專利名稱：樺甸式油頁巖干餾工藝及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用瓦斯作為熱載體在瓦斯全循環(huán)狀態(tài)下對油頁巖進(jìn)行分級干餾 的工藝及裝置。
背景技術(shù)：
油頁巖是一種可以替代石油的新能源。我國油頁巖資源豐富，是石油儲量的上百 倍，但開發(fā)利用水平很低。2009年全國頁巖油產(chǎn)量僅30多萬噸，發(fā)展?jié)摿O為可觀。開發(fā) 利用水平低的原因主要是工藝裝備落后。目前，國內(nèi)的油頁巖干餾煉油方式，一種業(yè)界稱之 為“撫順工藝”，主要設(shè)備是撫順式圓爐，是半內(nèi)燃、半循環(huán)工藝。該工藝主要設(shè)備干餾爐下 部設(shè)有燃燒裝置，濕飽和空氣從爐子底部進(jìn)入，在干餾爐燃燒段油頁巖不僅和空氣發(fā)生燃 燒反應(yīng)，助燃空氣中的水還和油頁巖中的碳發(fā)生還原反應(yīng)，生成0)和壓，由于爐內(nèi)有燃燒反 應(yīng)，不可避免地?zé)袅艘徊糠指绅s出來的油氣，再加上反應(yīng)生成物含氧量較高，在后部油回 收系統(tǒng)不能使用電捕油設(shè)備，因此，收油率較低，僅為60 65%。該爐單爐處理能力小，日 處理油頁巖100噸。處理油頁巖粒度為12 75mm，不能處理小顆粒油頁巖。大約20%左 右的小顆粒油頁巖被廢棄。還有一種被業(yè)界稱之為“茂名”工藝，主要設(shè)備是茂名式方爐，是 全內(nèi)燃式工藝，空氣也從爐子底部進(jìn)入，油頁巖在爐內(nèi)發(fā)生燃燒反應(yīng)，無水蒸汽進(jìn)入，燃燒 產(chǎn)生的煙氣在上升過程中將油頁巖干餾。收油率為70%左右，處理粒度為30 120mm。單 爐處理能力為200噸/日。茂名式方爐因嚴(yán)重污染環(huán)境已于20世紀(jì)80年代全部停產(chǎn)。兩 種工藝和主要煉油裝置均有處理量小，占地面積大，收油率低、污染環(huán)境等缺陷。在國外比 較先進(jìn)的有巴西的佩特羅西克斯(Petrosix)爐，采用全循環(huán)工藝干餾煉油，處理油頁巖粒 度為6. 4 50mm，日處理量為6000噸。但該種爐型管式加熱爐部分體積龐大，造價昂貴，引 進(jìn)條件苛刻，且該爐半焦沒有利用，造成污染。撫順工藝主要裝置見圖11。撫順工藝的流程 是油頁巖經(jīng)破碎篩分，小于12mm的小顆粒油頁巖被廢棄，12 75mm的油頁巖從干餾爐的 上部加入，濕飽和空氣從爐子底部進(jìn)入，油頁巖在干餾爐的燃燒段發(fā)生燃燒反應(yīng)，助燃空氣 中的水還和油頁巖中的碳發(fā)生還原反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體和從干餾爐中部進(jìn)入的瓦斯混合，將 油頁巖加熱至530°C左右，發(fā)生干餾，干餾產(chǎn)生的油氣和燃燒產(chǎn)物及瓦斯一起從干餾爐頂部 排出，經(jīng)油回收系統(tǒng)回收頁巖油后，一部分瓦斯作為循環(huán)氣在加熱爐中加熱后被送往干餾 爐作為干餾在補(bǔ)充熱源，一部分瓦斯作為加熱爐的燃料。撫順式干餾爐的結(jié)構(gòu)，如圖11所 示，包括加料裝置1、爐體3及排灰裝置10，所述加料裝置1設(shè)置于爐體3的上部，排灰裝置 10設(shè)置于爐體3的下部，所述的爐體3的上部設(shè)置氣體收集傘2，中間部分設(shè)置混合室5，從 進(jìn)氣口 7進(jìn)入的熱瓦斯和燃燒汽化段8產(chǎn)生的氣體在混合室混合，混合室5下面設(shè)拱臺6， 所述拱臺6將爐體3分為上部干餾段4與下部燃燒氣化段8，濕飽和空氣從設(shè)置于爐子底部 的風(fēng)頭9進(jìn)入干餾爐，排灰裝置10設(shè)置于灰皿11中，并用水封12封閉。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決目前國內(nèi)油頁巖干餾煉油裝置日處理量小，占地面積大，收油率低，污染環(huán)境，半焦得不到有效利用，進(jìn)口設(shè)備價格昂貴等問題，提供一種日處理量 大，收油率高且環(huán)保的干餾工藝。2008年6月經(jīng)吉林省發(fā)改委批準(zhǔn)同意樺甸油頁巖干餾廠 采用本發(fā)明的干餾新工藝進(jìn)行干餾煉油。