專利名稱：一種油砂、油母頁巖綜合利用方法及其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于能源和材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及到從油砂、油母頁巖中制取烴油以及制取玻璃半成品、水泥熟料或陶粒等材料的綜合利用的方法，特別涉及到一種從油砂、油母頁巖中制取烴油以及制取玻璃半成品、水泥熟料或陶粒等材料的綜合利用的設(shè)備。
背景技術(shù)：
科學技術(shù)發(fā)展和社會需求進程的加快，導致對能源以及各種材料需求的與日俱增，在傳統(tǒng)的自然資源已經(jīng)日益短缺的情況下，開發(fā)新型能源以及對資源的循環(huán)利用已經(jīng)迫在眉睫。油砂、油母頁巖以其豐富的儲量，已經(jīng)越來越受到重視。伴隨技術(shù)不斷發(fā)展，從油砂、油母頁巖中制取烴油以及利用其尾渣制取玻璃、水泥熟料或陶粒等材料將成為社會發(fā)展獲取資源需求的重要方式。油砂亦稱為“焦油砂”、“重油砂”或“浙青砂”，是已露出或近地表的重質(zhì)殘余石油浸染的砂巖，系浙青基原油在運移過程中失掉輕質(zhì)組分后的產(chǎn)物，有時也指浸漬輕餾分部分逸出后的一種天然石油的砂或砂巖，可用以提取重油或浙青。油母頁巖是一種富含有機質(zhì)、具有微細層理、可以燃燒的細粒沉積巖。油頁巖中有機質(zhì)的絕大部分是不溶于普通有機溶劑的成油物質(zhì)。油頁巖是一種能源礦產(chǎn)，屬于低熱值固態(tài)化石燃料，發(fā)熱量低，灰分含量較高。油母頁巖是海洋、湖泊和沼澤盆地里的動植物，在地殼變動中隨著泥沙一起埋入地層深處，經(jīng)過幾千萬年演變形成油母頁巖。油砂及油母頁巖在世界上多有分布，在我國新疆、 青海、甘肅、陜西、山西、內(nèi)蒙古及吉林等地也有儲藏。目前，油砂及油母頁巖已經(jīng)得到廣泛的開發(fā)利用。油砂可以采用加入含有堿性成分的化學藥劑的水進行水洗法分離，也可以采用加入溶劑油進行萃取法分離，也可以采用干餾法制取烴油。油母頁巖可以采用干餾法生產(chǎn)頁巖油，也可以用作直接燃燒進行發(fā)電、取暖。但是使用常規(guī)技術(shù)進行油砂、油母頁巖的開發(fā)利用，存在諸多制約，資源利用率低、能耗高以及碳排放、硫排放等氣體污染、生產(chǎn)污水污染及尾渣污染等問題使得油砂、油母頁巖得不到廣泛的開發(fā)應(yīng)用。專利《從油砂、油母頁巖中提取烴油的方法及其專用設(shè)備》(專利號 200810050438. 5)和實用新型專利《從油砂、油母頁巖及油田落地油砂、油泥中提取烴油的裝置》Q00820071482.X)給出的干餾方法及專用設(shè)備解決了油砂、油母頁巖生產(chǎn)應(yīng)用中資源利用率低、能耗高以及碳排放、硫排放等氣體污染、生產(chǎn)污水污染等問題，能夠獲取其中的烴油，但沒有解決油砂、油母頁巖生產(chǎn)中產(chǎn)生的大量尾渣問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種從油砂、油母頁巖中制取烴油以及制取玻璃半成品、水泥熟料或陶粒等材料的綜合利用的方法及實現(xiàn)上述方法所用的設(shè)備。在油砂或油母頁巖中按最終成品要求摻拌入其它原材料，一起進行干餾，在干餾前半階段原材料內(nèi)含油成分霧化或裂解，經(jīng)過冷卻收集獲取烴油；在干餾后半階段各種原材料經(jīng)過煅燒反應(yīng)，分別生成玻璃半成品、水泥熟料或陶粒。