本發(fā)明涉及熱解技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種物料共熱解反應(yīng)系統(tǒng)及熱解方法。

背景技術(shù)：

相關(guān)技術(shù)中，油頁巖熱解的工藝流程復(fù)雜操作環(huán)節(jié)多，運(yùn)行成本高，難以長時間運(yùn)行，而且熱解設(shè)備龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜價格昂貴、維修困難。

尤其地，以氣體為熱載體的熱解設(shè)備，容易稀釋熱解出的熱解氣，熱解氣熱值和品質(zhì)低，而且以氣體為熱載體的熱解工藝對煤的粒度要求很高，需使用粒度特別細(xì)的粉煤，增加了煤的前處理工序，熱解后的細(xì)焦粒與焦油分離困難，降低了焦油的品質(zhì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明提出一種物料共熱解反應(yīng)系統(tǒng)，可利用褐煤熱解后的熱態(tài)有機(jī)碳的顯熱使油頁巖發(fā)生熱解反應(yīng)，從而將褐煤的熱解與油頁巖的熱解集成在一個物料共熱解反應(yīng)系統(tǒng)中，這樣不但工藝簡單，降低了運(yùn)行成本，而且熱解出的熱解氣的熱值和品質(zhì)較高。

本發(fā)明還提出一種物料共熱解反應(yīng)系統(tǒng)的熱解方法。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的物料共熱解反應(yīng)系統(tǒng)，包括：用于干燥褐煤的第一干燥器；用于干燥油頁巖的第二干燥器；熱解反應(yīng)器，所述熱解反應(yīng)器包括：爐膛，所述爐膛包括上爐膛和下爐膛，所述上爐膛位于所述下爐膛的上方且與所述下爐膛連通，所述上爐膛的側(cè)壁上設(shè)有上進(jìn)料口和上油氣出口，所述上進(jìn)料口和所述第一干燥器的出口之間設(shè)有第一進(jìn)料裝置，所述下爐膛的側(cè)壁上設(shè)有下進(jìn)料口、下油氣出口和排渣口，所述下進(jìn)料口和所述第二干燥器的出口之間設(shè)有第二進(jìn)料裝置；用于對所述上爐膛內(nèi)的褐煤進(jìn)行加熱的加熱器；混料機(jī)，所述混料機(jī)固定至所述下爐膛且所述混料機(jī)的混料部分位于所述下爐膛內(nèi)；氣固分離裝置，所述氣固分離裝置與所述上油氣出口和所述下油氣出口相連；收集裝置，所述收集裝置的進(jìn)口分別與所述排渣口和所述氣固分離裝置的除塵口相連；冷卻裝置，所述冷卻裝置與所述氣固分離裝置的出氣口相連。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的物料共熱解反應(yīng)系統(tǒng)，通過設(shè)置第一干燥器、第二干燥器和熱解反應(yīng)器，并在上進(jìn)料口和第一干燥器的出口之間設(shè)置第一進(jìn)料裝置，在下進(jìn)料口和第二干燥器的出口之間設(shè)置第二進(jìn)料裝置，從而干燥后的褐煤可在第一進(jìn)料裝置的輸送下進(jìn)入到上爐膛內(nèi)進(jìn)行熱解，干燥后的油頁巖可在第二進(jìn)料裝置的輸送下進(jìn)入到下爐膛內(nèi)，由于上爐膛位于下爐膛的上方且與下爐膛連通，這樣，褐煤在上爐膛1內(nèi)熱解后產(chǎn)生的熱態(tài)有機(jī)碳可掉落入下爐膛內(nèi)，從而下爐膛內(nèi)的油頁巖可在混料機(jī)的攪拌下與熱態(tài)有機(jī)碳充分混合并利用熱態(tài)有機(jī)碳自身的顯熱進(jìn)行熱解，無需外加熱源，大大降低系統(tǒng)能耗，而且物料共熱解反應(yīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡單、便于維修，同時熱解工藝簡單，降低了運(yùn)行成本，提高了熱解油氣的品質(zhì)和熱值。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述下油氣出口處設(shè)有抽吸裝置，所述抽吸裝置用于將所述熱解反應(yīng)器內(nèi)的混合氣體抽至所述氣固分離裝置。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述氣固分離裝置包括第一旋風(fēng)分離器和第二旋風(fēng)分離器，所述第一旋風(fēng)分離器與所述上油氣出口和下油氣出口相連以對所述混合氣體進(jìn)行第一次氣固分離，所述第二旋風(fēng)分離器與所述第一旋風(fēng)分離器的出口相連。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述排渣口和所述收集裝置的進(jìn)口之間通過第三進(jìn)料裝置相連。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述第一進(jìn)料裝置和所述第二進(jìn)料裝置均為螺旋進(jìn)料器。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述加熱器為多個，每個所述加熱器為設(shè)在所述上爐膛內(nèi)的蓄熱式輻射管加熱器。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，物料共熱解反應(yīng)系統(tǒng)還包括分餾塔，所述分餾塔的進(jìn)口與所述冷卻裝置的油出口相連。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述下爐膛的中心軸線與水平面之間夾角的取值范圍為10°-60°。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述上爐膛的長度與所述下爐膛的長度比的取值范圍為1:1～3:2。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的物料共熱解反應(yīng)系統(tǒng)的熱解方法，上述的物料共熱解反應(yīng)系統(tǒng)采用所述熱解方法進(jìn)行熱解，所述方法包括如下步驟：