按業(yè)界慣例稱之為“樺甸工藝”。具體工藝方案 為一、一種瓦斯全循環(huán)油頁巖分級干餾工藝，其特征在于包括如下步驟1、破碎篩分用破碎篩分設(shè)備將礦石破碎成小、中、大三種不同的規(guī)格，具體規(guī)格 根據(jù)需要干餾的油頁巖篩分試驗的結(jié)果確定，比例為1 2 2。比如0 6mm，6 20mm， 20 50mm，或者0 10mm，10 25mm，25 60mm(不限于舉例)；油頁巖破碎后的最大粒 度不宜超過75mm，大于75mm粒度的油頁巖返回破碎機(jī)重新破碎。2、分級入倉由礦石輸送系統(tǒng)按礦石的規(guī)格分別送入不同的料倉貯存待用。3、干燥預(yù)熱油頁巖干燥預(yù)熱裝置將油頁巖從環(huán)境溫度預(yù)熱到50°C以上但不超 過150°C，去掉油頁巖中的部分以至大部分的水分，同時將油頁巖中小于Imm的微小顆粒去 除。預(yù)熱干燥使用的熱風(fēng)為瓦斯加熱爐排出的廢煙氣，廢煙氣進(jìn)入干燥爐的溫度為 250°C左右，廢煙氣如超出300°C，可兌入適量的空氣，使其降低到250°C左右；去水的程度根據(jù)油頁巖中含水率和干餾工藝的需要確定。用調(diào)控風(fēng)溫、風(fēng)量以及 油頁巖在干燥爐中的停留時間的辦法來調(diào)節(jié)油頁巖的去水程度。風(fēng)溫越高、風(fēng)量越大、油頁 巖在干燥爐中的停留時間越長，去掉的水分越多。一般應(yīng)保證油頁巖進(jìn)入干餾爐時的含水 率低于5%，干餾時油頁巖含水率越低越好；除去油頁巖中的微小顆粒的粒徑用調(diào)控?zé)煔饬魉俚姆椒刂疲瑹煔饬魉倏稍?8m-15m/S之間選擇，當(dāng)煙氣流速達(dá)到15m/S時可去除油頁巖中粒徑Imm以下的微小顆粒。4、分級干餾將已經(jīng)破碎篩分、分倉存儲并經(jīng)預(yù)熱干燥的不同粒徑的油頁巖送入 不同結(jié)構(gòu)的干餾爐中，進(jìn)行干餾。干餾爐的共同特征是干餾的熱載體為循環(huán)瓦斯。爐內(nèi)不設(shè)燃燒裝置，用干餾產(chǎn)生 的油氣經(jīng)冷卻收油后的瓦斯氣體作為熱載體，循環(huán)使用。循環(huán)瓦斯分兩種一種是熱循環(huán)瓦 斯，一種是冷循環(huán)瓦斯。熱循環(huán)瓦斯由瓦斯加熱爐供給，溫度為600-750°C之間，均衡連續(xù)送 入干餾爐中部；冷循環(huán)瓦斯由瓦斯循環(huán)系統(tǒng)供給，溫度為35-75°C之間從干餾爐下部進(jìn)入。 熱循環(huán)瓦斯是油頁巖干餾所需熱量的主要來源，冷循環(huán)瓦斯主要用來冷卻干餾完的半焦， 回收半焦的物理顯熱，回收的熱量作為油頁巖干餾所需熱量的補(bǔ)充來源。干餾的原理是用 干餾熱載體將油頁巖加熱到520°C -550°C之間，發(fā)生干餾。因此干餾爐的干餾段溫度應(yīng)控 制在520°C -550°C之間，不宜過高，也不宜過低。過高會引起油的二次裂解，過低會使干餾 不完全。干餾完的半焦被冷循環(huán)瓦斯冷卻后，再經(jīng)冷卻水冷卻后從干餾爐下部排入水封的 半焦池，半焦在水封池中被冷卻至80°C用刮板運(yùn)輸機(jī)排出爐外。油頁巖干餾產(chǎn)生的油氣從 干餾爐的上部和干餾熱載體一起被導(dǎo)出，進(jìn)入油回收系統(tǒng)，干餾油氣導(dǎo)出時的溫度以110°C 左右為宜(但不限于110°C)。5、冷凝回收干餾產(chǎn)生的110°C左右的油氣經(jīng)水噴淋，間冷塔，旋捕器，電捕器冷 卻收油后，溫度降到38°c左右，(但不限于38°C，可在30°C _75°C之間調(diào)控，)溫度降得越 低，油回收率越高。油氣在冷卻過程中不斷有油凝結(jié)，回收系統(tǒng)進(jìn)行油、氣、水分離，油進(jìn)入 貯罐；水進(jìn)入循環(huán)水池，冷卻處理后循環(huán)使用；瓦斯氣一部分作為熱載體經(jīng)加熱爐加熱后繼續(xù)循環(huán)使用，一部分作為冷循環(huán)瓦斯直接進(jìn)入干餾爐冷卻半焦，一部分作為加熱爐的燃 料，多余的瓦斯氣進(jìn)入氣柜，可用于燃?xì)獍l(fā)電。6、瓦斯脫硫干餾產(chǎn)生的油氣一般含有硫化氫，礦石中含硫量越高，瓦斯中硫化氫 含量也越高。