專利名稱：日處理2000噸小顆粒油頁巖干餾爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種對小顆粒油頁巖進行干餾煉油的設(shè)備。油頁巖在振動行進的過 程中和逆向而來的熱循環(huán)瓦斯充分接觸，實現(xiàn)干餾煉油。本裝置適用于處理 25mm以下的小顆粒油頁巖，日處理量為2000噸，年處理能力為60萬噸。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)外均把油頁巖資源作為石油的補充和替代能源進行開發(fā)利用，但大 多數(shù)干餾裝置不能利用小顆粒油頁巖，因為小顆粒頁巖容易造成堵爐、結(jié)焦，使 干餾爐不能正常運行，因而對小顆粒油頁巖棄之不用，資源浪費率達(dá)到20%以上。 如撫順式干餾爐只能干餾12mm以上的油頁巖。世界上公認(rèn)最先進的巴西爐 (Petrosix)也只能處理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)計油收率為92%，實際為75-80%，僅達(dá)設(shè)計水平的80% 左右，處理能力為6000t/d，實際運行僅達(dá)到4400t/d，為設(shè)計的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。存在問題也是運轉(zhuǎn)率不高，經(jīng)常停爐檢修。 近兩年國內(nèi)研究的小顆粒干餾裝置有兩種， 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)實驗裝置。二是上海博生公司研制的油頁巖流 化床干熘及脫碳工藝，粉狀油頁巖和高溫氣體熱載體接觸，流化干餾，但需將油 頁巖粉碎至0.3mm以下粒徑。目前在哈爾濱氣化廠建成一套日處理50噸的試驗裝置，尚未形成工業(yè)化裝置。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、處理量較大、適合于大規(guī) 模工業(yè)生產(chǎn)、投資較少、油收率較高，可以處理目前被當(dāng)作廢料拋棄而又十分珍 貴的油頁巖資源的干餾煉油設(shè)備。解決油頁巖開發(fā)利用中的重大難題，本發(fā)明的 油頁巖資源利用率為100%，油收率為90%以上。本發(fā)明的技術(shù)關(guān)鍵是利用振動床輸送小顆粒油頁巖，多層折返和熱循環(huán)瓦斯 充分接觸，實現(xiàn)干餾。其工藝流程是小顆粒油頁巖從干餾爐的頂部進入，在多層 振動床的作用下分散成之字形扁平膨松狀物流。振動床上附有一定孔徑的篩板。 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狀態(tài)下形成振動疏松 料層沿篩板跳躍式移動，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)瓦斯從三個層位進入干餾爐，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、高強度地接 觸；水平氣流在振動床篩面之間變速流動，并與灑落的油頁巖及篩面上的油頁巖 充分、高強度接觸，實現(xiàn)對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，又有水平流動，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 爐下部進入的冷瓦斯冷卻再落入水盆，從干餾爐底部排出。干餾氣體隨同循環(huán)瓦 斯從上部排出，經(jīng)除塵收油后，被送到加熱爐，加熱至70(TC后再送入千餾爐。 如此往復(fù)循環(huán)，形成連續(xù)的工藝流程。為實現(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動以振動折返方式推迸，既有自重落下的因素，又有振動 推進的因素。在干餾爐內(nèi)形成一條流動的之字形長龍，絕不會堵塞干餾爐，干餾 爐總高度為24m左右，但油頁巖的行程卻達(dá)到45m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。 三是采用了多層進氣方法，從三個層位向干餾爐通入熱瓦斯，使干餾爐溫度達(dá)到55(TC以上，干餾層高度達(dá)到5米左右，保證了干餾的完全性，同時又防止了因 溫度過高而產(chǎn)生的結(jié)焦問題。四是用調(diào)整振動電機振率的方法來調(diào)整不同層位的 油頁巖的行進速度，控制物料在爐中的停留時間，操作簡便。五是采用了熱瓦斯 全循環(huán)，瓦斯的加熱在爐外進行，爐中無燃燒發(fā)生，無空氣進入，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 下部進入，對干餾完的半焦降溫，回收熱量。到爐子中部與70(TC的熱瓦斯相混 合，使干餾段溫度降到55(TC左右，保證干餾段物料不至于過熱。七是下部采用 水封刮板方式出焦，防止了氣體逸出，保護了環(huán)境。目前國內(nèi)外均沒有用這種方法對油頁巖進行干餾的裝置。