煤氣化設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及煤化工技術領域，具體涉及一種煤氣化設備。
【背景技術】
[0002]我國能源的格局為缺油、少氣、富煤，從國家能源戰略上需要油品和燃氣。目前，我國正在實施多元化能源戰略，發展潔凈煤技術是實施國家能源多元化戰略的對策之一。其中粉煤熱解技術由于粉煤來源廣、粉煤成本低、出油量多等優點，成為具有一定競爭力和發展前景的潔凈煤技術。
[0003]按照加熱方式的不同，粉煤熱解技術可分為可分為外熱式、內熱式和內外并熱式熱解;按照催化載熱體的類型可分為固體催化載熱體、氣體催化載熱體和氣-固催化載熱體熱解;按照固體物料的運行狀態分類可分為固定床、流化床和氣流床。
[0004]其中，內熱式熱解是借助氣體燃燒后的高溫煙氣作為氣體催化載熱體把熱量傳給煤料，催化載熱體直接進入干餾室，穿過塊狀干餾料層，把熱量傳給給料層。內熱式熱解爐的不足之處在于裝入干餾室的煤必須是塊狀的，一般要求其粒度在25?80mm，以保證干餾室內的給料層有足夠的透氣性，保證氣體催化載熱體能夠穿過料層。流化床熱解是以粉煤為原料，氣體作為流化介質對煤粉進行流化熱解。其不足之處在于受除塵技術的限制，使得所制得的焦油中含塵量較高，焦油加工處理難度大。
[0005]然而，目前的粉煤熱解技術仍然存在多種多樣的問題，例如無法處理粉煤，焦油中含煤粉多，粉狀半焦無法合理利用，半焦、煤氣、焦油的分離效率低等。
【發明內容】
[0006]因此，本發明要解決的技術問題在于克服現有技術中半焦、煤氣、焦油的分離效率低的缺陷。
[0007]為此，本發明提供了一種煤氣化設備，包括:煤熱解反應器，設置有粉煤進料口和氣固導出口，所述氣固導出口用于輸出包括煤熱解產物和固體熱載體的氣固混合產物，所述煤熱解產物包括半焦和油氣;分離裝置，與所述氣固導出口連通，用于分離所述氣固混合產物，設置有油氣導出口、半焦導出口和固體熱載體出口，且所述固體熱載體出口與所述煤熱解反應器連通;半焦氣化器，與所述半焦導出口連通，設置有半焦氣化氣導出口，所述半焦氣化氣導出口與所述煤熱解反應器和所述分離裝置連通。
[0008]作為優選，所述分離裝置包括:第一氣固分離器，與所述氣固導出口連通，設置有用于輸出分離得到的含焦粉油氣的所述油氣導出口，以及用于輸出分離得到的固體熱載體和半焦的固體物料導出口；固體分離器，與所述固體物料導出口和半焦氣化氣導出口連通，設置有用于輸出半焦的所述半焦導出口，用于輸出固體熱載體的所述固體熱載體出口，以及用于輸出包含油氣和半焦氣化氣的混合氣的混合氣導出口。
[0009]作為優選，所述粉煤進料口設置于所述煤熱解反應器的底部，所述氣固導出口設置于所述煤熱解反應器的頂部;所述油氣導出口設置于所述第一氣固分離器的頂部，所述固體物料導出口設置于所述第一氣固分離器的底部;所述半焦導出口設置于所述固體分離器的頂部，所述半焦導出口設置于所述固體分離器的側壁上，所述固體熱載體出口設置于所述固體分離器的底部;所述半焦氣化氣導出口設置于所述半焦氣化器的頂部。
[0010]作為優選，所述第一氣固分離器的底部裝有料封裝置。
[0011 ]作為優選，所述分離裝置還包括:第二氣固分離器，與所述油氣導出口連通，用于從所述含焦粉油氣中分離出半焦粉，且所述第二氣固分離器上設置有與所述半焦氣化器連通的第一半焦粉出口。
[0012]作為優選，所述分離裝置還包括:第三氣固分離器，與所述混合氣導出口連通，用于從所述混合氣中分離出半焦粉，且所述第三氣固分離器上設置有與所述半焦氣化器連通的第二半焦粉出口。
[0013]作為優選，所述煤氣化設備還包括與所述第二氣固分離器和所述第三氣固分離器的出氣口連通的冷凝冷卻器，用于對從所述第二氣固分離器和所述第三氣固分離器分離出的氣體進行分凝，得到燃氣、焦油和含粉油漿。
[0014]作為優選，所述冷凝冷卻器上設置有含粉油漿出口、燃氣出口和焦油出口，所述含粉油漿出口與所述半焦氣化器連通。
[0015]作為優選，所述第一氣固分離器、所述第二氣固分離器和所述第三氣固分離器為旋風分離器。
[0016]作為優選，將從所述半焦導出口出來的一部分半焦導至所述煤氣化設備以外。
[0017]作為優選，所述半焦氣化器的底部設置有氧氣入口和灰渣排出口。
[0018]作為優選，所述煤氣化設備還包括依次連通的粉煤料倉、粉煤升壓倉和粉煤給料倉，且所述粉煤給料倉與所述粉煤進料口連通。
[0019]本發明技術方案，具有如下優點:
