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：
本實用新型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，曰 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，資源浪費率達到20%以上。如撫順式干餾 爐只能干鎦12mm以上的油頁巖。世界上公認最先進的巴西爐 (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%，僅達設(shè)計水平的80% 左右，處理能力為6000t/d，實際運行僅達到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。實用新型內(nèi)容本實用新型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，本實用新型的油頁 巖資源利用率為100%，油收率為90%以上。本實用新型裝置的特征是油頁巖的給料裝置和干餾氣體的 排出口設(shè)置于干餾爐的頂部，干餾爐內(nèi)腔的上部設(shè)置了 9層傾斜放置的振動床，振動床和振動床之間首尾相連，呈之字形；在自上而下的第4、 5、 6層傾斜放置的振動床的下面有三個熱循環(huán) 瓦斯的進口，第9層下面有冷循環(huán)瓦斯的進口，干餾爐內(nèi)腔的下 部設(shè)置了冷卻水套；干餾爐的最下部有水封池和刮板式運輸機。本實用新型的技術(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 小于篩孔的細小油頁巖穿過篩孔垂直下落，與下一層被吹起的細 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)瓦斯從自上而下的第4 、 5、 6層傾斜放置的振動床的三個層位的下部進入干餾爐，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。干餾完的油頁巖被從第9層振 動床下面進入的冷瓦斯冷卻，落入水封池，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后再送入干餾爐。如此往復循環(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方式推進，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 干餾爐溫度達到55(TC以上，干餾層高度達到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，本實用新型具有如下特點1、本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、操作方便。ATP爐僅爐本體占地面積就達到1000 itf以上，本實用新型干餾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)復雜， 操作繁瑣。本實用新型內(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、 本實用新型油收率高，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90%以上，瓦斯熱值在 4000kcal/kg以上。3、 本實用新型投資少、效率高。ATP爐研制費用150億美元， 用了七年時間?，F(xiàn)撫順礦務(wù)局引進了一臺，投資約15億元。本 實用新型干餾爐設(shè)備本身投資不超過5000萬元。4、 本實用新型資源利用率高。目前國內(nèi)廢棄的12m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 干鎦。資源利用率為100%。5、 本實用新型適合于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，單爐日處理能力為 2000噸，相當于20臺撫順式干餾爐的處理能力。6、 本實用新型釆用了水封出渣技術(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。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、給料系統(tǒng)；2、油氣出口； 3、 振動床；4、熱循環(huán)瓦斯進UJ; 5、冷循環(huán)瓦斯進口； 6、冷卻水 套；7、水封池；8、刮板式出料系統(tǒng)。
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。這一裝置能有效實現(xiàn)本實用新型的目的，具體特征是油頁巖的給料系統(tǒng)1和干餾油氣的排出口 2設(shè)置于干鎦爐的頂部，干 餾爐內(nèi)腔的上部設(shè)置了 9層傾斜放置的振動床3，振動床和振動 床之間首尾相連，呈之字形；在自上而下的第4、 5、 6層傾斜 放置的振動床的下面有三個熱循環(huán)瓦斯的進口 4，第9層下面有 冷循環(huán)瓦斯的進口 5;干餾爐的最下部有水封池8和刮板式出料 系統(tǒng)7。工作流程如下小顆粒頁巖經(jīng)進料裝置1均勻分布在振動床3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。干餾爐共設(shè)有九層傾斜放置的振動床3 ，振動床3上附 有適當孔徑的篩板，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。70CTC 的熱循環(huán)瓦斯進口 4設(shè)置于自上而下的第4、 5、 6三層振動床的 下部，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)瓦斯進U 4設(shè)置于第九層振動床的下部，干餾完的半焦在混流狀態(tài)下被冷卻至250°C，半焦落入封閉水池8 后被冷卻至80。C經(jīng)刮板運輸機7排出爐外。
權(quán)利要求1、一種對小顆粒油頁巖進行干餾煉油的設(shè)備，日處理能力為2000噸，其特征是油頁巖的給料系統(tǒng)和干餾油氣的排出口設(shè)置于干餾爐的頂部，干餾爐內(nèi)腔的上部設(shè)置了9層傾斜放置的振動床，振動床和振動床之間首尾相連，呈之字形；在自上而下的第4、5、6層傾斜放置的振動床的下面有三個熱循環(huán)瓦斯的進口，第9層下面有冷循環(huán)瓦斯的進口；干餾爐的最下部有水封池和刮板式出料系統(tǒng)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的小顆粒油頁巖干餾煉油設(shè)備，其 特征是在干餾爐中設(shè)置了 9層傾斜放置的振動床，振動床上附 有適當孔徑的篩板。
專利摘要本實用新型是一種對小顆粒油頁巖進行手榴煉油的設(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。爐體為立式長方形，爐內(nèi)設(shè)有九層振動床，振動床上敷設(shè)開有氣孔的篩板，利用熱循環(huán)瓦斯作為氣體熱載體，干餾爐開有三個熱瓦斯進口，一個冷瓦斯進口，物料利瓦斯在多次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，可以達到90％以上。該設(shè)備利用水套冷卻半焦、回收熱量，并采用水封刮板方式出焦，環(huán)保效果好。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C10B53/00GK201347419SQ200820015870
公開日2009年11月18日 申請日期2008年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月16日
發(fā)明者吳啟成 申請人:吳啟成