其克服了油砂、油母頁巖傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝存在的高污染、高成本的問題； 在油砂、油母頁巖干餾過程中沒有廢渣產(chǎn)生；并且能夠在同一套設(shè)備中同時完成油氣分解及其它成品材料生成，降低了能源消耗，提高了資源利用率。本發(fā)明實現(xiàn)從油砂、油母頁巖中制取烴油以及制取玻璃半成品、水泥熟料或陶粒等材料的綜合利用的技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是通過原料儲存系統(tǒng)的破碎設(shè)備將油砂或油母頁巖以及其它原材料進行破碎處理， 儲存進原材料儲罐中，并將各種原材料按所要生產(chǎn)產(chǎn)品的原料配料參數(shù)混合，輸送到預熱系統(tǒng)；產(chǎn)品成分與原料配料參數(shù)一般按如下數(shù)據(jù)操作(1)產(chǎn)品為玻璃時，玻璃成分為 SiO2 72. 33%, Al2O3 2. 15%, Fe2O3 0.2%, CaO 6. 42%, MgO 4. 15%, R2O(Na20+K20) 14. 46%, S3O 0. 29%，原料配比如下石英砂含量 76% 的油砂占71. 43%、純堿14.沘、長石12. 85、石灰石及其它1. 44% ；(2)產(chǎn)品為水泥熟料時，水泥熟料成分為SW2 22. 43 %、Al2O3 5. 80 Fe2033. 17 CaO 66. 78 %、MgO 0. 70 %, Na2O 0. 13 K2O 0. 56 S3O 0.29%，其它 0. 01 % ；原料配比如下煅燒后頁巖灰含量60%的油母頁巖占22. 78%、石灰石76. 18%、鐵粉及其它1. 14 ；(3)產(chǎn)品為陶粒時，原料配比如下油母頁巖95. 00%，其它5.00%原料配料參數(shù)需按不同的產(chǎn)品設(shè)計成分以及原料不同的開采時間、開采部位而調(diào)整?；旌狭线M入預熱系統(tǒng)臥式預熱回轉(zhuǎn)窯中，由干餾系統(tǒng)分級干餾回轉(zhuǎn)窯燃燒室排出的尾氣余熱加熱，在90°C 150°C及常壓狀態(tài)下，對原料進行預熱，將原料內(nèi)的自由水分以水蒸氣的形式排出。然后將經(jīng)過預熱的原料通過分級干餾回轉(zhuǎn)窯進料口輸送進入臥式分級干餾回轉(zhuǎn)窯干餾室內(nèi)，通過燃燒控制器將燃料噴射進分級干餾回轉(zhuǎn)窯燃燒室燃燒加熱。由三級燃燒控制器或數(shù)級燃燒控制器通過調(diào)整噴射進入燃燒室燃料量控制分級干餾回轉(zhuǎn)窯燃燒室不同部位溫度，分別對分級干餾回轉(zhuǎn)窯干餾室不同部位加熱。在分級干餾回轉(zhuǎn)窯起始段，分級干餾回轉(zhuǎn)窯干餾室內(nèi)溫度控制在150°C 650°C，油砂或油母頁巖及其它原料經(jīng)過該部位時被加熱，在常壓狀態(tài)下油砂或油母頁巖中含油成分霧化或裂化成油氣，油氣經(jīng)過冷卻收集系統(tǒng)冷卻至常溫變成烴油，儲存至烴油儲罐。在此階段，原料脫去化學水分。在分級干餾回轉(zhuǎn)窯中間段，分級干餾回轉(zhuǎn)窯干餾室內(nèi)溫度控制在650°C 1050°C。在分級干餾回轉(zhuǎn)窯末段，分級干餾回轉(zhuǎn)窯干餾室內(nèi)溫度控制在1050°C 1650°C。分級干餾回轉(zhuǎn)窯末段干餾室內(nèi)最高溫度依據(jù)原材料及最終產(chǎn)品不同而改變。