可以在1.0-9.0MPa的范圍內(nèi)，與傳統(tǒng)的流化床反應(yīng)器相比，壓力可以大大提高。在本發(fā)明的實(shí)施例中，“高壓”可以為大于1.0MPa的壓力。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的高壓多級流化床反應(yīng)器，包括多個(gè)容器本體100，用于在容器本體100之間輸送料的輸料管和輸送氣體的輸氣管位于容器本體100外面，不會對容器本體100內(nèi)的氣化室內(nèi)的流化床造成不利影響，而且，由于輸料管和輸氣管位于容器本體100外面，不會承受氣化室內(nèi)的高溫，降低了對輸料管和輸氣管的材料的要求，降低了成本，且更換和維護(hù)方便。此外，由于多個(gè)容器本體100可以彼此獨(dú)立地順序排列，因此，可以根據(jù)工藝需要沿上下方向、水平方向或上下和水平方向混合排列容器本體100。這里，沿上下和水平方向混合排列，是指一部分容器本體100的豎向中心軸線對齊，另一部分容器本體100的豎向中心軸線彼此平行且沿水平方向間隔開，此外，所述一部分容器本體100的豎向中心軸線與另一部分容器本體100的中心軸線在上下方向上錯(cuò)可，如圖1所示的示例。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的高壓多級流化床反應(yīng)器還包括氣固分離器200，氣固分離器200具有出氣口 202、半焦返料出口 203和與首級氣化室的出氣口相連的進(jìn)氣口201。末級氣化室的側(cè)壁上還設(shè)有與半焦返料出口 203相連的半焦進(jìn)料口，末級氣化室的半焦進(jìn)料口與流化氣源400相連以通過流化氣將來自于半焦返料出口 203的半焦返料輸送到末級氣化室內(nèi)。優(yōu)選地，首級氣化室的進(jìn)料口內(nèi)設(shè)有伸入首級氣化室內(nèi)的原料煤噴嘴，各個(gè)氣化室的進(jìn)氣口內(nèi)設(shè)有伸入到該氣化室內(nèi)的氣體分布器，流化氣進(jìn)口 119內(nèi)設(shè)有伸入到所述末級氣化室內(nèi)的流化氣分布器。原料煤噴嘴為多個(gè)且沿所述首級氣化室的周向間隔均勻分布。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，末級氣化室的下部隔離出流化氣室E，所述末級氣化室的進(jìn)氣口與氣化劑源300相連，末級氣化室的流化氣進(jìn)口設(shè)置在流化氣室E的側(cè)壁上，首級氣化室與末級氣化室之間的每個(gè)氣化室的出氣口設(shè)置在該氣化室的頂部或側(cè)壁上。
優(yōu)選地，除所述首級氣化室之外，其余所有氣化室的進(jìn)料口均與流化氣源400相連以通過流化氣將從上游的氣化室出料口送出的半焦物料輸送到相鄰的下游的氣化室內(nèi)。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，輸料管和輸氣管上均設(shè)有調(diào)節(jié)閥以及引入流化氣進(jìn)入的接入口。下面參考圖1描述根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的高壓多級流化床反應(yīng)器。在圖1所示的實(shí)施例中，高壓多級流化床反應(yīng)器包括四個(gè)容器本體100，即:首級容器本體，第二級容器本體，第三級容器本體和末級容器本體。首級容器本體內(nèi)形成有首級氣化室A(首級氣化室A內(nèi)形成有首級流化床，在本發(fā)明的描述中，術(shù)語“氣化室”與“流化床”可以互換使用)，第二級容器本體內(nèi)形成有第二級氣化室B (第二級氣化室內(nèi)形成有第二級流化床)，第三級容器本體內(nèi)形成有第三級氣化室C (第三級氣化室內(nèi)形成有第三級流化床)，末級級容器本體內(nèi)形成有末級氣化室D (末級氣化室內(nèi)形成有末級流化床)。在圖1所示的實(shí)施例中，首級容器本體與第二級容器本體沿上下方向排列，即首級容器本體的豎向中心軸線與第二級容器本體的豎向中心軸線重合，第三級容器本體與末級容器本體沿上下方向排列，即第三級容器本體的豎向中心軸線與末級容器本體的豎向中心軸線重合，而且首級容器本體的豎向中心軸線與末級容器本體的豎向中心軸線在水平方向上間隔開。