一种GPG‑V气化热解一体式顶喷反应器和生产装置及工艺制造方法及图纸

本发明专利技术具体涉及一种GPG‑V气化热解一体式顶喷反应器和生产装置及工艺，解决了现有煤制油设备的提油率低、技术不成熟、原材料利用率低、浪费严重、经济效益不明显的技术问题。反应器上下两段气化热同时供给热解段，充分利用了气化产生的热源，对产生的焦灰进行二次气化，能够实现煤到油的一步转换，极大的提高了单套反应器的热解能力，煤种适应性广。本发明专利技术产品多元化，综合能效与常规粉煤气化、水煤浆气化等技术高，能耗更小，用水少，处理量大。实现了气化+热解+半焦气化的一体化技术，具有技术成熟、产品质量稳定、结构简单可靠、原材料利用率高、提油率高、节能环保、经济安全、能够实现大规模的工业化生产等优点。

A GPG V integrated gasification pyrolysis reactor and spray device and production process

The invention relates to a GPG V integrated gasification pyrolysis reactor and spray production equipment and technology, to solve the existing coal oil equipment oil extraction rate is low, the technology is mature, raw material utilization rate is low, serious waste of technical problems, economic benefits is not obvious. Reactor thermal gasification two while the supply section makes full use of the heat of pyrolysis, gasification, gasification of two coke ash produced by one step to achieve conversion of coal to oil, which greatly improves the ability of a single set of pyrolysis reactor, wide adaptability to coal. The product of the invention is diversified, the comprehensive energy efficiency is the same as that of the conventional pulverized coal gasification and the coal water slurry gasification technology, the energy consumption is smaller, the water consumption is less, and the treatment capacity is large. The integration of technology to achieve the gasification pyrolysis char gasification + +, with mature technology, stable product quality, simple and reliable structure, high utilization rate of raw materials, the oil extraction rate is high, energy saving and environmental protection, economic security, and can achieve the industrial production scale etc..

【技术实现步骤摘要】
一种GPG-V气化热解一体式顶喷反应器和生产装置及工艺
本专利技术属于煤制油
，具体涉及一种GPG-V气化热解一体式顶喷反应器和生产装置及工艺，实现了从煤制油的一步转换。