其中，玻璃半成品的原材料為油砂、純堿、長石及石灰石等，分級干餾回轉(zhuǎn)窯末段干餾室內(nèi)最高溫度控制在1600°C左右，當溫度達到1550°C 1600°C時，分級干餾回轉(zhuǎn)窯干餾室內(nèi)形成均勻、無氣泡的液態(tài)玻璃。水泥熟料的原材料為油母頁巖、石灰石、鐵粉、螢石等，分級干餾回轉(zhuǎn)窯末段干餾室內(nèi)最高溫度控制在1450°C左右；碳酸鈣與碳酸鎂在600°C開始分解，碳酸鎂在750°C時分解即劇烈進行，而碳酸鈣約在900°C時快速分解，在900° 950°C時，無定形物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榫w，在800 1300°C時固相物質(zhì)相互反應(yīng)而生成水泥熟料中的主要礦物，當溫度升高到超過1300°C時， 原材料中熔劑礦物變成液相，互相反應(yīng)煅燒成生成硅酸三鈣。陶粒的原材料為油母頁巖等， 分級干餾回轉(zhuǎn)窯末段干餾室內(nèi)最高溫度控制在1250°C左右，在溫度1100°C時，陶粒表面熔融發(fā)泡起漲，當溫度達到1250°C左右時，陶粒發(fā)泡明顯，出現(xiàn)液相。分級干餾回轉(zhuǎn)窯干餾室內(nèi)原料經(jīng)過煅燒相互反應(yīng)產(chǎn)生的材料產(chǎn)品經(jīng)過分級干餾回轉(zhuǎn)窯出料口排出。生產(chǎn)的產(chǎn)品經(jīng)由輸送系統(tǒng)輸送至成品儲存庫儲存。分級干餾回轉(zhuǎn)窯燃燒室燃料燃燒產(chǎn)生的灰渣及煙氣通過煙氣除塵排渣系統(tǒng)排出。 上述綜合利用方法所用的設(shè)備為臥式分級干餾回轉(zhuǎn)窯。臥式分級干餾回轉(zhuǎn)窯由橫截面為圓形的同心內(nèi)窯及外窯組成，內(nèi)窯及外窯通過支撐架固定在一起，內(nèi)窯及外窯分別單獨密封；內(nèi)窯為干餾室，干餾輸送入其中的原料；外窯與內(nèi)窯之間空間為燃燒室，燃燒噴射進入其中的燃料為內(nèi)窯加熱；外窯內(nèi)窯壁襯砌外窯保溫層。分級干餾回轉(zhuǎn)窯兩端部及中部燃燒控制器部位固定。分級干餾回轉(zhuǎn)窯外窯中間位置外部裝配有齒圈，通過電機帶動齒圈使分級干餾回轉(zhuǎn)窯內(nèi)窯及外窯中間部位窯體可以在托架上按設(shè)定方向轉(zhuǎn)動。分級干餾回轉(zhuǎn)窯可以是水平安裝，或者分級干餾回轉(zhuǎn)窯尾端稍向下傾斜安裝。分級干餾回轉(zhuǎn)窯內(nèi)窯內(nèi)窯壁裝配有葉片，在分級干餾回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)動時，內(nèi)窯干餾室內(nèi)原料可以按設(shè)定的速度由分級干餾回轉(zhuǎn)窯起始端向尾端流動。分級干餾回轉(zhuǎn)窯外窯內(nèi)窯壁裝配有葉片，在干餾回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)動時，外窯燃燒室內(nèi)灰渣可以按設(shè)定的速度由分級干餾回轉(zhuǎn)窯尾端向起始端流動。分級干餾回轉(zhuǎn)窯內(nèi)窯起始端安裝干餾進料口，分級干餾回轉(zhuǎn)窯內(nèi)窯尾端安裝干餾出料口。分級干餾回轉(zhuǎn)窯內(nèi)窯兩端分別安裝干餾油氣出口。分級干餾回轉(zhuǎn)窯外窯尾端及中間部位安裝燃燒控制器，分級干餾回轉(zhuǎn)窯外窯起始端安裝干餾排氣口及干餾排渣口。分級干餾回轉(zhuǎn)窯干餾進料口及干餾出料口采用料封密封。分級干餾回轉(zhuǎn)窯的干餾油氣出口及干餾排氣口分別安裝逆止閥。