換言之，四個(gè)容器本體100內(nèi)形成順序排列四個(gè)氣化室A-D，四個(gè)氣化室內(nèi)分別形成首級流化床，第二級流化床，第三級流化床和末級流化床。首級氣化室(也可以稱為首級流化床)A的上部側(cè)壁上設(shè)有首級流化床進(jìn)料口 102，首級流化床進(jìn)料口 102內(nèi)設(shè)有原料煤噴嘴130，通過首級流化床進(jìn)料口 102可以向首級氣化室A內(nèi)供給煤粉或苯類油煤漿料。煤粉或苯類油煤漿料通過原料煤噴嘴130噴入到首級氣化室A內(nèi)，由此可以提高氣化效果。更優(yōu)選地，原料煤噴嘴130為多個(gè)且沿首級氣化室A的周向間隔均勻分布，由此 可 以進(jìn)一步提高氣化效果。首級氣化室A的頂 壁上設(shè)有位于容器本體100的豎向中心軸線上的合成氣出口101，首級氣化室A內(nèi)產(chǎn)生的氣體可以通過合成氣出口 101排出首級氣化室A，由于合成氣出口 101位于容器本體100的豎向中心軸線上，因此，合成氣的排放更加順暢，對各級氣化室內(nèi)的流化床不存在不利影響。首級氣化室A的下部側(cè)壁上設(shè)有首級流化床出料口 104，首級氣化室A內(nèi)的物料從首級流化床出料口 104排出。首級氣化室A的側(cè)壁上設(shè)有首級流化床進(jìn)氣口 103。第二級氣化室B的頂壁上設(shè)有第二級流化床出氣口 105，第二級氣化室B的側(cè)壁上設(shè)有第二級流化床進(jìn)料口 106，第二級氣化室B的側(cè)壁上設(shè)有通過位于容器本體100外面的輸氣管與第三級氣化室C的第三級流化床出氣口 109連通的第二級流化床進(jìn)氣口 107，輸氣管上設(shè)有調(diào)節(jié)閥500和用于引入流化氣進(jìn)入的接入口，第三級氣化室C內(nèi)的氣體通過第二級流化床進(jìn)氣口 107進(jìn)入第二級氣化室B，以便于第二級氣化室B內(nèi)的流化床形成和合成氣的生成，第二級氣化室B的側(cè)壁上設(shè)有第二級流化床出料口 108，第二級氣化室B內(nèi)的物料從第二級流化床出料口 108排出。第三級氣化室C的頂壁上設(shè)有第三級流化床出氣口 109，第三級氣化室C的側(cè)壁上設(shè)有通過位于容器本體100外面且設(shè)有調(diào)節(jié)閥500的輸氣管與末級氣化室D的末級流化床出氣口 114連通的第三級流化床進(jìn)氣口 113，末級流化床D內(nèi)的氣體通過末級流化床出氣口114和第三級流化床進(jìn)氣口 113進(jìn)入第三級氣化室C，以便于第三級氣化室C內(nèi)的流化床形成和合成氣的生成。第三級氣化室C的側(cè)壁上設(shè)有第三級流化床出料口 111和第三級流化床進(jìn)料口 112。末級氣化室D的頂壁上設(shè)有末級流化床出氣口 114，末級流化床D的側(cè)壁上設(shè)有末級流化床半焦返料進(jìn)料口 115，末級氣化室D的側(cè)壁上設(shè)有末級流化床進(jìn)料口 116，末級流化床的下部側(cè)壁上設(shè)有末級流化床進(jìn)氣口(與流化劑源300相連)118、末級流化床出料口(即灰出渣口)117和用于與流化氣源400相連的流化氣進(jìn)口 119，末級流化床進(jìn)料口 116與第三級流化床出料口 111通過位于容器本體100外面的輸料管連通，輸料管上設(shè)有調(diào)節(jié)閥500以及引入流化氣進(jìn)入的接入口。優(yōu)選地，灰出渣口 117布置在末級容器本體100的側(cè)壁下部，由此更便于灰渣的排出。末級流化床進(jìn)氣口 118與氣化劑源300相連，用于向末級氣化室D內(nèi)供給氣化劑。流化氣進(jìn)口 119與流化氣源400相連，用于向末級氣化室D內(nèi)供給流化氣。在氣化劑進(jìn)口 118內(nèi)設(shè)有氣化劑分布器，在流化氣進(jìn)口 119內(nèi)設(shè)有流化氣分布器119，以便于各級氣化室內(nèi)的流化床形成和提高氣化效果。