[0020]本發明提供的煤氣化設備，包括設置有粉煤進料口和氣固導出口的煤熱解反應器，與氣固導出口連通的分離裝置，以及與半焦導出口連通的半焦氣化器，且半焦氣化器設置有半焦氣化氣導出口，半焦氣化氣導出口與所述煤熱解反應器和所述分離裝置連通。分離裝置能夠將煤熱解反應器產生的氣固混合物分離得到油氣、半焦導和固體熱載體，從而降低了油氣中的粉煤；同時，半焦氣化器能夠將半焦氣化，而且半焦氣化形成的半焦氣化氣從底部進入分離裝置，一方面半焦氣化氣將熱量傳遞給固體熱載體，另一方面半焦氣化氣為半焦和固體熱載體分離提供流化動力，由于半焦和固體熱載體的密度差異(固體熱載體密度大于半焦密度)，半焦由分離裝置的中上部導出，全部或部分進入半焦氣化器進行氣化，從而使得半焦得到循環利用，并提高了半焦、煤氣、焦油的分離效率。
[0021 ]本發明提供的煤氣化設備，將粉煤熱裂解和氣化在一個工藝內實現，各自實現最大的利用價值，其粉煤碳轉化率高，并最大限度增加焦油產率低溫快速熱解提高焦油的收率;氧耗率低，避免了焦油組分的氣化;半焦氣化氣的出口溫度低，高溫位能量回收充分，能量利用效率高;該方法不產生額外的含焦油污水，經濟環保;濃縮油煤漿返回氣化，能解決常規粉煤熱解工藝中焦油含煤粉的問題；加壓煤熱裂解和焦炭氣化可以大大降低設備尺寸，充分利用裂解氣和合成氣的壓力能。
【附圖說明】
[0022]為了更清楚地說明本發明【具體實施方式】或現有技術中的技術方案，下面將對【具體實施方式】或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0023]圖1為本發明的實施方式提供的煤氣化設備的結構示意圖；
[0024]1-煤熱解反應器;11-粉煤進料口； 12-氣固導出口； 2-分離裝置;21-第一氣固分離器;211-油氣導出口；212-固體物料導出口；22-固體分離器;221-半焦導出口；222-固體熱載體出口； 223-混合氣導出口； 23-第二氣固分離器;231-第一半焦粉出口； 24-第三氣固分離器;241-第二半焦粉出口；3-半焦氣化器;31-半焦氣化氣導出口；32-氧氣入口；33-灰渣排出口；4-冷凝冷卻器;41-含粉油漿出口；42-燃氣出口；43-焦油出口； 5-粉煤料倉;6-粉煤升壓倉;7-粉煤給料倉。
【具體實施方式】
[0025]下面將結合附圖對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0026]在本發明的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0027]此外，下面所描述的本發明不同實施方式中所涉及的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互結合。
[0028]本發明實施例提供了一種煤氣化設備，如圖1所示，包括:
[0029 ]煤熱解反應器1，設置有粉煤進料口 11和氣固導出口 12，所述氣固導出口 12用于輸出包括煤熱解產物和固體熱載體的氣固混合產物，所述煤熱解產物包括半焦和油氣；
[0030]分離裝置2，與所述氣固導出口 12連通，用于分離所述氣固混合產物，設置有油氣導出口 211、半焦導出口 221和固體熱載體出口 222，且所述固體熱載體出口 222與所述煤熱解反應器1連通；
[0031 ]半焦氣化器3，與所述半焦導出口 221連通，設置有半焦氣化氣導出口 31，所述半焦氣化氣導出口 31與所述煤熱解反應器1和所述分離裝置2連通。
[0032]分離裝置能夠將煤熱解反應器產生的氣固混合物分離得到油氣、半焦導和固體熱載體，從而降低了油氣中的粉煤；同時，半焦氣化器能夠將半焦氣化，而且半焦氣化形成的半焦氣化氣從底部進入分離裝置，一方面半焦氣化氣將熱量傳遞給固體熱載體，另一方面半焦氣化氣為半焦和固體熱載體分離提供流化動力，由于半焦和固體熱載體的密度差異(固體熱載體密度大于半焦密度)，半焦由分離裝置的中上部導出，全部或部分進入半焦氣化器進行氣化，從而使得半焦得到循環利用，并提高了半焦、煤氣、焦油的分離效率。
[0033]粉煤的進料方式有很多種，作為優選的實施方式，所述煤氣化設備還包括依次連通的粉煤料倉5、粉煤升壓倉6和粉煤給料倉7，且所述粉煤給料倉7與所述粉煤進料口 11連通。
[0034]具體地，粉煤進料和反應的過程為:粉煤通過輸送設備被輸送至粉煤料倉5中，然后通過粉煤升壓倉6對粉煤進行升壓后間斷送至粉煤給料倉7中，粉煤給料倉7為粉煤熱解反應器1提供連續穩定的粉煤進料。而來自粉煤給料倉的粉煤和來自固體分離器22的固體熱載體在熱解反應器1底部均勻混合，迅速完成熱交換過程，并在半焦氣