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的綜合利用方法對油砂或油母頁巖及其它原材料摻拌混合干餾，能夠使原料中油成分霧化或裂化進行提煉并收集烴油，同時混合料煅燒反應(yīng)生成獲得其它成品；干餾生產(chǎn)獲得的干氣可以回收至燃燒室燃燒或儲存在干氣柜中用于其它用途；干餾生產(chǎn)資源利用率提高，熱效率高，能源消耗量降低。干餾生產(chǎn)過程中沒有尾渣產(chǎn)生，沒有廢水產(chǎn)生，對環(huán)境無污染。干餾生產(chǎn)在常壓下運行，安全性高。實現(xiàn)本發(fā)明之方法的臥式分級干餾回轉(zhuǎn)窯能夠同時對油砂或油母頁巖及其它原材料進行干餾，同時獲得烴油和其它成品材料，生產(chǎn)效率提高、成本降低。干餾設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，易于維護。干餾單位生產(chǎn)量大，能實現(xiàn)連續(xù)不間斷生產(chǎn)。


圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。圖2是本發(fā)明所用的臥式回轉(zhuǎn)窯示意圖。圖3是圖2中A-A放大剖視圖。圖中1原料儲存系統(tǒng)；101原料破碎器；102原料輸送器；103原料儲存庫；104原料配料器；2燃料供給系統(tǒng)；201燃料供給系統(tǒng)控制器；202燃料儲罐；3預熱系統(tǒng)；301預熱回轉(zhuǎn)窯；302預熱進料口 ；303預熱出料口 ；304預熱進氣口 ； 305預熱排氣口 ；4干餾系統(tǒng)；401分級干餾回轉(zhuǎn)窯；402干餾進料口 ；403干餾出料口 ；404干餾油氣出口 ；405 —級燃燒控制器；406 二級燃燒控制器；407三級燃燒控制器；408干餾排氣口 ； 409干餾排渣口 ；410齒圈；411干餾回轉(zhuǎn)窯主電機齒輪；412干餾回轉(zhuǎn)窯托架；413干餾進料器電機；414干餾出料器電機；415干餾回轉(zhuǎn)窯內(nèi)窯；416干餾回轉(zhuǎn)窯外窯；417支撐架；418外窯保溫層；419干餾回轉(zhuǎn)窯內(nèi)窯葉片；420干餾回轉(zhuǎn)窯外窯葉片；421干餾回轉(zhuǎn)窯干餾室； 422干餾回轉(zhuǎn)窯燃燒室；5油氣冷卻收集系統(tǒng)；501冷卻器；502烴油儲罐；503干氣儲罐；6成品儲存系統(tǒng)；601成品輸送器；602成品儲存器；7煙氣除 塵排渣系統(tǒng)；701煙氣除塵排渣器；702煙囪。
具體實施例方式在圖1中，是本發(fā)明之方法的工藝流程圖。該方法是通過原料儲存系統(tǒng)1對原料進行預處理，將油砂或油母頁巖以及其它材料用原料破碎器101破碎，符合要求的原料通過原料輸送器102分別儲存在不同的原料儲存庫103 中，生產(chǎn)時原料儲存庫103中原料按照所要生產(chǎn)的產(chǎn)品設(shè)計的原料配料參數(shù)通過原料配料器104自動混合摻拌，將混合摻拌的材料輸送至預熱系統(tǒng)3。經(jīng)過預處理混合摻拌的原料通過預熱進料口 302進入預熱回轉(zhuǎn)窯301中，在90°C 150°C常壓狀態(tài)下，對原料進行預熱， 將原料內(nèi)自由水分以水蒸氣形式通過預熱排氣口 305排出，經(jīng)過預熱除水處理的原料通過預熱出料口 303輸出，并輸送至干餾系統(tǒng)4 ；預熱系統(tǒng)3利用干餾系統(tǒng)4干餾回轉(zhuǎn)窯燃燒室 422排出的干餾尾氣余熱進行加熱，干餾尾氣經(jīng)過煙氣除塵排渣系統(tǒng)7進行除塵處理，通過預熱進氣口 304進入預熱回轉(zhuǎn)窯301，在對預熱回轉(zhuǎn)窯301內(nèi)原料進行預熱處理后，通過預熱排氣口 305排出至煙氣除塵排渣系統(tǒng)7 ；原料在預熱回轉(zhuǎn)窯301內(nèi)進行預熱除水處理同時，伴隨預熱回轉(zhuǎn)窯301按一定方向旋轉(zhuǎn)，窯內(nèi)的各種原料得到充分的拌合。