热解耦合系统及热解方法技术方案

本发明专利技术公开了热解耦合系统及热解方法。热解耦合系统包括：用于干燥褐煤的干燥器；热解反应器，热解反应器包括：炉膛，炉膛包括上炉膛和下炉膛，上炉膛上设有上进料口和上油气出口，下炉膛具有下进料口和下油气出口，下炉膛具有多个子炉体，每个子炉体的上端与上炉膛的下端对应且连通，多个子炉体的下端分别朝向远离彼此的方向延伸；用于对上炉膛内的褐煤进行加热的加热器；多个混料机，多个混料机与多个子炉体一一对应，每个混料机固定至相应的子炉体且混料机的混料部分位于子炉体内；第二进料装置；气固分离装置；收集装置；冷却装置。根据本发明专利技术的热解耦合系统，大大降低了系统能耗，而且热解耦合系统的结构简单、便于维修。

【技术实现步骤摘要】
热解耦合系统及热解方法
本专利技术涉及热解
，尤其是涉及一种热解耦合系统及热解方法。
技术介绍
相关技术中，油砂热解的工艺流程复杂操作环节多，运行成本高，难以长时间运行，而且热解设备庞大、结构复杂价格昂贵、维修困难。尤其地，以气体为热载体的热解设备，容易稀释热解出的热解气，热解气热值和品质低，而且以气体为热载体的热解工艺对煤的粒度要求很高，需使用粒度特别细的粉煤，增加了煤的前处理工序，热解后的细焦粒与焦油分离困难，降低了焦油的品质。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种热解耦合系统，可利用褐煤热解后的热态有机碳的显热使油砂发生热解反应，从而将褐煤的热解与油砂的热解集成在一个热解耦合系统中，这样不但工艺简单，降低了运行成本，而且热解出的热解气的热值和品质较高。本专利技术还提出一种热解耦合系统的热解方法。根据本专利技术实施例的热解耦合系统，包括：用于干燥褐煤的干燥器；热解反应器，所述热解反应器包括：炉膛，所述炉膛包括上炉膛和下炉膛，所述上炉膛上设有上进料口和上油气出口，所述上进料口和所述干燥器的出口之间设有第一进料装置，所述下炉膛具有下进料口和下油气出口，所述下炉膛具有多个子炉体，每个所述子炉体的上端与所述上炉膛的下端对应且连通，多个所述子炉体的下端分别朝向远离彼此的方向延伸，每个所述子炉体上设有排渣口；用于对所述上炉膛内的褐煤进行加热的加热器；多个混料机，多个所述混料机与多个所述子炉体一一对应，每个所述混料机固定至相应的所述子炉体且所述混料机的混料部分位于所述子炉体内；第二进料装置，所述第二进料装置用于将油砂输送至所述下进料口处以使得油砂经过所述下进料口进入到多个所述子炉体内；气固分离装置，所述气固分离装置与所述上油气出口和所述下油气出口相连；收集装置，所述收集装置的进口分别与每个所述子炉体的所述排渣口和所述气固分离装置的除尘口相连；冷却装置，所述冷却装置与所述气固分离装置的出气口相连。根据本专利技术实施例的热解耦合系统，通过设置干燥器和热解反应器，并在上进料口和干燥器的出口之间设置第一进料装置，并利用第二进料装置将油砂输送至各个下进料口以使得油砂进入到各个子炉体内，每个子炉体的上端与上炉膛的下端对应且连通，这样，褐煤在上炉膛内热解后产生的热态有机碳可掉落入子炉体内，从而子炉体内的油砂可在混料机的搅拌下与热态有机碳充分混合并利用热态有机碳自身的显热进行热解，无需外加热源，大大降低了系统能耗，而且热解耦合系统的结构简单、便于维修，同时热解工艺简单，降低了运行成本，提高了热解油气的品质和热值。根据本专利技术的一些实施例，所述下油气出口处设有抽吸装置，所述抽吸装置用于将所述热解反应器内的混合气体抽至所述气固分离装置。