s1：利用所述第一干燥器對褐煤進(jìn)行干燥，利用所述第二干燥器對油頁巖進(jìn)行干燥；

s2：利用所述第一進(jìn)料裝置將干燥后的褐煤輸入所述上爐膛內(nèi)進(jìn)行熱解并利用所述氣固分離裝置接收從所述熱解反應(yīng)器排出的混合氣體，利用所述第二進(jìn)料裝置將干燥后的油頁巖輸入所述下爐膛；

s3：利用所述混料機(jī)將進(jìn)入所述下爐膛的油頁巖與步驟s1中產(chǎn)生的熱態(tài)有機(jī)碳進(jìn)行混合以熱解油頁巖，利用所述氣固分離裝置對從所述熱解反應(yīng)器排出的混合氣體進(jìn)行氣固分離，采用所述收集裝置收集從所述排渣口排出的熱解半焦和從所述氣固分離裝置分離出的粉塵半焦；

s4：利用所述冷卻裝置冷卻從所述氣固分離裝置分離出的油氣以分離出熱解氣和焦油。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的物料共熱解反應(yīng)系統(tǒng)的熱解方法，通過利用上述的物料共熱解反應(yīng)系統(tǒng)，這樣褐煤在上爐膛內(nèi)熱解后產(chǎn)生的熱態(tài)有機(jī)碳可掉落入下爐膛內(nèi)，從而下爐膛內(nèi)的油頁巖可在混料機(jī)的攪拌下與熱態(tài)有機(jī)碳充分混合并利用熱態(tài)有機(jī)碳自身的顯熱進(jìn)行熱解，無需外加熱源，大大降低系統(tǒng)了能耗，而且物料共熱解反應(yīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡單、便于維修，同時熱解工藝簡單，降低了運(yùn)行成本，提高了熱解油氣的品質(zhì)和熱值。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的物料共熱解反應(yīng)系統(tǒng)的示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的熱解反應(yīng)器的示意圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的螺旋葉片的示意圖。

附圖標(biāo)記：

物料共熱解反應(yīng)系統(tǒng)100；

第一干燥器1；第二干燥器2；熱解反應(yīng)器3；爐膛31；上爐膛311；上進(jìn)料口a；上油氣出口b；下爐膛312；下進(jìn)料口c；下油氣出口d；排渣口e；加熱器32；混料機(jī)33；電機(jī)331；螺旋軸332；螺旋葉片333；

第一進(jìn)料裝置4；第二進(jìn)料裝置5；第三進(jìn)料裝置6；

氣固分離裝置7；第一旋風(fēng)分離器71；第一除塵口m；第二旋風(fēng)分離器72；第二除塵口n；

收集裝置8；冷卻裝置9；油出口f；氣體出口g；抽吸裝置10；分餾塔11；儲存罐12；第一料斗13；第二料斗14。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“上”、“下”、“左”、“右”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”、等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)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(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