經(jīng)過預熱除水處理的原料通過干餾進料口 402進入分級干餾回轉(zhuǎn)窯401干餾回轉(zhuǎn)窯干餾室421中；在分級干餾回轉(zhuǎn)窯401起始段，干餾回轉(zhuǎn)窯干餾室421內(nèi)溫度控制在150°C 650°C，油砂或油母頁巖及其它原料經(jīng)過該部位時被加熱，在常壓狀態(tài)下油砂或油母頁巖中含油成分霧化或裂化成油氣，油氣輸送至油氣冷卻收集系統(tǒng)5。油氣中烴油成分經(jīng)過冷卻器501冷卻至常溫變成烴油，儲存至烴油儲罐502 ；油氣中干氣則儲存至干氣儲罐503，輸送至燃料供給系統(tǒng)2 或用于它用；原料中油氣成分分解同時，原料受熱脫去其化學水分。在分級干餾回轉(zhuǎn)窯401 中間段，干餾回轉(zhuǎn)窯干餾室421內(nèi)溫度控制在650°C 1050°C。在分級干餾回轉(zhuǎn)窯401末段，干餾回轉(zhuǎn)窯干餾室421內(nèi)溫度控制在1050°C 1650°C。分級干餾回轉(zhuǎn)窯401末段干餾回轉(zhuǎn)窯干餾室421內(nèi)最高溫度依據(jù)原材料及最終產(chǎn)品不同而改變。其中，玻璃半成品的原材料為油砂、純堿、長石及石灰石等，分級干餾回轉(zhuǎn)窯401末段干餾回轉(zhuǎn)窯干餾室421內(nèi)最高溫度控制在1600°C左右，當溫度達到1550°C 1600°C時，干餾回轉(zhuǎn)窯干餾室421內(nèi)形成均勻、無氣泡的液態(tài)玻璃；水泥熟料的原材料為油母頁巖、石灰石、鐵粉、螢石等，分級干餾回轉(zhuǎn)窯401末段干餾回轉(zhuǎn)窯干餾室421內(nèi)最高溫度控制在1450°C左右，在600°C時碳酸鈣與碳酸鎂開始分解，碳酸鎂在750°C時分解即劇烈進行，而碳酸鈣約在90(TC時快速分解， 在900° 950°C時，無定形物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榫w，在800 1300°C時固相物質(zhì)相互反應(yīng)而生成水泥熟料中的主要礦物，當溫度升高到超過1300°C時，原材料中熔劑礦物變成液相，互相反應(yīng)煅燒成生成硅酸三鈣；陶粒的原材料為油母頁巖等，分級干餾回轉(zhuǎn)窯401末段干餾回轉(zhuǎn)窯干餾室421內(nèi)最高溫度控制在1250°C左右，在溫度1100°C時，陶粒表面熔融發(fā)泡起漲，當溫度達到1250°C左右時，陶粒發(fā)泡明顯，出現(xiàn)液相。分級干餾回轉(zhuǎn)窯401干餾回轉(zhuǎn)窯干餾室 421內(nèi)原料經(jīng)過煅燒相互反應(yīng)產(chǎn)生的材料產(chǎn)品經(jīng)過分級干餾回轉(zhuǎn)窯401干餾出料口 403排出，輸送至成品儲存系統(tǒng)6。生產(chǎn)的 產(chǎn)品經(jīng)由成品儲存系統(tǒng)6的成品輸送器601輸送至成品儲存庫602儲存。