末級氣化室D的下部例如通過隔板隔離出流化氣室E，流化氣進(jìn)口 119形成在末級流化氣室D的 側(cè)壁上，末級流化氣室D的頂部設(shè)有與末級氣化室D連通的氣孔120。優(yōu)選地，第二級流化床進(jìn)料口 106與流化氣源400相連，由此可以通過流化氣將從首級流化床出料口 104排出的半焦物料輸送到第二級氣化室B內(nèi)。第三級流化床進(jìn)料口112與流化氣源400相連，由此可以通過流化氣將從第二級流化床出料口 108出的半焦物料輸送到第三級氣化室C內(nèi)；末級流化床進(jìn)料口 116與流化氣源400相連以通過流化氣將從第三級流化床出料口 111出的半焦物料輸送到末級氣化室D內(nèi)。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，高壓多級流化床反應(yīng)器還包括氣固分離器200，氣固分離器200具有與首級氣化室A的合成氣出口 101連通的進(jìn)氣口 201、出氣口 202和半焦返料出口 203。末級氣化室D的側(cè)壁上還設(shè)有與半焦返料出口 203相連的半焦返料進(jìn)口 115，半焦返料進(jìn)口 115與流化氣源400相連以通過流化氣將來自于半焦返料出口 203的半焦物料輸送到末級氣化室D內(nèi)。由此，從首級容器本體100內(nèi)排出的合成氣進(jìn)入氣固分離器200進(jìn)行氣固分離，分離出的固體半焦返料從半焦返料出口 203排出，通過半焦返料進(jìn)口 115由流化氣輸送到末級流化床D內(nèi)，提高了物料利用率，降低污染。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的高壓多級流化床反應(yīng)器，氣化劑和流化氣沿從下游向上游的方向流動，物料沿從上游向下游的方向流動，并且物料通過位于容器本體100外面的輸料管輸送,氣體通過位于容器本體100外面的輸氣管輸送，容器本體100內(nèi)沒有輸料管和輸氣管，不會影響各級氣化室內(nèi)的流化床的流化，降低了對輸料管和輸氣管材料的要求，降低了成本，便于維護(hù)和更換。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的高壓多級流化床反應(yīng)器，具有合成氣中的H2、CH4含量高、氣化效率和碳轉(zhuǎn)化率高的特點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的高壓多級流化床反應(yīng)器，煤粉或苯類油煤漿料由泵加壓通過在容器本體上部的噴嘴噴入首級氣化室A，在物料下降的過程中，合成氣流上升到首級氣化室A內(nèi)的第一流化床干燥段，對物料進(jìn)行預(yù)熱、干燥、干餾。預(yù)熱后的半焦通過進(jìn)入第二級氣化室B內(nèi)的第二流化床并與富氫氣的合成氣反應(yīng)，半焦被轉(zhuǎn)化成富含甲烷的合成氣。在第二級氣化室B內(nèi)氣化后的半焦進(jìn)入第三級氣化室C內(nèi)的第三流化床內(nèi)，并與來自末級氣化室D內(nèi)的末級流化床的合成氣體進(jìn)行反應(yīng)，在第三氣化室，蒸汽與物料半焦中的碳反應(yīng)生成H2、CO等富含甲烷的合成氣。在第三氣化室氣化后的半焦進(jìn)入末級氣化室內(nèi)，并與來自下下游氣化室的蒸汽一氧氣(例如，純氧，富氧空氣、空氣)與碳反應(yīng)生成主要成份為H2和CO的合成氣。由此，煤粉或苯類漿料在進(jìn)入高壓多級流化床反應(yīng)器先與蒸汽一氧氣反應(yīng)后，再多次與合成氣充分接觸發(fā)生反應(yīng)，提高了熱傳遞速率，延長了煤粉顆粒在氣化爐內(nèi)的停留時(shí)間，提高了合成氣中的H2、CH4含量高，從而顯著提高碳轉(zhuǎn)化率。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的高壓多級流化床反應(yīng)器，碳的轉(zhuǎn)化率可達(dá)95%以上，水蒸氣的分解率可高達(dá)60%以上，合成氣中的CH4含量可達(dá)到15%以上，H2含量可達(dá)到35%以上，具有顯著的氣化效率，可廣泛應(yīng)用于現(xiàn)有煤制合成氣或燃料氣氣化技術(shù)領(lǐng)域。