下面參考圖1-圖3描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的物料共熱解反應(yīng)系統(tǒng)100。

如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的物料共熱解反應(yīng)系統(tǒng)100，可以包括：第一干燥器1、第二干燥器2、熱解反應(yīng)器3、氣固分離裝置7、收集裝置8和冷卻裝置9。

具體地，第一干燥器1可用于對褐煤進(jìn)行干燥。例如，采集的褐煤原煤可放置在破碎裝置中破碎，再經(jīng)過篩選裝置篩選，接著利用煙氣在第一干燥器1內(nèi)對篩選后的褐煤進(jìn)行干燥。又如，采集的褐煤原煤可經(jīng)過篩分破碎裝置破碎和篩選后，再利用第一干燥器1對褐煤進(jìn)行干燥?？蛇x地，破碎篩選后的褐煤的粒度≤6mm，含水率≤35％，干燥后的褐煤的含水率≤10％。

第二干燥器2可用于對油頁巖進(jìn)行干燥。例如，采集的油頁巖原材料可放置在破碎裝置中破碎，再經(jīng)過篩選裝置篩選，接著在第二干燥器2內(nèi)利用煙氣對油頁巖進(jìn)行干燥。又如，采集的油頁巖原材料可經(jīng)過篩分破碎裝置的破碎和篩選后，再利用第二干燥器2對油頁巖進(jìn)行干燥。可選地，破碎篩選后的油頁巖粒度為0-3mm，含水率≤25％，干燥后的油頁巖的含水率≤10％。

具體地，如圖1和圖2所示，熱解反應(yīng)器3(例如下行床熱解反應(yīng)器3)可以包括爐膛31、加熱器32和混料機(jī)33。其中，爐膛31包括上爐膛311和下爐膛312。

上爐膛311的側(cè)壁上設(shè)有上進(jìn)料口a和上油氣出口b，上進(jìn)料口a和第一干燥器1的出口之間設(shè)有第一進(jìn)料裝置4(例如螺旋進(jìn)料器)，由此，第一干燥器1干燥后的褐煤可在第一進(jìn)料裝置4的輸送下從上進(jìn)料口a進(jìn)入到上爐膛311內(nèi)，加熱器32可用于對進(jìn)入到上爐膛311內(nèi)的褐煤進(jìn)行加熱以熱解褐煤。

可選地，加熱器32為多個，例如多個加熱器32均勻設(shè)置在上爐膛311內(nèi)。優(yōu)選地，每個加熱器32為蓄熱式輻射管加熱器?？梢岳斫獾氖?，蓄熱式輻射管加熱器的輻射管位于上爐膛311內(nèi)，輻射管的管壁溫度可利用燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥控制。優(yōu)選地，輻射管的管壁溫度可在燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥的控制下控制在950～1000℃范圍內(nèi)。由此，加熱效果好，有利于提高上爐膛311內(nèi)溫度的均勻性。需要說明的是，關(guān)于蓄熱式輻射管加熱器32的結(jié)構(gòu)以及工作原理已被本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，此處不再詳細(xì)說明。

上爐膛311位于下爐膛312的上方且與下爐膛312連通。也就是說，下爐膛312位于上爐膛311的下方且與上爐膛311連通。由此，上爐膛311內(nèi)的褐煤在熱解反應(yīng)后產(chǎn)生的熱態(tài)有機(jī)碳可從上爐膛311掉落至下爐膛312內(nèi)。

下爐膛312的側(cè)壁上設(shè)有下進(jìn)料口c、下油氣出口d和排渣口e，下進(jìn)料口c和第二干燥器2的出口之間設(shè)有第二進(jìn)料裝置5(例如螺旋進(jìn)料器)，由此，第二干燥器2干燥后的油頁巖可在第二進(jìn)料裝置5的輸送下經(jīng)過下進(jìn)料口c進(jìn)入到下爐膛312內(nèi)。