因此將油、氣、水分離后的瓦斯氣體導(dǎo)入脫硫裝置脫硫，在脫硫裝置里，瓦斯 中的硫化氫在脫硫塔中和脫硫堿液發(fā)生反應(yīng)，生成單體硫析出，將瓦斯中硫化氫含量降到 50mg以下后再送往加熱爐使用。脫硫塔的反應(yīng)溫度應(yīng)控制在35°C _45°C之間，不宜過高，也 不宜過低。7、瓦斯加熱冷凝收油后的的瓦斯氣體經(jīng)羅茨風(fēng)機(jī)加壓后送入瓦斯加熱爐，在兩 級瓦斯加熱爐中熱循環(huán)瓦斯被加熱至70(TC左右(不限于70(TC，視系統(tǒng)工況確定，加熱爐 可在600°C _750°C之間調(diào)控)，送入干餾爐作為干餾熱載體循環(huán)使用。瓦斯加熱爐使用的燃 料可以是干餾產(chǎn)生的半焦和瓦斯(但不限于半焦和瓦斯，也可使用煤或天然氣，煤氣等)。二、一種實現(xiàn)所述的本發(fā)明干餾工藝的裝置，包括破碎篩分裝置、預(yù)熱干燥裝置、 布料裝置、干餾爐、循環(huán)瓦斯加熱爐、冷凝回收裝置、脫硫裝置、瓦斯循環(huán)裝置、水循環(huán)裝置。1、所述的破碎篩分裝置包括破碎機(jī)，篩分設(shè)備，采用市售通用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。其作用是 將礦石破碎成小、中、大三種不同的規(guī)格，具體規(guī)格根據(jù)礦石特性和干餾工藝要求在0-75mm 之間選定。篩板的孔徑可在6mm-40mm之間選擇；油頁巖破碎后的最大粒度不宜超過75mm， 大于75mm粒度的油頁巖返回破碎機(jī)重新破碎。2、所述的干燥裝置和聯(lián)接方式見圖2、圖3。干燥裝置包括料倉201、給料機(jī)202、 皮帶運(yùn)輸機(jī)203、料斗204、干燥爐本體205、鼓風(fēng)機(jī)206、排料機(jī)207、布袋除塵器208、煙囪 209、引風(fēng)機(jī)210、排料運(yùn)輸帶211，多層振動床212 ；所述料倉201與皮帶運(yùn)輸機(jī)203連接、料斗204設(shè)置在干燥爐本體205的上部，排 料機(jī)207、鼓風(fēng)機(jī)206設(shè)置在干燥爐本體205的下部，排料機(jī)207下部設(shè)置排料運(yùn)輸帶211， 干燥爐本體205的頂部設(shè)置煙氣排出管道，與布袋除塵器208、煙囪209、引風(fēng)機(jī)210依次相 連。干燥爐中設(shè)有多層振動床212，振動床的層數(shù)η根據(jù)物料的濕度確定，(η = 3-7)。振 動床212在干燥爐中按“Ζ”字形布置。布袋除塵器的數(shù)量根據(jù)煙塵量的多少確定，可以設(shè) 一級也可設(shè)多級，以排放達(dá)標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)。3、所述布料裝置包括料斗、皮帶運(yùn)輸機(jī)、給料裝置等，將由破碎篩分裝置處理后不 同粒徑的油頁巖送入干燥系統(tǒng)預(yù)熱干燥，再將預(yù)熱干燥后的礦石送入干餾爐。4、所述干餾爐分兩種型號，一種是適用于粒徑大于6mm的油頁巖干餾爐(簡稱大 顆粒干餾爐)，一種是適用于粒徑小于25mm的油頁巖干餾爐(簡稱小顆粒干餾爐)。所述大顆粒干餾爐的結(jié)構(gòu)見圖4。包括爐體、加料裝置、油氣導(dǎo)出裝置、爐內(nèi)布料和 布?xì)庋b置，半焦冷卻裝置及排灰裝置。中塊和大塊油頁巖均使用這種結(jié)構(gòu)的干餾爐。所述 大顆粒干餾爐的爐體由耐火磚301砌成，外面包上鋼板302 ；所述加料裝置設(shè)置于爐體的上 部，由料斗303、給料閥304組成；所述油氣導(dǎo)出裝置由設(shè)置于爐子上部的陣傘305和干餾 氣體導(dǎo)出管306組成；所述爐內(nèi)布料和布?xì)庋b置由設(shè)置于爐子中部的人字形檔板307、鼎形 裝置308、熱循環(huán)瓦斯進(jìn)氣管309組成；所述的半焦冷卻裝置設(shè)于爐子的下部，由花墻310、 冷循環(huán)瓦斯進(jìn)口管311和冷卻水管312組成；所述排灰裝置由排料閥314、刮板運(yùn)輸機(jī)315、 水封池316組成。所述小顆粒干餾爐的結(jié)構(gòu)見圖5。小塊油頁巖使用這種結(jié)構(gòu)的干餾爐，可有效防止堵爐。