專利名稱：一種煤粉進料混合反應器的制作方法
技術(shù)領域：
一種煤粉進料混合反應器技術(shù)領域[0001]本實用新型屬于煤化工領域，特別涉及一種煤粉進料混合反應器。
背景技術(shù)：
[0002]隨著世界石油資源日益匱乏和高油價時代到來，世界各國利用煤干餾技術(shù)生產(chǎn)煤焦油替代石油資源已成為重要的補充方案。碳是煤中最重要的組成元素，碳含量隨煤化程度的升高而增加。泥炭的碳含量為50 60% ;褐煤碳含量為60 77% ;煙煤碳含量為 74 92% ;無煙煤碳含量為90 98%。氫是煤中第二個重要的組成元素，腐泥煤的氫含量比腐植煤高，一般在6%以上，有時達11%。[0003]煤化工以替代石油化工的產(chǎn)品為主，如柴油、汽油、航空煤油、液化石油氣、乙烯原料、聚丙烯原料、替代燃料等，它與能源、化工技術(shù)結(jié)合，可形成煤炭——能源化工一體化的新興產(chǎn)業(yè)。煤炭能源化工產(chǎn)業(yè)將在中國能源的可持續(xù)利用中扮演重要的角色，是今后20年的重要發(fā)展方向，這對于中國減輕燃煤造成的環(huán)境污染、降低中國對進口石油的依賴均有著重大意義。[0004]當煤料的溫度高于100°C時，煤中的水分蒸發(fā)出；溫度升高到200°C以上時，煤中結(jié)合水釋出；高達350°C以上時，粘結(jié)性煤開始軟化，并進一步形成粘稠的膠質(zhì)體(泥煤、褐煤等不發(fā)生此現(xiàn)象)；至400 500°C大部分干氣和焦油析出，稱一次熱分解產(chǎn)物；在450 550°C，熱分解繼續(xù)進行，殘留物逐漸變稠并固化形成半焦；高于550°C，半焦繼續(xù)分解，析出余下的揮發(fā)物(主要成分是氫氣)，半焦失重同時進行收縮，形成裂紋；溫度高于800°C， 半焦體積縮小變硬形成多孔焦炭。當干餾在室式干餾爐內(nèi)進行時，一次熱分解產(chǎn)物與赤熱焦炭及高溫爐壁相接觸，發(fā)生二次熱分解，形成二次熱分解產(chǎn)物焦爐煤氣和其他煉焦化·學女口廣叩ο[0005]煤干餾的產(chǎn)物是煤炭、煤焦油和煤氣。煤干餾產(chǎn)物的產(chǎn)率和組成取決于原料煤質(zhì)、 加工條件(主要是溫度和時間)。隨著干餾終溫的不同，煤干餾產(chǎn)品也不同。低溫干餾固體產(chǎn)物為結(jié)構(gòu)疏松的黑色半焦，煤氣產(chǎn)率低，焦油產(chǎn)率高；高溫干餾固體產(chǎn)物則為結(jié)構(gòu)致密的銀灰色焦炭，干氣產(chǎn)率高而焦油產(chǎn)率低。中溫干餾產(chǎn)物的收率，則介于低溫干餾和高溫干餾之間。煤干餾過程中生成的干氣主要成分為氫氣和甲烷，可作為燃料或化工原料。高溫干餾主要用于生產(chǎn)冶金焦炭，所得的焦油為芳香烴、雜環(huán)化合物的混合物，是工業(yè)上獲得芳香烴的重要來源；低溫干餾煤焦油比高溫焦油含有較多烷烴，是人造石油重要來源之一。[0006]因此，采用一種煤粉進料混合反應器，實現(xiàn)了煤粉原料與來自管式燒炭器的高溫炭粒和高溫無氧煙氣在混合反應器中混合傳熱，對降低裝置能耗具有重要的作用。實用新型內(nèi)容[0007]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種煤粉進料混合反應器，該混合反應器可使煤粉原料與高溫炭?；旌蟼鳠峋鶆?，為煤粉原料加熱提供了熱源，從而降低了裝置能耗。[0008]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是一種煤粉進料混合反應器， 主要由煤粉原料進料管、干餾輸送管、干餾反應器和管式燒炭器構(gòu)成，其特征在于在所述管式燒炭器和干餾反應器之間設置有混合反應器，來自煤粉原料進料管的煤粉原料與來自管式燒炭器的高溫炭粒和高溫無氧煙氣混合傳熱是在混合反應器中實現(xiàn)的。煤粉原料進料管與混合反應器一側(cè)頂部相連通，混合反應器另一側(cè)頂部與管式燒炭器出口相連通。混合反應器底部通過干餾輸送管與干餾反應器相連通。[0009]本實用新型所述一種煤粉進料混合反應器，所述煤粉原料進料管入口與連接混合反應器的管式燒炭器出口以徑向?qū)ΨQ設置。[0010]所述的混合反應器為金屬外殼，內(nèi)襯隔熱耐磨襯里，其直徑為Φ600 15000mm, 與管式燒炭器直徑的比例為1. 50 3. 0，混合反應器頂部為內(nèi)襯隔熱耐磨襯里的圓形封頭，高度為I 3m。[0011]所述的管式燒炭器采用的直徑為Φ400 5000mm。[0012]所述的與混合反應器6底部連通的干餾輸送管3采用橫截面為圓形的內(nèi)襯隔熱耐磨襯金屬管，直徑為Φ200 3000_，入口設置在混合反應器底部，出口位置設在干餾反應器內(nèi)，長度根據(jù)混合器與干餾反應器的距離加以確定。[0013]所述的煤粉原料進料管采用橫截面為圓形的金屬管,直徑為Φ200 3000_。[0014]采用本實用新型一種煤粉進料混合反應器，可使煤粉原料與高溫炭?；旌蟼鳠峋鶆?，為煤粉原料加熱提供了熱源，從而降低了裝置能耗，這種煤粉進料混合反應器結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，適用于煤粉或頁巖進料干餾裝置。