混料機(jī)33固定至下爐膛312，例如，混料機(jī)33固定在下爐膛312的底壁或側(cè)壁上。混料機(jī)33的混料部分位于下爐膛312內(nèi)，這樣，從上爐膛311掉落至下爐膛312的熱態(tài)有機(jī)碳和從下進(jìn)料口c進(jìn)入到下爐膛312內(nèi)的油頁巖可在混料機(jī)33的混料部分的攪拌下，充分混合，從而油頁巖可利用熱態(tài)有機(jī)碳的顯熱進(jìn)行熱解，無需外加熱源。

氣固分離裝置7與上油氣出口b和下油氣出口d相連以接收從熱解反應(yīng)器3排出的混合氣體并對混合氣體進(jìn)行分離以得到粉塵半焦和油氣。也就是說，熱解反應(yīng)器3內(nèi)熱解后的油氣和粉塵半焦等混合后形成的混合氣體可從上油氣出口b和下油氣出口d進(jìn)入到氣固分離裝置7內(nèi)進(jìn)行氣固分離，從而分離出粉塵半焦和油氣。

此處需要說明的是，由于上爐膛311的側(cè)壁上設(shè)有上油氣出口b，下爐膛312的側(cè)壁上設(shè)有下油氣出口d，而且上爐膛311與下爐膛312連通，因此，上爐膛311內(nèi)褐煤熱解后的油氣和粉塵半焦形成的混合氣體在從上油氣出口b進(jìn)入到氣固分離裝置7內(nèi)的同時，也可能有部分氣體從下油氣出口d進(jìn)入到氣固分離裝置7內(nèi)。同理，下爐膛312內(nèi)油頁巖熱解后的油氣和粉塵半焦形成的混合氣體在從下油氣出口d進(jìn)入到氣固分離裝置7內(nèi)的同時，也可能有部分氣體從上油氣出口b進(jìn)入到氣固分離裝置7內(nèi)。

可選地，上油氣出口b可以設(shè)置為多個，每個上油氣出口b均與氣固分離裝置7相連，從而便于熱解反應(yīng)器3內(nèi)的混合氣體較多地進(jìn)入到氣固分離裝置7內(nèi)，縮短混合氣體在熱解反應(yīng)器3內(nèi)的停留時間，避免混合氣體內(nèi)的焦油的二次裂解。

收集裝置8的進(jìn)口分別與排渣口e和氣固分離裝置7的除塵口m、n相連，從而便于熱解反應(yīng)器3內(nèi)熱解后的熱解半焦通過排渣口e排入到收集裝置8內(nèi)以及氣固分離裝置7分離出的粉塵半焦通過除塵口m、n排入到收集裝置8內(nèi)，以儲存在收集裝置8內(nèi)。

冷卻裝置9與氣固分離裝置7的出氣口相連以對從氣固分離裝置7分離出的油氣進(jìn)行冷卻以分離出熱解氣和焦油。例如，冷卻裝置9為水冷卻裝置9，即利用水冷卻裝置9的循環(huán)冷卻水對油氣進(jìn)行冷卻。當(dāng)然，可以理解的是，冷卻裝置9還可以為油冷卻裝置9。此處需要說明的是，關(guān)于冷卻裝置9的具體結(jié)構(gòu)，本領(lǐng)域技術(shù)人員已熟知，此處不再詳細(xì)說明。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的物料共熱解反應(yīng)系統(tǒng)100，通過設(shè)置第一干燥器1、第二干燥器2和熱解反應(yīng)器3，并在上進(jìn)料口a和第一干燥器1的出口之間設(shè)置第一進(jìn)料裝置4，在下進(jìn)料口c和第二干燥器2的出口之間設(shè)置第二進(jìn)料裝置5，從而干燥后的褐煤可在第一進(jìn)料裝置4的輸送下進(jìn)入到上爐膛311內(nèi)進(jìn)行熱解，干燥后的油頁巖可在第二進(jìn)料裝置5的輸送下進(jìn)入到下爐膛312內(nèi)，由于上爐膛311位于下爐膛312的上方且與下爐膛312連通，這樣，褐煤在上爐膛311內(nèi)熱解后產(chǎn)生的熱態(tài)有機(jī)碳可掉落入下爐膛312內(nèi)，從而下爐膛312內(nèi)的油頁巖可在混料機(jī)33的攪拌下與熱態(tài)有機(jī)碳充分混合并利用熱態(tài)有機(jī)碳自身的顯熱進(jìn)行熱解，無需外加熱源，大大降低系統(tǒng)能耗，而且物料共熱解反應(yīng)系統(tǒng)100的結(jié)構(gòu)簡單、便于維修，同時熱解工藝簡單，降低了運(yùn)行成本，提高了熱解油氣的品質(zhì)和熱值。