小顆粒干餾爐包括爐體、加料裝置、油氣導(dǎo)出裝置、振動床，半焦冷卻裝置及排灰裝 置。所述爐體由耐火磚503砌成，外面包上鋼板504 ；所述加料裝置設(shè)置于爐體的上部，由 料斗507、給料閥508組成；所述油氣導(dǎo)出裝置由設(shè)置于爐子上部的干餾氣體導(dǎo)出管501組 成；干餾爐內(nèi)設(shè)有多層振動床502，共九層。振動床502由振動電機(jī)506帶動；振動床的由 上向下數(shù)的一、二、三層為干餾爐的預(yù)熱段，四、五、六、七層為干餾爐的干餾段，八、九層為 干餾爐的冷卻段；熱循環(huán)瓦斯進(jìn)口 505設(shè)置于四、五、六、七層振動床的下部；冷循環(huán)瓦斯進(jìn) 口 509設(shè)置于第九層振動床的下部；所述的半焦冷卻裝置設(shè)于爐子的下部，由冷循環(huán)瓦斯 進(jìn)口管509和冷卻水管511組成；所述排灰裝置由排料閥510、刮板運(yùn)輸機(jī)512、水封池513 組成。油頁巖從干餾爐上部加入爐內(nèi)，作為熱載體的熱循環(huán)瓦斯從干餾爐中部進(jìn)入，干餾產(chǎn) 生的油氣從干餾爐上部排出，冷循環(huán)瓦斯和冷卻水從爐子的下部進(jìn)入，被冷卻后的半焦從 爐子底部排出。5、所述的循環(huán)瓦斯加熱爐包括瓦斯半焦混燒加熱爐，蓄熱式管式瓦斯加熱爐或小 球式蓄熱式瓦斯加熱爐；所述瓦斯半焦混燒加熱爐由半焦混燒爐和管式換熱器兩部分組成。瓦斯半焦混燒 加熱爐如圖6所示，其結(jié)構(gòu)為在半焦混燒爐的爐膛下部設(shè)置翻轉(zhuǎn)爐排407，瓦斯燒嘴405 設(shè)置在翻轉(zhuǎn)爐排407的上部，料斗406設(shè)置在半焦混燒爐的爐膛外部、翻轉(zhuǎn)爐排的上方，半 焦混燒爐爐膛和管式換熱器煙氣進(jìn)口 404相連接，所述管式換熱器設(shè)置被加熱氣體進(jìn)口 402和被加熱氣體出口 403，被加熱氣體可以是瓦斯，也可以是空氣，瓦斯半焦混燒加熱爐 的煙氣出口 401設(shè)置在管式換熱器的尾部。所述蓄熱式管式瓦斯加熱爐的結(jié)構(gòu)和聯(lián)接方式見圖7。蓄熱式管式瓦斯加熱爐包 括兩個蓄熱室、兩個燃燒室、四通換向閥、鼓風(fēng)機(jī)、排煙機(jī)和換熱管束。換熱管束603設(shè)置于 爐子的中央，換熱管束603兩側(cè)設(shè)置兩個燃燒室602，兩個蓄熱室601，一側(cè)燃燒室燃燒時， 另一側(cè)的燃燒室、蓄熱室變成煙氣通道。兩側(cè)的蓄熱室、燃燒室通過四通換向閥交替使用，6 分鐘切換一次。排煙管道和助燃空氣管也為同一管道606，通過四通換向閥611換向時實現(xiàn) 功能轉(zhuǎn)換。燃料瓦斯的噴咀604設(shè)置于燃燒室602下部，蓄熱室601的上部；蓄熱室601設(shè) 置于燃燒室602的下面，蓄熱室601內(nèi)裝有蓄熱小球605，管道606設(shè)置于蓄熱室601的下 部，管道606既可以作為助燃空氣通入的管道，又可以作為排煙管道使用，其不同的功能通 過四通換向閥611換向時實現(xiàn)；換熱管束603上部設(shè)有被加熱瓦斯的入口 607和出口 608。 鼓風(fēng)機(jī)610、助燃空氣管道606、排煙機(jī)612、排煙管道606通過四通換向閥611相連接。所述小球式蓄熱式瓦斯加熱爐的結(jié)構(gòu)和聯(lián)接方式見圖8。小球式蓄熱式瓦斯加熱 爐包括蓄熱室、燃燒室、四通換向閥、鼓風(fēng)機(jī)、排煙機(jī)和熱瓦斯引出管。燃燒室701設(shè)置于爐 子的上部，燃料瓦斯的噴咀702設(shè)置于燃燒室701的下部，蓄熱室703設(shè)置于燃燒室701的 下面，蓄熱室703內(nèi)裝有蓄熱小球704，助燃空氣管705、燃料瓦斯引入管712和瓦斯的噴咀 702相連接，排煙管道706和排煙機(jī)707相連，低溫循環(huán)瓦斯引入管709設(shè)置于爐子的下部， 700°C熱循環(huán)瓦斯的引出口 710設(shè)置于爐子的上部，換向閥708和低溫循環(huán)瓦斯引入管709、 排煙管道706以及排煙機(jī)707相連接。為保證安全，爐頂設(shè)有安全閥711。6、所述脫硫裝置包括脫硫塔、再生塔、堿液槽等。7、所述瓦斯循環(huán)裝置包括羅茨風(fēng)機(jī)、瓦斯管道、氣柜及相關(guān)設(shè)備，用瓦斯管道將其 聯(lián)接為一個封閉的循環(huán)系統(tǒng)。