和國外小顆粒干餾 爐相比，本發(fā)明具有如下特點1、 本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、操作方便。ATP爐僅爐本體占地面積就達(dá)到1000 1112以 上，本發(fā)明干熘爐本身占地面積不足40 m2。 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)明內(nèi)無燃燒反應(yīng)，油頁巖依靠振力推 進，僅需調(diào)整電動機頻率即可調(diào)整頁巖行進速度，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。2、 本發(fā)明油收率高，瓦斯熱值高。因采用瓦斯全循環(huán)工藝，無空氣進入， 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爐研制費用150億美元，用了七年時間。現(xiàn) 撫順礦務(wù)局引進了一臺，投資約15億元。本發(fā)明干餾爐設(shè)備本身投資不超過5000 萬元。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25mm以下進行干餾。資源利用率為100%。5、 本發(fā)明適合于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，單爐日處理能力為2000噸，相當(dāng)于20 臺撫順式干餾爐的處理能力。6、 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是日處理2000噸小顆粒油頁巖干餾爐的工作原理圖。圖中所示各部 分分別是1、給料系統(tǒng)；2、料斗；3、振動床；4、干餾爐；5、熱循環(huán)瓦斯進 口； 6、冷循環(huán)瓦斯進口； 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床上，依靠振力推進，行進到第一級 振動床末端時靠自重落入第二級振動床，依次類推。循環(huán)熱瓦斯從爐子的中部分 三段進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，進入油水分離回收系統(tǒng)。干餾完的半焦被爐子下部進入的冷循環(huán)瓦斯冷卻至25(TC，排入水池，再冷卻至80'C，經(jīng)刮板運輸 機排出爐外。附圖2是日處理2000噸小顆粒油頁巖干餾爐的結(jié)構(gòu)圖。圖中所示各部分分別是1、進料裝置；2、油氣出口； 3、振動床；4、熱循環(huán)瓦斯進口； 5、冷循 環(huán)瓦斯進口； 6、冷卻水套；7、刮板運輸機；8、半焦水池。
具體實施方式
附圖2是日處理2000噸小顆粒油頁巖干餾爐的具體實施裝置。干餾爐共設(shè) 有九層折返式振動床，振動床上附有適當(dāng)孔徑的篩板，保證一部分小顆粒頁巖能 從篩孔自由落下，大部分物料隨振動床移動至末端再落到下一層振動床上。700 'C的熱循環(huán)瓦斯從4、 5、 6三層振動床的下部進入，使干餾爐中的油頁巖和瓦斯 氣體產(chǎn)生多次混流，干餾段高度為4. 5m-5m。冷循環(huán)瓦斯從第九層振動床的下部 進入，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 80'C排出爐外。
權(quán)利要求
1、一種對小于25mm的小顆粒油頁巖進行干餾煉油的設(shè)備，日處理能力為2000噸。其特征是油頁巖在干餾爐中用振動床折返推進和氣體熱載體(熱循環(huán)瓦斯)在多次混流工況下進行干餾。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的干餾設(shè)備，其特征是油頁巖在干餾爐中的運 動以振動折返方式推進。干餾爐內(nèi)設(shè)有多層振動床，振動床上附有 一定孔徑的篩板。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的干餾設(shè)備，其特征是熱瓦斯(氣體熱載體) 從多個層位進入干餾爐，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、無空氣進入。
全文摘要
本發(fā)明是一種對小顆粒油頁巖進行干餾煉油的設(shè)備。日處理小顆粒油頁巖的能力為2000噸，處理油頁巖粒徑為25mm以下。該設(shè)備利用多層振動床輸送物料，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，干餾強度大，時間短，油收率高，可以達(dá)到90％以上。該設(shè)備資源利用率為100％，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，投資小，效率高，適合于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號C10B53/00GK101402871SQ20081022889
公開日2009年4月8日 申請日期2008年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月20日
發(fā)明者吳啟成 申請人:吳啟成