燃料供給系統(tǒng)2將燃料輸送至分級干餾回轉(zhuǎn)窯401的分級燃燒控制器 405、406、407，按干餾回轉(zhuǎn)窯401干餾回轉(zhuǎn)窯干餾室421的不同窯體部位要求的干餾溫度， 控制進入分級干餾回轉(zhuǎn)窯401干餾回轉(zhuǎn)窯燃燒室422不同部位的燃料量，在干餾回轉(zhuǎn)窯燃燒室422內(nèi)燃燒，對干餾回轉(zhuǎn)窯內(nèi)窯415進行加熱；燃燒尾氣通過干餾排氣口 408輸送至煙氣除塵排渣系統(tǒng)7，經(jīng)過煙氣除塵排渣器701除塵處理輸送至預熱系統(tǒng)3做為原料預熱熱源；燃燒灰渣通過干餾排渣口 409排出，輸送至煙氣除塵排渣系統(tǒng)7，經(jīng)過煙氣除塵排渣器 701除塵處理后排出。燃料供給系統(tǒng)2燃料由兩部分來源供給，一部分燃料預先儲存在燃料儲罐202內(nèi)，一部分由油氣冷卻收集系統(tǒng)5的干氣儲罐503供給干氣，燃料通過燃料系統(tǒng)控制器201輸送至干餾系統(tǒng)4燃燒加熱。原料預熱系統(tǒng)3的預熱排氣口 305排出的尾氣排至煙氣除塵排渣系統(tǒng)7的煙囪702排出。在圖1、圖2及圖3中實現(xiàn)本發(fā)明之方法所用設(shè)備為臥式分級干餾回轉(zhuǎn)窯401。臥式分級干餾回轉(zhuǎn)窯401由橫截面為圓形的同心干餾回轉(zhuǎn)窯內(nèi)窯415及干餾回轉(zhuǎn)窯外窯416 組成，內(nèi)窯415及外窯416通過支撐架417固定在一起，內(nèi)窯415及外窯416分別單獨密封；干餾回轉(zhuǎn)窯內(nèi)窯415為干餾回轉(zhuǎn)窯干餾室421，干餾輸送入其中的原料；內(nèi)窯415與外窯416之間空間為干餾回轉(zhuǎn)窯燃燒室422，燃料噴射進入其中為內(nèi)窯415加熱；外窯416內(nèi)窯壁襯砌外窯保溫層418。分級干餾回轉(zhuǎn)窯401兩端部位及中部燃燒控制器部位固定。分級干餾回轉(zhuǎn)窯401的外窯416外部裝配有齒圈410，通過干餾回轉(zhuǎn)窯主電機齒輪411帶動齒圈410，使分級干餾回轉(zhuǎn)窯401的內(nèi)窯415及外窯416中部窯體可以在干餾回轉(zhuǎn)窯托架412 上按設(shè)定方向轉(zhuǎn)動。分級干餾回轉(zhuǎn)窯401可以是水平安裝，或者分級干餾回轉(zhuǎn)窯401尾端稍向下傾斜安裝。分級干餾回轉(zhuǎn)窯401內(nèi)窯415內(nèi)窯壁裝配有干餾回轉(zhuǎn)窯內(nèi)窯葉片419，在分級干餾回轉(zhuǎn)窯401轉(zhuǎn)動時，干餾回轉(zhuǎn)窯干餾室421內(nèi)原料可以按設(shè)定的速度由分級干餾回轉(zhuǎn)窯401起始端向尾端流動。分級干餾回轉(zhuǎn)窯401外窯416內(nèi)窯壁裝配有干餾回轉(zhuǎn)窯外窯葉片420，在干餾回轉(zhuǎn)窯401轉(zhuǎn)動時，干餾回轉(zhuǎn)窯燃燒室422內(nèi)灰渣可以按設(shè)定的速度由分級干餾回轉(zhuǎn)窯401尾端向起始端流動。分級干餾回轉(zhuǎn)窯401內(nèi)窯415起始端安裝干餾進料口 402，通過干餾進料器電機413帶動；分級干餾回轉(zhuǎn)窯401內(nèi)窯415尾端安裝干餾出料口 403，通過干餾干餾出料器電機414帶動。分級干餾回轉(zhuǎn)窯401內(nèi)窯415兩端分別安裝干餾油氣出口 404。分級干餾回轉(zhuǎn)窯401的外窯416尾端及中間部位分別安裝一級燃燒控制器405、二級燃燒控制器406及三級燃燒控制器407。分級干餾回轉(zhuǎn)窯401外窯416起始端安裝干餾排氣口 408及干餾排渣口 409。分級干餾回轉(zhuǎn)窯401干餾進料口 402及干餾出料口 403采用料封密封。分級干餾回轉(zhuǎn)窯401的干餾油氣出口 404及干餾排氣口 408分別安裝逆止閥。通過本發(fā)明之方法以及為實現(xiàn)本發(fā)明方法的臥式分級干餾回轉(zhuǎn)窯能夠同時對油砂或油母頁巖及其它原材料進行干餾，同時獲得烴油和其它成品材料。