8、所述水循環(huán)裝置包括水泵、水處理設(shè)備、循環(huán)水池及管道，用管道將其聯(lián)接為一 個水的循環(huán)系統(tǒng)。本發(fā)明工藝是多種先進(jìn)技術(shù)的綜合運(yùn)用。技術(shù)關(guān)鍵是用干餾自身產(chǎn)生的瓦斯氣體 作為油頁巖干餾煉油的熱載體，循環(huán)使用。通過加熱爐向干餾爐連續(xù)均衡供給700°C左右的 (不限于700°C，視系統(tǒng)工況確定)熱循環(huán)瓦斯，使不同粒度的油頁巖在不同的干餾爐中得 到充分干餾。干餾所需熱量全部由循環(huán)瓦斯供給。本發(fā)明裝置的核心設(shè)備是適用于不同粒 徑的油頁巖干餾爐，爐內(nèi)取消了傳統(tǒng)干餾爐的內(nèi)燃裝置，采用了有利于氣體均勻分布和物 料均衡下落、防止堵塞的結(jié)構(gòu)，使油頁巖能夠?qū)崿F(xiàn)完全干餾。為此采用了以下技術(shù)以達(dá)到發(fā) 明的目的。一是在油頁巖破碎篩分系統(tǒng)采用了分級篩分，分級配送的技術(shù)。將礦石破碎成小、 中、大三種不同的規(guī)格，分級入倉，分級干餾，避免了大小塊同時進(jìn)一個干餾爐，所需干餾時 間不一致、受熱不均勻、小塊過熱、大塊干餾不完全、浪費(fèi)熱量，影響處理能力的缺陷。二是對油頁巖采用了振動折返式預(yù)熱干燥技術(shù)。在不損失油頁巖含油率的情況 下，利用加熱爐排出的廢煙氣將油頁巖從環(huán)境溫度預(yù)熱到50°C以上，同時去除了礦石中的 含水，這樣，不僅降低了干餾爐的熱量需求，節(jié)省了能源，減少了油回收系統(tǒng)冷卻水的用量， 同時提高并穩(wěn)定了原料的入爐溫度，改善了干餾爐的工況。更重要的是，由于在油頁巖干燥 過程中，還去除了部分油頁巖微塵，這將大大減少油回收系統(tǒng)的油泥，從而提高了整個工藝 的油回收率。一般，油泥中含油約25%，不僅堵塞設(shè)備，清理困難，影響正常運(yùn)行，而且油不 能回收。所以減少油回收系統(tǒng)的油泥，就是提高了整個工藝的油回收率。三是采用了分級干餾技術(shù)。不同粒徑的油頁巖進(jìn)不同結(jié)構(gòu)的干餾爐進(jìn)行干餾。干 餾爐采用與處理粒度相適應(yīng)的結(jié)構(gòu)。在大顆粒油頁巖干餾爐中，利用鼎形裝置進(jìn)行布料、布 氣，在小顆粒油頁巖干餾爐中利用振動方式輸送物料，利用混流方式對物料進(jìn)行干餾，兩種 爐型均可使物料和熱循環(huán)瓦斯均衡接觸，均溫干餾，不堵爐，不結(jié)焦，干餾完全，油的回收率 高。傳統(tǒng)干餾爐為防止堵爐和結(jié)焦，將12mm以下的小顆粒油頁巖廢棄，浪費(fèi)了資源，其余的 油頁巖不分大小塊，進(jìn)同一干餾爐進(jìn)行干餾，由于大小塊實現(xiàn)完全干餾所需時間不一樣，不 是干餾過火就是干餾不完全，出生料，既浪費(fèi)了熱量，又降低了油的回收率。四是采用了瓦斯全循環(huán)技術(shù)。將油頁巖干餾過程中產(chǎn)生的含油氣體經(jīng)收油后作為 干餾的熱載體循環(huán)使用。這對于油頁巖干餾工藝來說，是一種最方便、最經(jīng)濟(jì)、最理想的熱 載體。這種熱載體和干餾產(chǎn)物的性質(zhì)、組分、發(fā)熱值完全一樣。干餾油氣引出干餾爐后經(jīng) 水噴淋_冷卻塔_旋捕器_電捕油器收油后由羅茨風(fēng)機(jī)加壓，一部分瓦斯作為熱載體在加 熱爐中被加熱至700°C以上(不限于700°C，視系統(tǒng)工況確定)，從干餾爐的中部送入，將油 頁巖加熱到530°C -550°C左右，使油頁巖發(fā)生干餾；一部分瓦斯作為冷循環(huán)瓦斯直接從干 餾爐下部通入冷卻半焦，將半焦冷卻，回收熱量。循環(huán)瓦斯隨同干餾油氣再一起進(jìn)入油回收 系統(tǒng)，如此反復(fù)循環(huán)，反復(fù)干餾，形成連續(xù)的工藝。瓦斯全循環(huán)技術(shù)取消了干餾爐內(nèi)的燃燒 裝置，使干餾段溫度穩(wěn)定在530°C上下，既防止了因干餾段溫度過高導(dǎo)致結(jié)焦和油的二次裂 解，又防止了因干餾段溫度過低而異致干餾不完全，提高了油的回收率。一部分瓦斯作為加 熱爐的燃料，多余的瓦斯氣進(jìn)入氣柜，可用于燃?xì)獍l(fā)電。這一工藝改變了傳統(tǒng)干餾爐在下面 通入空氣冷卻半焦的做法，避免了在干餾爐中燃燒油氣和固定碳的缺陷，不但提高了油的 回收率，同時也提高了半焦的熱值，為半焦的后續(xù)利用創(chuàng)造了條件。