技术介绍
自从19世纪中叶和20世纪初在美洲和中东发现大规模的石油储藏以来，人们广泛使用石油为能源。近年来，随着石油资源的日益减少，国际石油市场动荡不定，给各国经济发展带来不利影响。人们不会忘记1973年及1979-1980年两次金融危机造成的全球经济衰退。同时由于石油是规模巨大的石油化工的基础，用于塑料、纤维、油漆、医药等工业外，还用于生产食用油脂、蛋白质、糖类及合成甘油等基本食品，石油资源的枯竭必将影响到石化行业。因此，从经济和社会效益来看，煤经过转化制油技术是值得提倡和发展的方向。目前国内煤制油技术还不是很成熟，直接液化压力高，对设备操作调件要求苛刻，间接液化煤制油对煤的利用率不够，目前的反应器操作条件有限，在很大程度上制约着煤制油的产率，不能实现大规模的工业化生产。存在着提油率低、技术不成熟、原材料利用率低、浪费严重、经济效益不明显等诸多技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决现有煤制油技术中存在的提油率低、技术不成熟、原材料利用率低、浪费严重、经济效益不明显等问题，提供一种GPG-V气化热解一体式顶喷反应器和生产装置及工艺。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种GPG-V气化热解一体式顶喷反应器，包括壳体、上部耐火隔热衬里、中部耐火隔热衬里、激冷装置、下部耐火隔热衬里和流化板，所述上部耐火隔热衬里设在壳体内部侧壁的上部形成粉煤/煤浆气化反应室A，在壳体的顶部设有粉煤/煤浆氧气一体化喷嘴a和观火孔，中部耐火隔热衬里设在壳体内部侧壁的中部形成热解反应室B，在热解反应室B的上部设有氢气喷嘴和灰焦油气出口，在热解反应室B的中部设有粉煤/煤浆喷嘴，激冷装置设在壳体内腔的中下部，且使激冷装置的上端口与热解反应室B的出料口连通，下部耐火隔热衬里设在壳体内部侧壁的下部形成焦灰气化反应室C，且使焦灰气化反应室C的渣灰入口与激冷装置的下端口连通，并使焦灰气化反应室C的灰渣出口设在壳体的底部，在焦灰气化反应室C上部设有开工喷嘴和焦灰喷嘴，在焦灰气化反应室C的中上部设有粉煤/煤浆氧气一体化喷嘴b，流化板设在壳体内腔的底部，在壳体的底部设有氧气蒸汽喷嘴。所述粉煤/煤浆喷嘴和粉煤/煤浆氧气一体化喷嘴b都为多喷嘴形式，粉煤/煤浆喷嘴和粉煤/煤浆氧气一体化喷嘴b各喷嘴及激冷装置的格栅口设置为同向且径向角度为0-30°。一种GPG-V气化热解生产装置，包括气化热解反应器、一级旋风除尘器、二级旋风除尘器、飞灰过滤器和灰焦冷却器，所述气化热解反应器的焦灰油气出口与一级旋风除尘器的焦灰油气进口连接，一级旋风除尘器的焦灰油气出口与二级旋风除尘器的焦灰油气进口连接，二级旋风除尘器的焦灰油气出口与飞灰过滤器焦灰油气进口连接，一级旋风除尘器、二级旋风除尘器和飞灰过滤器的焦灰出口与气化热解反应器的焦灰喷嘴连接，气化热解反应器的灰渣出口与灰焦冷却器连接。所述气化热解反应器包括壳体、上部耐火隔热衬里、中部耐火隔热衬里、激冷装置、下部耐火隔热衬里和流化板，所述上部耐火隔热衬里设在壳体内部侧壁的上部形成粉煤/煤浆气化反应室A，在壳体的顶部设有粉煤/煤浆氧气一体化喷嘴a和观火孔，中部耐火隔热衬里设在壳体内部侧壁的中部形成热解反应室B，在热解反应室B的上部设有氢气喷嘴和灰焦油气出口，在热解反应室B的中部设有粉煤/煤浆喷嘴，激冷装置设在壳体内腔的中下部，且使激冷装置的上端口与热解反应室B的出料口连通，下部耐火隔热衬里设在壳体内部侧壁的下部形成焦灰气化反应室C，且使焦灰气化反应室C的渣灰入口与激冷装置的下端口连通，并使焦灰气化反应室C的灰渣出口设在壳体的底部，在焦灰气化反应室C上部设有开工喷嘴和焦灰喷嘴，在焦灰气化反应室C的中上部设有粉煤/煤浆氧气一体化喷嘴b，流化板设在壳体内腔的底部，在壳体的底部设有氧气蒸汽喷嘴。所述粉煤/煤浆喷嘴和粉煤/煤浆氧气一体化喷嘴b都为多喷嘴形式，粉煤/煤浆喷嘴和粉煤/煤浆氧气一体化喷嘴b各喷嘴及激冷装置的格栅口设置为同向且径向角度为0-30°。