專利名稱：振動(dòng)折返混流式全循環(huán)小顆粒油頁巖干餾方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種用瓦斯作為熱載體在全循環(huán)狀態(tài)下對(duì)小顆粒油頁巖進(jìn)行干餾 的工藝及裝置。油頁巖在振動(dòng)行進(jìn)的過程中和逆向而來的熱瓦斯充分接觸，實(shí)現(xiàn) 干餾。本裝置適用于處理6mm以下的小顆粒油頁巖，日處理量可根據(jù)需要確定， 一般為2000噸一5000噸。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)外油頁巖干餾裝置大多數(shù)因小顆粒頁巖容易造成堵爐、結(jié)焦，使干 餾爐不能正常運(yùn)行，因而對(duì)小顆粒油頁巖棄之不用。如撫順式干餾爐只能干餾 12mm以上的油頁巖。資源浪費(fèi)率達(dá)到20%以上，而且造成環(huán)境污染。巴西爐 (Petrosix)只能處理6.4mm以上的頁巖。在國外專門利用小顆粒油頁巖煉油的 典型的裝置有兩種， 一種是澳大利亞的ATP爐(Alberea-Taciuk Processor)。該 裝置為固體熱載體迴轉(zhuǎn)式干餾爐，設(shè)備龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜。迴轉(zhuǎn)爐長62.5m，直徑 8.2m，重量2500t。設(shè)計(jì)油收率為92%,實(shí)際為75-80%，僅達(dá)設(shè)計(jì)水平的80% 左右，處理能力為6000t/d，實(shí)際運(yùn)行僅達(dá)到4400t/d，為設(shè)計(jì)的74%，而且經(jīng)常 停爐檢修，開工率為50%左右，最長一次也只連續(xù)運(yùn)行了96天。 一種是愛沙尼 亞的葛洛特(Caloter)爐，可以處理0-25mm的油頁巖，處理能力3000t/d。也 是以固體為熱載體的廻轉(zhuǎn)式干餾爐。存在問題也是運(yùn)轉(zhuǎn)率不高，經(jīng)常停爐檢修。 近兩年國內(nèi)研究的小顆粒千餾裝置有兩種， 一是大連理工大學(xué)的DG技術(shù)，也是 以固體為熱載體，但尚未建成工業(yè)實(shí)驗(yàn)裝置。二是上海博生公司研制的油頁巖流 化床干餾及脫碳工藝，粉狀油頁巖和高溫氣體熱載體接觸，流化干餾。目前在哈 爾濱氣化廠建成一套日處理50噸的試驗(yàn)裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、投資較少、油收率較高， 可以充分利用資源的油頁巖干餾方法及裝置。本發(fā)明的油母頁巖資源利用率為 100%，油收率為90%以上。
本發(fā)明的技術(shù)關(guān)鍵是利用振動(dòng)床輸送油頁巖，多層折返和熱循環(huán)瓦斯充分接 觸，實(shí)現(xiàn)干餾。其工藝流程是小顆粒油頁巖從干餾爐的頂部進(jìn)入，在多層振動(dòng)床 的作用下分散成之字形扁平膨松狀物流。振動(dòng)床上附有篩板。 一部分粒度小于篩 孔的細(xì)小油頁巖穿過篩孔垂直下落，與下一層被吹起的細(xì)小油頁巖形成稀相料 層；另一部分粒度大于篩孔的油頁巖在振動(dòng)狀態(tài)下形成振動(dòng)疏松料層沿篩板跳躍 式移動(dòng)，移至篩板端部再灑落在下一層篩板上。70(TC左右的熱循環(huán)瓦斯從三個(gè) 層位進(jìn)入干餾爐，在篩板和油頁巖的阻隔下形成垂直氣流和水平氣流。垂直氣流 在穿越篩板和油頁巖料層的過程中與油頁巖充分地、高強(qiáng)度地接觸；水平氣流在 振動(dòng)床篩面之間變速流動(dòng)，并與灑落的油頁巖及篩面上的油頁巖充分、高強(qiáng)度接 觸，實(shí)現(xiàn)對(duì)小顆粒油頁巖的干餾。由于油頁巖與熱瓦斯之間既有垂直流動(dòng)，又有 水平流動(dòng)，既有順流，又有逆流，形成特有的混流式干餾。油頁巖多次與瓦斯混 合-分離-再混合-再分離，被均勻干餾。干餾完的油頁巖被干餾爐下部進(jìn)入的冷 瓦斯冷卻再落入水盆，從干餾爐底部排出。千餾氣體隨同循環(huán)瓦斯從上部排出， 經(jīng)除塵收油后，被送到加熱爐，加熱至700'C后再送入干餾爐。如此往復(fù)循環(huán)， 形成連續(xù)的工藝流程。為實(shí)現(xiàn)這一干餾工藝，采用了如下技術(shù) 一是油頁巖在爐 中的運(yùn)動(dòng)以振動(dòng)折返方式推進(jìn)，既有自重落下的因素，又有振動(dòng)推進(jìn)的因素。在 干餾爐內(nèi)形成一條流動(dòng)的之字形長龍，干餾爐總高度為17m左右，但油頁巖的 行程卻達(dá)到36m左右。二是采用了混流技術(shù)，熱瓦斯和油頁巖既有橫向接觸， 又有縱向接觸，油頁巖和篩板的接觸處于若即若離的狀態(tài)。油頁巖料層始終處于 蓬松狀態(tài)。保證了熱載體和油頁巖的充分接觸。三是采用了多層進(jìn)氣方法，從三 個(gè)層位向干餾爐通入熱瓦斯，使干餾爐溫度達(dá)到55(TC以上，干鎦層高度達(dá)到5 米左右，保證了干餾的完全性。四是用調(diào)整振動(dòng)電機(jī)振率的方法來調(diào)整不同層位 的油頁巖的行進(jìn)速度，控制物料在爐中的停留時(shí)間，操作簡(jiǎn)便。五是采用了熱瓦 斯全循環(huán)，瓦斯的加熱在爐外進(jìn)行，爐中無燃燒發(fā)生，無空氣進(jìn)入，干餾所需熱 量完全依靠熱循環(huán)瓦斯帶入，提高了半焦的熱值和瓦斯的熱值。六是冷循環(huán)瓦斯