權(quán)利要求
1.一種油砂、油母頁巖綜合利用方法，其特征在于，將油砂或油母頁巖以及其它原材料進行破碎處理，儲存進原材料儲罐中，并通過配料設(shè)備將各種原材料混合后進入臥式預熱回轉(zhuǎn)窯中，由干餾系統(tǒng)分級干餾回轉(zhuǎn)窯燃燒室排出的尾氣余熱加熱，在90°C 150°C及常壓狀態(tài)下，對原料進行預熱，將原料內(nèi)的自由水分以水蒸氣的形式排出；然后將經(jīng)過預熱的原料通過分級干餾回轉(zhuǎn)窯進料口輸送進入臥式分級干餾回轉(zhuǎn)窯干餾室內(nèi)，通過燃燒控制器將燃料噴射進分級干餾回轉(zhuǎn)窯燃燒室燃燒加熱；由三級燃燒控制器或數(shù)級燃燒控制器通過調(diào)整噴射進入燃燒室燃料量控制分級干餾回轉(zhuǎn)窯燃燒室不同部位溫度，分別對分級干餾回轉(zhuǎn)窯干餾室不同部位加熱；在分級干餾回轉(zhuǎn)窯起始段，分級干餾回轉(zhuǎn)窯干餾室內(nèi)溫度控制在150°C 650°C，油砂或油母頁巖及其它原料經(jīng)過該部位時被加熱，在常壓狀態(tài)下油砂或油母頁巖中含油成分霧化或裂化成油氣，油氣經(jīng)過冷卻收集系統(tǒng)冷卻至常溫變成烴油，儲存至烴油儲罐；在此階段，原料脫去化學水分；在分級干餾回轉(zhuǎn)窯中間段，分級干餾回轉(zhuǎn)窯干餾室內(nèi)溫度控制在650°C 1050°C;在分級干餾回轉(zhuǎn)窯末段，分級干餾回轉(zhuǎn)窯干餾室內(nèi)溫度控制在1050°C 1650°C;分級干餾回轉(zhuǎn)窯末段干餾室內(nèi)最高溫度依據(jù)原材料及最終產(chǎn)品不同而改變；分級干餾回轉(zhuǎn)窯干餾室內(nèi)原料經(jīng)過煅燒相互反應(yīng)產(chǎn)生的材料產(chǎn)品經(jīng)過分級干餾回轉(zhuǎn)窯出料口排出；生產(chǎn)的產(chǎn)品經(jīng)由輸送系統(tǒng)輸送至成品儲存庫儲存；分級干餾回轉(zhuǎn)窯燃燒室燃料燃燒產(chǎn)生的灰渣及煙氣通過煙氣除塵排渣系統(tǒng)排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油砂、油母頁巖綜合利用方法，其特征在于產(chǎn)品成分與原料配料參數(shù)按如下數(shù)據(jù)操作(1)產(chǎn)品為玻璃時，玻璃成分為SiO2 72. 33%,Al2O3 2. 15%,Fe2O3 0. 2%,CaO 6. 42%, MgO 4. 15 %, R2O (Na20+K20) 14. 46 %, S3O 0. 29%，原料配比如下石英砂含量76%的油砂占 71. 43%、純堿14. 28、長石12. 85、石灰石及其它1. 44% ；(2)產(chǎn)品為水泥熟料時，水泥熟料成分為SiO222. 43%,Al2O3 5. 80%、Fe2033. 17%,CaO 66. 78%,MgO 0. 70%, Na2O 0. 13%, K2O 0. 56%, S3O 0. 29%，其它 0. 01% ；原料配比如下 煅燒后頁巖灰含量60%的油母頁巖占22. 78%、石灰石76. 18%、鐵粉及其它1. 14 ；(3)產(chǎn)品為陶粒時，原料配比如下油母頁巖95.00%，其它5. 00%。