在本發(fā)明的一些可選的實(shí)施例中，如圖1所示，在第一干燥器1和第一進(jìn)料裝置4之間設(shè)有第一料斗13，第一干燥器1干燥后的褐煤可經(jīng)過第一干燥器1的出口進(jìn)入到第一料斗13內(nèi)并暫時儲存在第一料斗13內(nèi)，隨后第一料斗13內(nèi)的褐煤在第一進(jìn)料裝置4的作用下可輸送至上爐膛311內(nèi)以待熱解。

可選地，如圖1所示，在第二干燥器2和第二進(jìn)料裝置5之間設(shè)有第二料斗14，第二干燥器2干燥后的油頁巖可經(jīng)過第二干燥器2的出口進(jìn)入到第二料斗14內(nèi)并暫時儲存在第二料斗14內(nèi)，隨后第二料斗14內(nèi)的油頁巖在第二進(jìn)料裝置5的作用下可輸送至下爐膛312內(nèi)以待熱解。

根據(jù)本發(fā)明的一些可選的實(shí)施例，上爐膛311的中心軸線與下爐膛312的中心軸線不平行，例如，如圖1和圖2所示，上爐膛311的中心軸線的延伸方向?yàn)樯舷路较?，下爐膛312的中心軸線的延伸方向相對上下方向傾斜，這樣，有利于延長褐煤在上爐膛311內(nèi)的停留時間，降低褐煤熱解后的產(chǎn)物即熱態(tài)有機(jī)碳從上爐膛311的下降速率，有利于實(shí)現(xiàn)褐煤的完全熱解，提高熱解率。優(yōu)選地，下爐膛311的中心軸線與水平面之間的夾角的取值范圍為10°-60°。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，如圖1所示，下油氣出口d處設(shè)有抽吸裝置10，抽吸裝置10用于將熱解反應(yīng)器3內(nèi)的混合氣體抽至氣固分離裝置7，由此，有利于熱解反應(yīng)器3內(nèi)的混合氣體在較短的時間(例如，1秒)內(nèi)排入氣固分離裝置7，從而可實(shí)現(xiàn)混合氣體的快速導(dǎo)出，進(jìn)而抑制了混合氣體中焦油的二次裂解，有利于提高冷卻裝置9分離出的焦油的品質(zhì)。

在一些具體示例中，抽吸裝置10為抽氣傘，由此，抽吸效果好。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解抽氣傘的具體結(jié)構(gòu)和工作原理，此處不再說明。

可選地，熱解反應(yīng)器3還包括油氣總出口，油氣總出口的一端同時與上油氣出口b和下油氣出口d相連，油氣總出口的另一端與氣固分離裝置7相連，從而從上油氣出口b和下油氣出口d分別排出的混合氣體，可同時經(jīng)過油氣總出口進(jìn)入到氣固分離裝置7內(nèi)。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，如圖1所示，氣固分離裝置7包括第一旋風(fēng)分離器71和第二旋風(fēng)分離器72，第一旋風(fēng)分離器71與上油氣出口b和下油氣出口d相連以對混合氣體進(jìn)行第一次氣固分離，第二旋風(fēng)分離器72與第一旋風(fēng)分離器71的出氣口相連以對混合氣體進(jìn)行第二次氣固分離。具體而言，從熱解反應(yīng)器3排出的混合氣體可首先進(jìn)入到第一旋風(fēng)分離器71內(nèi)，混合氣體在第一旋風(fēng)分離器71內(nèi)進(jìn)行第一次氣固分離以得到粉塵半焦和含少量粉塵半焦的含塵氣體，粉塵半焦從第一旋風(fēng)分離器71的第一除塵口m排入收集裝置8，含少量粉塵半焦的含塵氣體則從第一旋風(fēng)分離器71的出氣口流向第二旋風(fēng)分離器72內(nèi)并在第二旋風(fēng)分離器72內(nèi)實(shí)現(xiàn)第二次氣固分離以得到粉塵半焦和油氣，第二旋風(fēng)分離器72內(nèi)的粉塵半焦可經(jīng)過第二旋風(fēng)分離器72的第二除塵口n排入收集裝置8，油氣則經(jīng)過第二旋風(fēng)分離器72的出氣口排入冷卻裝置9。由此，通過使得氣固分離裝置7包括第一旋風(fēng)分離器71和第二旋風(fēng)分離器72，可實(shí)現(xiàn)對混合氣體的兩次氣固分離，從而有效地將粉塵半焦從混合氣體中分離出來，有利于提高粉塵半焦的回收量，同時較大程度低減少了油氣中的粉塵半焦量。