從下部進(jìn)入，對(duì)干餾完的半焦降溫，回收熱量。七是下部采用水封刮板方式出焦， 防止了氣體逸出，保護(hù)了環(huán)境。
目前國內(nèi)外均沒有用這種方法對(duì)油頁巖進(jìn)行干餾的裝置。和國外小顆粒干餾 爐相比，本發(fā)明具有如下特點(diǎn)
1、 本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便。ATP爐僅爐本體占地面積就達(dá)到1000 m2以 上，本發(fā)明同等處理能力的干餾爐本身占地面積不足100 nf.ATP爐由于爐內(nèi)有 燃燒反應(yīng)且中間發(fā)生多次換熱，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作繁瑣。本發(fā)明僅需調(diào)整電動(dòng)機(jī)頻 率即可調(diào)整頁巖行進(jìn)速度，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。
2、 本發(fā)明油收率高，瓦斯熱值高。本發(fā)明采用瓦斯全循環(huán)工藝，無空氣進(jìn) 入，無燃燒反應(yīng)，收油率達(dá)90%以上，瓦斯熱值在4000kcal/kg以上。
3、 本發(fā)明投資少、效率高。ATP爐研制費(fèi)用150億美元，用了七年時(shí)間?，F(xiàn) 撫順礦務(wù)局引進(jìn)了一臺(tái)，投資約15億元。本發(fā)明干餾爐裝置本身投資不超過1 億元。
4、 本發(fā)明資源利用率高。目前國內(nèi)廢棄的12mm以下油頁巖均可用作原料， 新開采的油頁巖也可破碎到6mm以下進(jìn)行干餾。資源利用率為100%。
5、 本發(fā)明采用了水封出渣技術(shù)，無氣體外泄，符合環(huán)保要求。


附圖1是振動(dòng)、折返、混流式小顆粒油頁巖干餾裝置原理圖。圖中所示各部 分分別是1、給料系統(tǒng)；2、料斗；3、振動(dòng)床；4、干餾爐；5、熱循環(huán)瓦斯進(jìn) 口； 6、冷循環(huán)瓦斯進(jìn)口； 7、水封池；8、刮板式出料系統(tǒng)。
小顆粒頁巖經(jīng)布料裝置均勻分布在振動(dòng)床上，依靠振力推進(jìn)，行進(jìn)到第一級(jí) 振動(dòng)床末端時(shí)靠自重落入第二級(jí)振動(dòng)床，依次類推。循環(huán)熱瓦斯從爐子的中部分 三段進(jìn)入干餾爐和下落的油頁巖接觸發(fā)生干餾。干餾產(chǎn)生的油氣隨同循環(huán)瓦斯在 爐子上面的集氣管匯集后排出爐外，進(jìn)入油水分離回收系統(tǒng)。干餾完的半焦被爐 子下部進(jìn)入的冷循環(huán)瓦斯冷卻至25(TC，排入水地，再經(jīng)刮板運(yùn)輸機(jī)排出爐外。
附圖2是小顆粒油頁巖干餾裝置立面圖。
具體實(shí)施例方式
附圖2是這一新工藝的具體實(shí)施裝置。干餾爐共設(shè)有九層折返式振動(dòng)床， 70(TC的熱循環(huán)瓦斯從4、 5、 6三層振動(dòng)床的下部進(jìn)入，使干餾爐中的油頁巖和 瓦斯氣體產(chǎn)生混流，干餾段高度為4. 5ra-5m。冷循環(huán)瓦斯從第九層振動(dòng)床的下部 進(jìn)入，將干餾完的半焦在混流狀態(tài)下冷卻至25(TC，半焦落入封閉水池后冷卻至 8(TC排出爐外。
權(quán)利要求
1、一種利用振動(dòng)床輸送油頁巖(或油砂)、多層折返、和熱循環(huán)瓦斯多次混流的油頁巖干餾工藝及裝置。其特征是油頁巖在干餾爐中用振動(dòng)床折返推進(jìn)和氣體熱載體(熱循環(huán)瓦斯)在多次混流工況下進(jìn)行干餾。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的干餾裝置，其特征是熱瓦斯(氣體熱載體) 從多個(gè)層位進(jìn)入干餾爐，在爐中與物體形成多次混流。干餾所需熱 量全部由熱循環(huán)瓦斯供給，干餾爐內(nèi)無內(nèi)燃、無空氣進(jìn)入。
全文摘要
本發(fā)明是一種能處理小顆粒油頁巖的干餾工藝及裝置。利用多層振動(dòng)床輸送物料，利用熱循環(huán)瓦斯作為氣體熱載體，在多次和物料混流的工況下進(jìn)行干餾。物料和熱載體在干餾爐內(nèi)既有縱向接觸，也有橫向接觸，干餾強(qiáng)度大，時(shí)間短，油收率高，可以達(dá)到90％以上。裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，投資小，效率高。
文檔編號(hào)C10B53/00GK101343544SQ20081001307
公開日2009年1月14日 申請(qǐng)日期2008年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月3日
發(fā)明者吳啟成 申請(qǐng)人:吳啟成