[0015]圖1是本實用新型一種煤粉進料混合反應器結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2是本實用新型一種煤粉進料混合反應器結(jié)構(gòu)的俯視圖；[0017]圖3是本實用新型一種煤粉進料混合反應器在煤粉進料干餾裝置的位置示意圖。[0018]圖中所示附圖標記1_煤粉原料進料管，2-煤粉原料，3-干餾輸送管，4-干餾反應器，5-管式燒炭器，6-混合反應器具體實施方式
[0019]
以下結(jié)合附圖對本實用新型一種煤粉進料混合反應器作進一步詳細描述。[0020]如圖1所示，本實用新型由進料混合反應器主體、煤粉原料進料管、干餾輸送管、 管式燒炭器和干餾反應器構(gòu)成。如圖3所示，這種煤粉進料混合反應器位于煤粉進料干餾裝置的干餾反應器和管式燒炭器之間，一側(cè)頂部與管式燒炭器出口相連接，底部通過干餾輸送管與干餾反應器相連通。[0021]所述的連接混合反應器6的煤粉原料進料管I入口與連接混合反應器6的管式燒炭器5出口以徑向?qū)ΨQ設置；煤粉原料進料管I與混合反應器6頂部切線連通；管式燒炭器 5出口與混合反應器6頂部切線連通。[0022]所述的煤粉進料混合反應器6為金屬外殼，內(nèi)襯隔熱耐磨襯里，其直徑D與管式燒炭器5直徑dl的比例為1. 50 3. O,為Φ600 15000mm,頂部為內(nèi)襯隔熱耐磨襯里的圓形封頭，高度H為I 3m。[0023]所述的管式燒炭器5采用的直徑dl為Φ 400 5000mm。[0024]所述的與混合反應器6底部連通的干餾輸送管3采用橫截面為圓形的內(nèi)襯隔熱耐磨襯金屬管，直徑d3為Φ 200 3000mm，入口設置在混合反應器6底部，出口位置設在干餾反應器4內(nèi)，長度根據(jù)混合器與干餾反應器的距離加以確定。[0025]所述的煤粉原料進料管I采用橫截面為圓形的金屬管，直徑d2為Φ200 3000mm。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，易于在工業(yè)裝置中實現(xiàn)，適用于煤粉或頁巖進料干餾裝置。
權(quán)利要求1.一種煤粉進料混合反應器，主要由煤粉原料進料管(I)、干餾輸送管(3)、干餾反應器⑷和管式燒炭器(5)構(gòu)成，其特征在于在所述管式燒炭器(5)和干餾反應器⑷之間設置有混合反應器(6)，所述混合反應器(6)頂部一側(cè)與煤粉原料進料管(I)相連通，混合反應器(6)頂部另一側(cè)與管式燒炭器(5)出口相連通，混合反應器(6)底部通過干餾輸送管(3)與干餾反應器(4)相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤粉進料混合反應器，其特征在于連接混合反應器的煤粉原料進料管(I)入口與連接混合反應器的管式燒炭器(5)出口以徑向?qū)ΨQ設置；煤粉原料進料管(I)與混合反應器(6)頂部切線連通；管式燒炭器(5)出口與混合反應器(6)頂部切線連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤粉進料混合反應器，其特征在于所述混合反應器(6)為金屬外殼，內(nèi)襯隔熱耐磨襯里，其直徑為Φ600 15000mm,與管式燒炭器(5)直徑的比例為1. 50 3. O。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤粉進料混合反應器，其特征在于所述混合反應器(6)頂部為內(nèi)襯隔熱耐磨襯里的圓形封頭，高度為I 3m。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤粉進料混合反應器，其特征在于所述管式燒炭器(5)直徑為Φ400 5000mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤粉進料混合反應器，其特征在于所述與混合反應器(6)底部連通的干餾輸送管(3)采用橫截面為圓形的內(nèi)襯隔熱耐磨襯金屬管，直徑為Φ200 3000_，入口設置在混合反應器底部，出口位置設在干餾反應器(4)內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤粉進料混合反應器，其特征在于煤粉原料進料管(I)采用橫截面為圓形的金屬管，直徑為Φ200 3000mm。
專利摘要本實用新型公開了一種煤粉進料混合反應器，它由進料混合反應器主體、煤粉原料進料管、干餾輸送管、管式燒炭器和干餾反應器構(gòu)成，來自管式燒炭器的高溫炭粒與高溫無氧煙氣進入混合反應器頂部，與經(jīng)進料管進入混合反應器的煤粉原料在混合反應器內(nèi)混合傳熱并送入干餾反應器進行干餾反應，煤粉原料加熱主要是在混合反應器中與來自管式燒炭器的高溫炭粒和高溫無氧煙氣混合傳熱實現(xiàn)，從而大大降低了裝置能耗。這種煤粉進料混合反應器結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，適用于煤粉或頁巖進料干餾裝置。
文檔編號C10B57/08GK202849332SQ201220420148
公開日2013年4月3日 申請日期2012年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月16日
發(fā)明者張亞西, 王文珂, 樊麥躍, 武立憲, 陳曼橋, 朱偉, 陳章淼, 黃延召 申請人:中國石油化工集團公司, 中石化洛陽工程有限公司