在本發(fā)明的一些可選的實(shí)施例中，排渣口e與收集裝置8的進(jìn)口之間通過第三進(jìn)料裝置6相連，由此，有利于提高熱解反應(yīng)器3的排渣速度?？蛇x地，第三進(jìn)料裝置6為螺旋進(jìn)料器，排渣速度均勻，且效果好。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，第一干燥器1為提升管干燥器，第二干燥器2為回轉(zhuǎn)窯干燥器，由此，有利于優(yōu)化物料共熱解反應(yīng)系統(tǒng)100的空間布局，同時減小物料共熱解反應(yīng)系統(tǒng)100的體積。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，物料共熱解反應(yīng)系統(tǒng)100還包括分餾塔11，分餾塔11的進(jìn)口與冷卻裝置9的油出口f相連以接收從冷卻裝置9排出的焦油并對焦油進(jìn)行分餾。也就是說，油氣在冷卻裝置9的冷卻下可分離出焦油和熱解氣。其中，分離出的焦油可經(jīng)過油出口f進(jìn)入到分餾塔11內(nèi)并在分餾塔11內(nèi)分餾，從而分餾出汽油、柴油等不同的餾分。

可選地，物料共熱解反應(yīng)系統(tǒng)100還包括儲存罐12，儲存罐12的進(jìn)口與冷卻裝置9的氣體出口g相連，冷卻裝置9分離出的熱解氣可經(jīng)過儲存罐12的進(jìn)口進(jìn)入儲存罐12內(nèi)并儲存在儲存罐12內(nèi)。

在本發(fā)明的一些可選的實(shí)施例中，熱解反應(yīng)器3的上爐膛311與下爐膛312的長度之比為1:1～3:2(優(yōu)選1:1)。

在一些實(shí)例中，如圖2和圖3所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的混料機(jī)33，可以包括電機(jī)331、螺旋軸332和螺旋葉片333。其中，電機(jī)331位于下爐膛312的外底壁處，螺旋軸332的一端與電機(jī)331相連且另一端伸入下爐膛312內(nèi)，螺旋葉片333固定在螺旋軸332上。通過電機(jī)331驅(qū)動螺旋軸332轉(zhuǎn)動，螺旋軸332的轉(zhuǎn)動可帶動螺旋葉片333轉(zhuǎn)動，從而通過螺旋軸332和螺旋葉片333的轉(zhuǎn)動以實(shí)現(xiàn)對位于下爐膛312內(nèi)的油頁巖與熱態(tài)有機(jī)碳的攪拌，從而將它們充分混合。

可選地，螺旋葉片333為多個(例如，圖2中示出的五個)，多個螺旋葉片333在螺旋軸332的軸向上均勻間隔設(shè)置。由此，有利于提高攪拌效果。具體地，螺旋葉片333的直徑為下爐膛寬度的0.5-0.7倍，優(yōu)選為0.6倍。

可選地，螺旋軸332的轉(zhuǎn)速為30-60r/min，優(yōu)選地，轉(zhuǎn)速為45r/min。

具體地，螺旋軸332的長度為下爐膛長度的0.8-1.0倍，優(yōu)選為0.9倍。螺旋軸332的形狀為折葉狀，從而使得熱態(tài)有機(jī)碳與油頁巖均勻混合、充分傳熱，進(jìn)而使熱解更加充分。