根据本专利技术的一些实施例，每个所述排渣口和所述收集装置的进口之间通过第三进料装置相连。根据本专利技术的一些实施例，所述加热器为多个，每个所述加热器为设在所述上炉膛内的蓄热式辐射管加热器。根据本专利技术的一些实施例，热解耦合系统还包括分馏塔，所述分馏塔的进口与所述冷却装置的油出口相连。根据本专利技术的一些实施例，所述下炉膛包括：连接段和多个所述子炉体，所述连接段的上端连接至所述上炉膛的下端，所述连接段的下端与多个所述子炉体的上端相连，所述下进料口和所述下油气出口均设在所述连接段上。根据本专利技术的一些实施例，每个所述子炉体的中心轴线与水平面之间的夹角为10°-20°。根据本专利技术的一些实施例，所述上炉膛和每个所述子炉体之间的长度比为1:1-3:1。根据本专利技术的一些实施例，所述冷却装置采用循环油对油气进行冷却。根据本专利技术实施例的热解耦合系统的热解方法，上述的热解耦合系统采用所述热解方法进行热解，所述方法包括如下步骤：S1：利用所述干燥器对褐煤进行干燥；S2：利用所述第一进料装置将干燥后的褐煤输入所述上炉膛内进行热解并利用所述气固分离装置接收从所述热解反应器排出的混合气体，利用所述第二进料装置将油砂输入所述下炉膛的多个子炉体；S3：利用所述混料机将进入所述子炉体的油砂与步骤S1中产生的热态有机碳进行混合以热解油砂，利用所述气固分离装置对从所述热解反应器排出的混合气体进行气固分离，采用收集装置收集从所述排渣口排出的热解半焦和从所述气固分离装置分离出的粉尘半焦；S4：利用所述冷却装置冷却从所述气固分离装置分离出的油气以分离出热解气和焦油。根据本专利技术实施例的热解耦合系统的热解方法，通过利用上述的热解耦合系统，褐煤在上炉膛内热解后产生的热态有机碳可掉落入子炉体内，从而子炉体内的油砂可在混料机的搅拌下与热态有机碳充分混合并利用热态有机碳自身的显热进行热解，无需外加热源，大大降低了系统能耗，而且热解耦合系统的结构简单、便于维修，同时热解工艺简单，降低了运行成本，提高了热解油气的品质和热值。附图说明图1是根据本专利技术一些实施例的热解耦合系统的示意图；图2是根据本专利技术一些实施例的热解反应器的示意图；图3是根据本专利技术一些实施例的螺旋叶片的示意图。附图标记：热解耦合系统100；干燥器1；第二料斗2；热解反应器3；炉膛31；上炉膛311；上进料口a；上油气出口b；下炉膛312；连接段3121；子炉体3122；下进料口c；下油气出口d；排渣口e；加热器32；混料机33；电机331；螺旋轴332；螺旋叶片333；第一进料装置4；第二进料装置5；第三进料装置6；气固分离装置7；除尘口m；出气口n；收集装置8；冷却装置9；油出口f；气体出口g；抽吸装置10；分馏塔11；储存罐12；第一料斗13。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。下面参考图1-图3描述根据本专利技术实施例的热解耦合系统100。如图1所示，根据本专利技术实施例的热解耦合系统100，可以包括：干燥器1、热解反应器3、第二进料装置5、气固分离装置7、收集装置8和冷却装置9。具体地，干燥器1可用于对褐煤进行干燥。例如，采集的褐煤原煤可放置在破碎装置中破碎，再经过筛选装置筛选，接着利用烟气在干燥器1内对筛选后的褐煤进行干燥。又如，采集的褐煤原煤可经过筛分破碎装置破碎和筛选后，再利用干燥器1对褐煤进行干燥。可选地，破碎筛选后的褐煤的粒度≤3mm。具体地，如图1和图2所示，热解反应器3(例如下行床热解反应器)可以包括炉膛31、加热器32和混料机33。