3.權(quán)利要求1所述綜合利用方法所用的設(shè)備，是一種臥式分級干餾回轉(zhuǎn)窯，其特征在于臥式分級干餾回轉(zhuǎn)窯由橫截面為圓形的同心內(nèi)窯及外窯組成，內(nèi)窯及外窯通過支撐架固定在一起，內(nèi)窯及外窯分別單獨密封；內(nèi)窯為干餾室，干餾輸送入其中的原料；外窯與內(nèi)窯之間空間為燃燒室，燃燒噴射進入其中的燃料為內(nèi)窯加熱；外窯內(nèi)窯壁襯砌外窯保溫層； 分級干餾回轉(zhuǎn)窯兩端部及中部燃燒控制器部位固定；分級干餾回轉(zhuǎn)窯外窯中間位置外部裝配有齒圈，通過電機帶動齒圈使分級干餾回轉(zhuǎn)窯內(nèi)窯及外窯中間部位窯體可以在托架上按設(shè)定方向轉(zhuǎn)動；分級干餾回轉(zhuǎn)窯可以是水平安裝，或者分級干餾回轉(zhuǎn)窯尾端稍向下傾斜安裝；分級干餾回轉(zhuǎn)窯內(nèi)窯內(nèi)窯壁裝配有葉片，在分級干餾回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)動時，內(nèi)窯干餾室內(nèi)原料按設(shè)定的速度由分級干餾回轉(zhuǎn)窯起始端向尾端流動；分級干餾回轉(zhuǎn)窯外窯內(nèi)窯壁裝配有葉片，在分級干餾回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)動時，外窯燃燒室內(nèi)灰渣可以按設(shè)定的速度由分級干餾回轉(zhuǎn)窯尾端向起始端流動；分級干餾回轉(zhuǎn)窯內(nèi)窯起始端安裝干餾進料口，內(nèi)窯尾端安裝干餾出料口 ； 分級干餾回轉(zhuǎn)窯內(nèi)窯兩端分別安裝干餾油氣出口 ；分級干餾回轉(zhuǎn)窯外窯尾端及中間部位安裝燃燒控制器，分級干餾回轉(zhuǎn)窯外窯起始端安裝干餾排氣口及干餾排渣口 ；分級干餾回轉(zhuǎn)窯干餾進料口及干餾出料口采用料封密封；分級干餾回轉(zhuǎn)窯的干餾油氣出口及干餾排氣口分別安裝逆止閥。
全文摘要
本發(fā)明屬于能源和材料技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種從油砂、油母頁巖中制取烴油以及制取玻璃半成品、水泥熟料或陶粒等材料的綜合利用的方法及實現(xiàn)該方法的專用設(shè)備。在油砂或油母頁巖中按最終成品要求摻拌入其它原材料，一起進行干餾，在干餾前半階段原材料內(nèi)含油成分在150℃～650℃時霧化或裂解，經(jīng)冷卻收集獲取烴油；在干餾后半階段各種原材料在650℃～1650℃經(jīng)過煅燒反應(yīng)，分別生成玻璃半成品、水泥熟料或陶粒。其克服了油砂、油母頁巖傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝存在的高污染、高成本的問題；在油砂、油母頁巖干餾過程中沒有廢渣產(chǎn)生；并且能夠在同一套設(shè)備中同時完成油氣分解及其它成品材料生成，降低了能源消耗，提高了資源利用率。其所用設(shè)備為臥式分級干餾回轉(zhuǎn)窯。
文檔編號C04B33/135GK102433144SQ20111033496
公開日2012年5月2日 申請日期2011年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月29日
發(fā)明者于俊濤 申請人:大連天潤能源技術(shù)開發(fā)有限公司