一种气化热解生产工艺，包括以下步骤：物料通过粉煤/煤浆氧气一体化喷嘴a喷入在粉煤/煤浆气化反应室A中反应，生成的高温液态渣及合成气进入热解反应室B中与粉煤/煤浆喷嘴喷入物料及氢气喷嘴送入的氢气混合发生热解反应，反应生成的物料中大部分焦灰因重力及热解反应室旋流作用落入激冷装置中，剩余部分焦灰油气经过灰焦油气出口依次经过一级旋风除尘器、二级旋风除尘器和飞灰过滤器分离出焦灰，分离出的焦灰通过焦灰喷嘴进入焦灰气化反应室C中与粉煤/煤浆氧气一体化喷嘴b送入的物料，与流化板进入的氧气和蒸汽发生气化反应，同时热解反应室B落入的焦灰也参与气化反应，反应后的灰通过焦灰气化反应室C灰渣出口送入灰焦冷却器；产生的合成气经激冷装置进入热解反应室B中参与热解反应。所述粉煤/煤浆喷嘴、粉煤/煤浆氧气一体化喷嘴b及激冷装置喷出物料旋流方向一致，通过旋流初步分离焦灰，用以减轻除尘装置的分离负担。所述粉煤/煤浆气化反应室A的反应温度为1300-1500℃，热解反应室B的反应温度为500-1000℃，焦灰气化反应室C的反应温度为900-1100℃，焦灰气化反应室C进入激冷装置激冷后的温度为900-1000℃,粉煤/煤浆气化反应室A、热解反应室B及焦灰气化反应室C的压力为0-5MPa。本专利技术能够实现煤到油的一步转换，充分利用了气化产生的热源，对产生的焦灰进行二次气化，该装置耗水量少，减少了气化装置的渣水处理系统，能够满足连续生产需要，压力在0-5.0MPa,该反应器上下两段气化热同时供给热解段，极大的提高了单套反应器的热解能力，煤种适应性广。该形式的粉煤制油，充分利用气流床、流化床各自特点，最大优势的利用了合成气和渣的余热，同时最大程度的实现了节水气化，同时实现热解反应处理量的最大化。该技术产品多元化，综合能效与常规粉煤气化、水煤浆气化等技术高，能耗更小，用水少，处理量大。实现了气化+热解+半焦气化的一体化技术。解决了现有煤制油设备的提油率低、技术不成熟、原材料利用率低、浪费严重、经济效益不明显的技术问题，因此，与
技术介绍
相比，本专利技术具有技术成熟、产品质量稳定、结构简单可靠、原材料利用率高、提油率高、节能环保、经济安全、能够实现大规模的工业化生产等优点。附图说明图1是本专利技术GPG-V气化热解一体式顶喷反应器的结构示意图；图2是本专利技术粉煤/煤浆喷嘴和粉煤/煤浆氧气一体化喷嘴b的装配结构示意图；图3-5是本专利技术激冷装置的装配结构示意图；图6是本专利技术GPG-V气化热解生产装置的结构示意图。具体实施方式实施例1如图1所示，一种GPG-V气化热解一体式顶喷反应器，包括壳体101、上部耐火隔热衬里102、中部耐火隔热衬里103、激冷装置104、下部耐火隔热衬里105和流化板106，所述上部耐火隔热衬里102设在壳体101内部侧壁的上部形成粉煤/煤浆气化反应室A，在壳体101的顶部设有粉煤/煤浆氧气一体化喷嘴a107和观火孔108，中部耐火隔热衬里103设在壳体101内部侧壁的中部形成热解反应室B，在热解反应室B的上部设有氢气喷嘴109和灰焦本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种GPG‑V气化热解一体式顶喷反应器，其特征在于：包括壳体(101)、上部耐火隔热衬里(102)、中部耐火隔热衬里(103)、激冷装置(104)、下部耐火隔热衬里(105)和流化板(106)，所述上部耐火隔热衬里(102)设在壳体(101)内部侧壁的上部形成粉煤/煤浆气化反应室A，在壳体(101)的顶部设有粉煤/煤浆氧气一体化喷嘴a(107)和观火孔(108)，中部耐火隔热衬里(103)设在壳体(101)内部侧壁的中部形成热解反应室B，在热解反应室B的上部设有氢气喷嘴(109)和灰焦油气出口(110)，在热解反应室B的中部设有粉煤/煤浆喷嘴(111)，激冷装置(104)设在壳体(101)内腔的中下部，且使激冷装置(104)的上端口与热解反应室B的出料口连通，下部耐火隔热衬里(105)设在壳体(101)内部侧壁的下部形成焦灰气化反应室C，且使焦灰气化反应室C的渣灰入口与激冷装置(104)的下端口连通，并使焦灰气化反应室C的灰渣出口(116)设在壳体(101)的底部，在焦灰气化反应室C上部设有开工喷嘴(112)和焦灰喷嘴(113)，在焦灰气化反应室C的中上部设有粉煤/煤浆氧气一体化喷嘴b(114)，流化板(106)设在壳体(101)内腔的底部，在壳体(101)的底部设有氧气蒸汽喷嘴(115)。...