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的高壓多級流化床反應(yīng)器，如圖2所示，與圖1所示的實(shí)施例相比，區(qū)別在于四個(gè)容器本體100沿上下方向排列，四個(gè)容器本體100的豎向中心軸線彼此重合。圖2所示實(shí)施例的高壓多級流化床反應(yīng)器與圖1所示高壓多級流化床反應(yīng)器的其他結(jié)構(gòu)和操作類似，這里不再詳細(xì)描述。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的高壓多級流化床反應(yīng)器具有以下優(yōu)點(diǎn)，I)通過采用噴嘴噴射物料，強(qiáng)化了氣化室內(nèi)半焦與富氫合成氣的混合效果，傳質(zhì)、傳熱速率高，有效降低灰渣中可燃物的含量；2)氣化的物料在多個(gè)氣化室中流動，單位質(zhì)量煤粉的發(fā)氣量高、有效氣中的H2、CO、CH4，其中碳轉(zhuǎn)化率高達(dá)95%以上，合成氣中的CH4含量可達(dá)到15%以上，H2含量可達(dá)到35%以上，水蒸氣的分解率高達(dá)60%以上；3)各級流化床的進(jìn)出口通過位于容器本體外面的輸料管和輸氣管(例如提升管、下料管、排渣管、進(jìn)氣和出氣管)連通，并且管的內(nèi)表面上設(shè)有耐磨和絕熱的襯里，延長了物料管線的使用壽命，方便檢修，提高了裝置的在線率；4)反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，運(yùn)行穩(wěn)定，產(chǎn)能大，因此具有更廣的適用范圍。盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例不能理解為對本發(fā)明的限制，而 是可以有許多變型。
權(quán)利要求
1.一種高壓多級流化床反應(yīng)器，其特征在于，包括順序設(shè)置的多個(gè)容器本體，每個(gè)所述容器本體內(nèi)具有用于形成流化床的氣化室；每個(gè)所述氣化室均具有進(jìn)氣口、進(jìn)料口、出氣口和出料口 ；位于最下游的末級氣化室還設(shè)有與流化氣源相連的流化氣進(jìn)口 ；相鄰兩個(gè)氣化室中，位于上游的氣化室的進(jìn)氣口與位于下游的氣化室的出氣口通過位于所述容器本體外面的輸氣管相連，位于上游的氣化室的出料口與位于下游的氣化室的進(jìn)料口通過位于所述容器本體外面的輸料管相連，其中位于最上游的首級氣化室的進(jìn)料口通過高壓油煤漿泵或高壓煤粉泵與原料煤源相連，且所述末級氣化室的進(jìn)氣口與氣化劑源相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓多級流化床反應(yīng)器，其特征在于，還包括氣固分離器，所述氣固分離器具有出氣口、半焦返料出口和與所述首級氣化室的出氣口相連的進(jìn)氣口 ；所述末級氣化室的側(cè)壁上還設(shè)有與所述半焦返料出口相連的半焦進(jìn)料口，所述末級氣化室的半焦進(jìn)料口與所述流化氣源相連以通過流化氣將來自于所述半焦返料出口的半焦返料輸送到所述末級氣化室內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓多級流化床反應(yīng)器，其特征在于，所述首級氣化室的進(jìn)料口內(nèi)設(shè)有伸入所述首級氣化室內(nèi)的原料煤噴嘴，所述氣化室的進(jìn)氣口內(nèi)設(shè)有伸入到該氣化室內(nèi)的氣體分布器，所述流化氣進(jìn)口內(nèi)設(shè)有伸入到所述末級氣化室內(nèi)的流化氣分布器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高壓多級流化床反應(yīng)器，其特征在于，所述原料煤噴嘴為多個(gè)且沿所述首級氣化室的周向間隔均勻分布。