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五是采用了瓦斯和半焦混合燃燒和蓄熱式的瓦斯加熱爐技術(shù)，保證了干餾爐對全 循環(huán)的熱量和溫度的要求，解決了撫順式蓄熱爐瓦斯氣體溫度波動、不均衡的缺陷，保證了 干餾爐進(jìn)爐瓦斯溫度不低于700°C的要求。充分利用了熱能。瓦斯和半焦混合燃燒技術(shù)的 應(yīng)用，使低熱值的半焦(發(fā)熱量在800 1000大卡/公斤)，得以利用，充分利用了油頁巖 的熱能，節(jié)省了能源，燃燒后的灰渣可直接用于制造建材產(chǎn)品或礦井回填。六是采用了間冷技術(shù)和水封刮板式出焦技術(shù)，防止了瓦斯氣體逸出，保護(hù)了環(huán)境。 本工藝瓦斯循環(huán)系統(tǒng)是封閉的，冷卻瓦斯時，循環(huán)水在管內(nèi)流動，不和瓦斯氣體直接接觸。 出焦又采用了水封，瓦斯不會逸入大氣，有效地解決了傳統(tǒng)干餾爐瓦斯污染環(huán)境的問題。七是采用了廢煙氣回收技術(shù)，節(jié)約了能源，提高了系統(tǒng)的熱效率。本工藝將加熱爐 排出的350°C左右(不限于350°C)的煙氣經(jīng)加壓配風(fēng)后引入油頁巖振動折返式干燥爐，對 油頁巖干燥預(yù)熱，同時使排煙溫度降到150°C以下，充分利用了熱能。八是本工藝系統(tǒng)實現(xiàn)了水的封閉循環(huán)。用于油氣的冷卻的水是循環(huán)水，對干餾油 氣進(jìn)行冷卻時不直接接觸油氣，所以不會污染循環(huán)水。循環(huán)水對干餾油氣進(jìn)行冷卻進(jìn)入循 環(huán)水池，經(jīng)降溫后再回到水循環(huán)系統(tǒng)，循環(huán)使用；油水分離產(chǎn)生的廢水不排放，進(jìn)入污水處 理池，經(jīng)處理后用繼續(xù)用作噴淋水或用于冷卻半焦。本工藝節(jié)水、節(jié)能、無污染。九是采用了脫硫技術(shù)。將循環(huán)瓦斯進(jìn)行脫硫處理，使瓦斯中硫化氫含量降到50mg/ m3以下，降低了硫?qū)υO(shè)備的腐蝕，延長了設(shè)備的使用壽命，同時使燃燒產(chǎn)物中的二氧化硫含 量低于國家排放標(biāo)準(zhǔn)(二類地區(qū)850mg/m3)，保護(hù)了環(huán)境。本發(fā)明的工藝流程如下從礦山開采出來的小于300mm油頁巖經(jīng)破碎篩分裝置按1 2 2的比例破碎篩 分為小、中、大三種不同的規(guī)格，篩板的孔徑可在6mm-40mm之間選擇；油頁巖破碎后的最大 粒度不宜超過75mm，大于75mm粒度的油頁巖返回破碎機(jī)重新破碎。破碎后的油頁巖分級 入倉，分倉存儲；通過皮帶運(yùn)輸機(jī)將油頁巖送入振動折返式干燥爐進(jìn)行干燥預(yù)熱，油頁巖在 干燥爐中被去掉一定的水分和微塵并被加熱至50°C以上，150°C以下；布料系統(tǒng)再將油頁 巖送入不同規(guī)格的干餾爐進(jìn)行干餾；油頁巖從干餾爐的上部加入，干餾完的油頁巖半焦從 干餾爐的下部排出。干餾的熱載體是循環(huán)瓦斯。循環(huán)瓦斯有兩種，一種是在瓦斯加熱爐中 被加熱至700°C以上熱循環(huán)瓦斯，均衡連續(xù)送入干餾爐中部，將油頁巖加熱至520°C -550°C 左右，使油頁巖完全干餾；一種是未經(jīng)加熱的冷循環(huán)瓦斯，38°C左右的冷循環(huán)瓦斯從干餾爐 下部進(jìn)入，將干餾完的半焦冷卻，回收半焦余熱。