在本發(fā)明的一些具體示例中，如圖1和圖2所示，上爐膛311的中心軸線的延伸方向?yàn)樯舷路较?，下爐膛312的中心軸線的延伸方向與上爐膛311的中心軸線的延伸方向相交，螺旋軸332的中心軸線與下爐膛312的中心軸線共軸，且螺旋軸332具有一定的斜度，螺旋軸332的中心軸線與水平方向的夾角為10°～60°(優(yōu)選20°)。這樣有利于控制熱態(tài)有機(jī)碳和新加入的油頁巖在下爐膛312內(nèi)的容量。

優(yōu)選地，熱態(tài)有機(jī)碳和新加入的油頁巖在下爐膛312內(nèi)的填充率為50％～80％之間。由此，可為熱解揮發(fā)性產(chǎn)物的排出提供有效空間。此處需要解釋的是，填充率為：熱態(tài)有機(jī)碳和新加入的油頁巖在下爐膛312內(nèi)的容量與下爐膛312的體積之比。

發(fā)明人在實(shí)際研究中，采用上述實(shí)施例的物料共熱解反應(yīng)系統(tǒng)100對褐煤和油頁巖進(jìn)行熱解。其中，褐煤在上爐膛311內(nèi)被加熱到950～1000℃，自上而下停留6s-9s即可完成熱解，油頁巖被加熱到400-600℃，停留5-10s即可完成熱解。

物料共熱解反應(yīng)系統(tǒng)100對褐煤和油頁巖進(jìn)行熱解原料的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和物料平衡見表1-表2。

表1：褐煤煤質(zhì)分析

表2：油頁巖基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

處理量為100萬噸/年油頁巖的物料共熱解反應(yīng)系統(tǒng)100，系統(tǒng)能耗降低了10-15％，得到的焦油產(chǎn)率為9.1％，鋁甑含油率達(dá)到了93％。

下面對本發(fā)明實(shí)施例的物料共熱解反應(yīng)系統(tǒng)100的熱解方法進(jìn)行詳細(xì)說明，其中物料共熱解反應(yīng)系統(tǒng)100采用所述熱解方法進(jìn)行熱解。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的物料共熱解反應(yīng)系統(tǒng)100的熱解方法包括如下步驟：

s1：利用所述第一干燥器1對褐煤進(jìn)行干燥，利用所述第二干燥器2對油頁巖進(jìn)行干燥；

s2：利用所述第一進(jìn)料裝置4將干燥后的褐煤輸入所述上爐膛311內(nèi)進(jìn)行熱解并利用所述氣固分離裝置7接收從所述熱解反應(yīng)器3排出的混合氣體，利用所述第二進(jìn)料裝置5將干燥后的油頁巖輸入所述下爐膛312；

s3：利用所述混料機(jī)33將進(jìn)入所述下爐膛312的油頁巖與步驟s1中產(chǎn)生的熱態(tài)有機(jī)碳進(jìn)行混合以熱解油頁巖，利用氣固分離裝置7對從熱解反應(yīng)器3排出的混合氣體進(jìn)行氣固分離，采用收集裝置8收集從所述排渣口e排出的熱解半焦和從氣固分離裝置7分離出的粉塵半焦；

s4：利用冷卻裝置9冷卻從所述氣固分離裝置7分離出的油氣以分離出熱解氣和焦油。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的物料共熱解反應(yīng)系統(tǒng)的熱解方法，通過利用上述的物料共熱解反應(yīng)系統(tǒng)，這樣褐煤在上爐膛311內(nèi)熱解后產(chǎn)生的熱態(tài)有機(jī)碳可掉落入下爐膛312內(nèi)，從而下爐膛312內(nèi)的油頁巖可在混料機(jī)33的攪拌下與熱態(tài)有機(jī)碳充分混合并利用熱態(tài)有機(jī)碳自身的顯熱進(jìn)行熱解，無需外加熱源，大大降低系統(tǒng)了能耗，而且物料共熱解反應(yīng)系統(tǒng)100的結(jié)構(gòu)簡單、便于維修，同時熱解工藝簡單，降低了運(yùn)行成本，提高了熱解油氣的品質(zhì)和熱值。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接或彼此可通訊；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個或多個實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。