其中，炉膛31包括上炉膛311和下炉膛312。上炉膛311上设有上进料口a和上油气出口b。例如，如图1和图2所示，上炉膛311的侧壁上设有上进料口a和上油气出口b。上进料口a和干燥器1的出口之间设有第一进料装置44(例如螺旋进料器)，由此，干燥器1干燥后的褐煤可在第一进料装置44的输送下从上进料口a进入到上炉膛311内，加热器32可用于对进入到上炉膛311内的褐煤进行加热以热解褐煤。可选地，加热器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热解耦合系统，其特征在于，包括：用于干燥褐煤的干燥器；热解反应器，所述热解反应器包括：炉膛，所述炉膛包括上炉膛和下炉膛，所述上炉膛上设有上进料口和上油气出口，所述上进料口和所述干燥器的出口之间设有第一进料装置，所述下炉膛具有下进料口和下油气出口，所述下炉膛具有多个子炉体，每个所述子炉体的上端与所述上炉膛的下端对应且连通，多个所述子炉体的下端分别朝向远离彼此的方向延伸，每个所述子炉体上设有排渣口；用于对所述上炉膛内的褐煤进行加热的加热器；多个混料机，多个所述混料机与多个所述子炉体一一对应，每个所述混料机固定至相应的所述子炉体且所述混料机的混料部分位于所述子炉体内；第二进料装置，所述第二进料装置用于将油砂输送至所述下进料口处以使得油砂经过所述下进料口进入到多个所述子炉体内；气固分离装置，所述气固分离装置与所述上油气出口和所述下油气出口相连；收集装置，所述收集装置的进口分别与每个所述子炉体的所述排渣口和所述气固分离装置的除尘口相连；冷却装置，所述冷却装置与所述气固分离装置的出气口相连。

【技术特征摘要】
1.一种热解耦合系统，其特征在于，包括：用于干燥褐煤的干燥器；热解反应器，所述热解反应器包括：炉膛，所述炉膛包括上炉膛和下炉膛，所述上炉膛上设有上进料口和上油气出口，所述上进料口和所述干燥器的出口之间设有第一进料装置，所述下炉膛具有下进料口和下油气出口，所述下炉膛具有多个子炉体，每个所述子炉体的上端与所述上炉膛的下端对应且连通，多个所述子炉体的下端分别朝向远离彼此的方向延伸，每个所述子炉体上设有排渣口；用于对所述上炉膛内的褐煤进行加热的加热器；多个混料机，多个所述混料机与多个所述子炉体一一对应，每个所述混料机固定至相应的所述子炉体且所述混料机的混料部分位于所述子炉体内；第二进料装置，所述第二进料装置用于将油砂输送至所述下进料口处以使得油砂经过所述下进料口进入到多个所述子炉体内；气固分离装置，所述气固分离装置与所述上油气出口和所述下油气出口相连；收集装置，所述收集装置的进口分别与每个所述子炉体的所述排渣口和所述气固分离装置的除尘口相连；冷却装置，所述冷却装置与所述气固分离装置的出气口相连。2.根据权利要求1所述的热解耦合系统，其特征在于，所述下油气出口处设有抽吸装置，所述抽吸装置用于将所述热解反应器内的混合气体抽至所述气固分离装置。3.根据权利要求1所述的热解耦合系统，其特征在于，每个所述排渣口和所述收集装置的进口之间通过第三进料装置相连。4.根据权利要求1所述的热解耦合系统，其特征在于，所述加热器为多个，每个所述加热器为设在所述上炉膛内的蓄热式辐射管加热器。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴道洪，石晓莉，陈水渺，赵延兵，姜朝兴，肖磊，耿层层，
申请(专利权)人：北京神雾电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11