半焦再經(jīng)冷卻水冷卻后排入水封的半焦 池，冷卻至80°C用刮板運(yùn)輸機(jī)排出爐外；半焦的一部分被送入加熱爐和瓦斯混合燃燒，一 部分送往電廠作為燃料；干餾產(chǎn)生的約110°C左右的油氣隨同循環(huán)瓦斯一起從干餾爐頂部 導(dǎo)出，經(jīng)水噴淋，冷卻塔，旋捕器，電捕器冷凝收油，油氣被冷卻至38°C左右，在油氣冷卻過 程中，不斷有頁巖油冷凝析出，回收系統(tǒng)進(jìn)行油、氣、水分離，油進(jìn)入貯罐；不和瓦斯接觸的 水進(jìn)入循環(huán)水池，冷卻后循環(huán)使用，和油、氣接觸的水進(jìn)入污水處理池，經(jīng)處理后再利用。瓦 斯氣體一部分作為熱載體，循環(huán)使用，一部分作為加熱爐燃料，一部分用作燃?xì)獍l(fā)電。本發(fā)明工藝的生產(chǎn)運(yùn)行采用DCS系統(tǒng)進(jìn)行管理。依靠高速、可靠、開放的通訊網(wǎng) 絡(luò)，對各工藝單元以及各PLC控制單元進(jìn)行集中管理和分散、獨(dú)立控制。對整個生產(chǎn)過程做 到能觀、能控，實現(xiàn)生產(chǎn)的“安全、穩(wěn)定、長周期、滿負(fù)荷、優(yōu)質(zhì)”的目的。本發(fā)明和國內(nèi)現(xiàn)在普遍使用的撫順式油頁巖干餾爐相比，具有如下明顯的優(yōu)點。
一是處理量大。撫順爐單爐日處理量為100噸/天。本發(fā)明大顆粒干餾爐單爐日 處理量為300 400噸/天，小顆粒干餾爐單爐日處理量為2000噸/天，下一步還可以進(jìn) 一步擴(kuò)大處理能力，達(dá)到單爐日處理量3000噸/天以上。二是油的回收率高。撫順式爐油的回收率為60 65%，本發(fā)明經(jīng)工業(yè)試驗，在試 驗裝置不太完善的情況下，收油率已達(dá)到82%，按理論測算，油的回收率應(yīng)在90%以上。三是節(jié)能。由于本發(fā)明采用了瓦斯全循環(huán)工藝、蓄熱燃燒技術(shù)、廢煙氣回收技術(shù)等 多種節(jié)能技術(shù)，整個干餾煉油系統(tǒng)熱效率高，干餾所需熱量完全來源于油頁巖本身，而且多 余的瓦斯氣體還可用來發(fā)電，彌補(bǔ)了干餾廠的用電需要。四是環(huán)保。本發(fā)明采用了瓦斯全循環(huán)，水的封閉循環(huán)，硫胺的回收，半焦和瓦斯混 合燃燒，煙氣回收利用、布袋除塵等技術(shù)，無廢水排放，無污染物逸出，殘渣回收利用，各種 指標(biāo)均符合國家環(huán)保要求。五是資源利用率高。撫順爐只能利用12mm以上的油頁巖，資源利用率在80%以 下。本發(fā)明可以利用各種不同規(guī)格的油頁巖，資源利用率100%。六是工況穩(wěn)定、運(yùn)行穩(wěn)定。由于本工藝油頁巖經(jīng)過預(yù)熱后再干餾，入爐溫度穩(wěn)定， 干餾工況穩(wěn)定而且干餾爐內(nèi)沒有燃燒反應(yīng)，最高溫度為550°C，大大低于油頁巖的軟化溫度 和灰熔點，所以根本不會發(fā)生結(jié)焦等問題，也不需要打焦，運(yùn)行狀況好于撫順工藝。 七是自動化程度高，適合于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。本工藝從礦石破碎篩分開始，一直 到頁巖油裝車發(fā)運(yùn)，全部采用計算機(jī)控制。大大減輕了勞動強(qiáng)度，而且提高了企業(yè)管理水 平。 八是經(jīng)濟(jì)效益好。小顆粒油頁巖可以煉油，使原料成本下降25%以上，分級干餾使 干餾熱量消耗降低10%以上，礦石預(yù)熱干燥使干餾爐的熱量消耗降低20%以上，全循環(huán)工 藝的應(yīng)用使油回收率提高20個以上百分點，電捕油的使用又使油回收率提高5個以上百分 點；按日處理量為1萬噸的干餾煉油廠，油頁巖含油率為10%進(jìn)行測算，光提高20個百分 點的收油率每年就多產(chǎn)頁巖油6萬噸，按5000元/噸油計算，每年凈增加收入3億元。


圖1是瓦斯全循環(huán)油頁巖分級干餾工藝流程圖2是油頁巖干燥預(yù)熱裝置的結(jié)構(gòu)和聯(lián)接方式示意圖3油頁巖干燥裝置結(jié)構(gòu)示意圖4是大顆粒油頁巖干餾爐的結(jié)構(gòu)示意圖5是小顆粒油頁巖干餾爐的結(jié)構(gòu)示意圖6是半焦瓦斯混燒加熱爐的結(jié)構(gòu)示意圖7是蓄熱式管式瓦斯加熱爐的結(jié)構(gòu)和聯(lián)接方式示意圖8是小球式蓄熱式瓦斯加熱爐的結(jié)構(gòu)和聯(lián)接方式示意圖