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓多級流化床反應(yīng)器，其特征在于，所述末級氣化室的下部隔離出流化氣室，所述末級氣化室的進(jìn)氣口與所述氣化劑源相連，所述末級氣化室的流化氣進(jìn)口設(shè)置在所述流化氣室的側(cè)壁上，所述首級氣化室與所述末級氣化室之間的每個(gè)氣化室的出氣口設(shè)置在該氣化室的頂部或側(cè)壁上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓多級流化床反應(yīng)器，其特征在于，除所述首級氣化室之夕卜，其余所有氣化室的進(jìn) 料口均與所述流化氣源相連以通過流化氣將從上游的氣化室出料口送出的半焦物料輸送到相鄰的下游的氣化室內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓多級流化床反應(yīng)器，其特征在于，所述末級氣化室的出料口布置在所述末級氣化室的側(cè)壁的下部。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓多級流化床反應(yīng)器，其特征在于，所述輸料管和所述輸氣管的內(nèi)表面上設(shè)有耐磨和絕熱的襯里。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的高壓多級流化床反應(yīng)器，其特征在于，所述輸料管和所述輸氣管上均設(shè)有調(diào)節(jié)閥以及引入流化氣進(jìn)入的接入口。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓多級流化床反應(yīng)器，其特征在于，所述容器本體的內(nèi)表面上設(shè)有耐磨和絕熱的襯里。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的高壓多級流化床反應(yīng)器，其特征在于，多個(gè)所述容器本體沿上下方向排列或沿水平方向排列或沿上下和水平方向混合的排列。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓多級流化床反應(yīng)器，其特征在于，所述流化氣源供給的流化氣為蒸汽、氧氣、合成氣和二氧化碳中的至少一種。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓多級流化床反應(yīng)器，其特征在于，所述原料煤與苯類液體物質(zhì)混合后送入所述首級氣化室，所述苯類液體物質(zhì)是所述高壓多級流化床反應(yīng)器的副產(chǎn)物。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓多級流化床反應(yīng)器，其特征在于，所述容器本體內(nèi)的氣化操作壓力為1.0 — 9.0MPa。`
全文摘要
本發(fā)明公開一種高壓多級流化床反應(yīng)器，包括分別具有氣化室的多個(gè)容器本體，每個(gè)氣化室均具有進(jìn)氣口、進(jìn)料口、出氣口和出料口；位于最下游的末級氣化室還設(shè)有與流化氣源相連的流化氣進(jìn)口；相鄰兩個(gè)氣化室中，位于上游的氣化室的進(jìn)氣口與位于下游的氣化室的出氣口通過位于容器本體外面的輸氣管相連，位于上游的氣化室的出料口與位于下游的氣化室的進(jìn)料口通過位于容器本體外面的輸料管相連，位于最上游的首級氣化室的進(jìn)料口通過高壓油煤漿泵或高壓煤粉泵與原料煤源相連，末級氣化室的進(jìn)氣口與氣化劑源相連。根據(jù)本發(fā)明的高壓多級流化床反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡單、容易維護(hù)、容大型化、操作壓力高、流化床流化效果好且氣化效率高的高壓多級流化床反應(yīng)器。
文檔編號C10J3/56GK103242907SQ201310187848
公開日2013年8月14日 申請日期2013年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月20日
發(fā)明者崔海駿, 劉紅艷 申請人:上海鑫興化工科技有限公司