【技术特征摘要】
1.一种GPG-V气化热解一体式顶喷反应器，其特征在于：包括壳体(101)、上部耐火隔热衬里(102)、中部耐火隔热衬里(103)、激冷装置(104)、下部耐火隔热衬里(105)和流化板(106)，所述上部耐火隔热衬里(102)设在壳体(101)内部侧壁的上部形成粉煤/煤浆气化反应室A，在壳体(101)的顶部设有粉煤/煤浆氧气一体化喷嘴a(107)和观火孔(108)，中部耐火隔热衬里(103)设在壳体(101)内部侧壁的中部形成热解反应室B，在热解反应室B的上部设有氢气喷嘴(109)和灰焦油气出口(110)，在热解反应室B的中部设有粉煤/煤浆喷嘴(111)，激冷装置(104)设在壳体(101)内腔的中下部，且使激冷装置(104)的上端口与热解反应室B的出料口连通，下部耐火隔热衬里(105)设在壳体(101)内部侧壁的下部形成焦灰气化反应室C，且使焦灰气化反应室C的渣灰入口与激冷装置(104)的下端口连通，并使焦灰气化反应室C的灰渣出口(116)设在壳体(101)的底部，在焦灰气化反应室C上部设有开工喷嘴(112)和焦灰喷嘴(113)，在焦灰气化反应室C的中上部设有粉煤/煤浆氧气一体化喷嘴b(114)，流化板(106)设在壳体(101)内腔的底部，在壳体(101)的底部设有氧气蒸汽喷嘴(115)。2.根据权利要求1所述的一种GPG-V气化热解一体式顶喷反应器，其特征在于：所述粉煤/煤浆喷嘴(111)和粉煤/煤浆氧气一体化喷嘴b(114)都为多喷嘴形式，粉煤/煤浆喷嘴(111)和粉煤/煤浆氧气一体化喷嘴b(114)各喷嘴及激冷装置(104)的格栅口设置为同向且径向角度为0-30°。3.一种GPG-V气化热解生产装置，其特征在于：包括气化热解反应器(1)、一级旋风除尘器(2)、二级旋风除尘器(3)、飞灰过滤器(4)和灰焦冷却器(5)，所述气化热解反应器(1)的焦灰油气出口(112)与一级旋风除尘器(2)的焦灰油气进口连接，一级旋风除尘器(2)的焦灰油气出口与二级旋风除尘器(3)的焦灰油气进口连接，二级旋风除尘器(3)的焦灰油气出口与飞灰过滤器(4)焦灰油气进口连接，一级旋风除尘器(2)、二级旋风除尘器(3)和飞灰过滤器(4)的焦灰出口与气化热解反应器(1)的焦灰喷嘴(116)连接，气化热解反应器(1)的灰渣出口(116)与灰焦冷却器(5)连接。所述气化热解反应器(1)包括壳体(101)、上部耐火隔热衬里(102)、中部耐火隔热衬里(103)、激冷装置(104)、下部耐火隔热衬里(105)和流化板(106)，所述上部耐火隔热衬里(102)设在壳体(101)内部侧壁的上部形成粉煤/煤浆气化反应室A，在壳体(101)的顶部设有粉煤/煤浆氧气一体化喷嘴a(107)和观火孔(108)，中部耐火隔热衬里(103)设在壳体(101)内部侧壁...

【专利技术属性】
技术研发人员：安英保，郑琪，邹家富，扶振，陈裕彬，
申请(专利权)人：中美新能源技术研发山西有限公司，
类型：发明
国别省市：山西,14