圖9是循環(huán)瓦斯原則流程圖10是水循環(huán)原則流程圖11撫順式油頁巖干餾爐的結(jié)構(gòu)示意圖。
1具體實施例方式本發(fā)明工藝流程如圖1所示，圖中主要反映了這一新工藝的流程，依次是礦石破 碎篩分、分級入倉、干燥預(yù)熱、分級干餾，冷凝回收、瓦斯脫硫、瓦斯加熱。對不同級別的油頁 巖送入不同規(guī)格的干餾爐干餾；瓦斯的全循環(huán)過程、油氣的冷凝回收系統(tǒng)都有明晰的反映。 具體包括如下步驟1、破碎篩分從礦山開采出來的小于300mm的油頁巖用破碎篩分設(shè)備將礦石破碎 成小、中、大三種不同的規(guī)格，具體規(guī)格根據(jù)需要干餾的油頁巖篩分試驗的結(jié)果確定，具體 規(guī)格應(yīng)保證篩分產(chǎn)品的比例為小中大=1 2 2。在實際操作時，調(diào)整篩板的孔徑 即可實現(xiàn)。篩板的孔徑可在6mm-40mm之間選擇；油頁巖破碎后的最大粒度不宜超過75mm， 大于75mm粒度的油頁巖返回破碎機(jī)重新破碎。2、分級入倉由礦石輸送系統(tǒng)按礦石的規(guī)格分別送入不同的料倉貯存待用。3、干燥預(yù)熱油頁巖干燥預(yù)熱裝置將油頁巖從環(huán)境溫度預(yù)熱到50°C以上但不超 過150°C，去掉油頁巖中的部分以至大部分的水分；去水的程度根據(jù)需要干餾的油頁巖中 含水率確定，一般應(yīng)保證油頁巖進(jìn)入干餾爐時的含水率低于5%，含水率越低越好；干燥使 用的熱風(fēng)為瓦斯加熱爐排出的廢煙氣，廢煙氣進(jìn)入干燥爐的溫度為250 °C左右，廢煙氣如超 出300°C，可兌入適量的空氣，使其降低到250°C左右。4、分級干餾布料系統(tǒng)將預(yù)熱干燥后的不同粒徑的油頁巖送入不同結(jié)構(gòu)的干餾爐 中進(jìn)行干餾。用干餾產(chǎn)生的油氣經(jīng)冷卻收油后的瓦斯氣體作為熱載體，700°C熱循環(huán)瓦斯均 衡連續(xù)送入干餾爐中部，對油頁巖進(jìn)行干餾。未經(jīng)加熱爐加熱的冷循環(huán)瓦斯從干餾爐下部進(jìn) 入，冷卻已干餾完的半焦，回收半焦的物理顯熱。干餾段溫度應(yīng)控制在520°C -550°C之間，不 宜過高，也不宜過低。干餾完的半焦被冷循環(huán)瓦斯冷卻并經(jīng)冷卻水進(jìn)一步冷卻后，從干餾爐下 部排入水封的半焦池，半焦在水封池中被冷卻至80°C用刮板運(yùn)輸機(jī)排出爐外。油頁巖干餾產(chǎn) 生的油氣由干餾爐的上部導(dǎo)出進(jìn)入油回收系統(tǒng)，干餾油氣導(dǎo)出時的溫度以110°C左右為宜。5、冷凝回收干餾產(chǎn)生的110°C左右的油氣經(jīng)水噴淋，冷卻塔，旋捕器，電捕器進(jìn) 行收油后，溫度降到38°C左右，油氣在冷卻過程中不斷有油凝結(jié)，回收系統(tǒng)進(jìn)行油、氣、水分 離，油進(jìn)入貯罐；水進(jìn)入循環(huán)水池，冷卻后循環(huán)使用；瓦斯氣一部分作為熱載體在瓦斯加熱 爐中加熱后循環(huán)使用，一部分作為冷循環(huán)瓦斯直接進(jìn)入干餾爐冷卻半焦，一部分作為加熱 爐的燃料，多余的瓦斯氣進(jìn)入氣柜。6、瓦斯脫硫干餾產(chǎn)生的油氣進(jìn)行油、氣、水分離后的瓦斯氣體進(jìn)入脫硫裝置脫 硫，瓦斯中的硫化氫在脫硫塔中和脫硫堿液發(fā)生反應(yīng)，生成單體硫析出，將瓦斯中硫化氫含 量降到50mg以下后再送往加熱爐使用。7、瓦斯加熱冷凝收油后的38°C左右的瓦斯氣體經(jīng)羅茨風(fēng)機(jī)加壓后在兩級瓦斯 加熱爐中加熱，熱循環(huán)瓦斯被加熱至700°C左右送入干餾爐作為干餾熱載體循環(huán)使用。圖2和圖3是油頁巖干燥預(yù)熱裝置的結(jié)構(gòu)和聯(lián)接方法示意圖。在生產(chǎn)運(yùn)行時，油頁巖從料倉201通過給料機(jī)202經(jīng)皮帶運(yùn)輸機(jī)203進(jìn)入干燥爐 的料斗204，從加熱爐出來的廢煙氣經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)206從干燥爐的下部進(jìn)入對油頁巖進(jìn)行預(yù)熱 干燥。干燥爐中設(shè)有多層振動床212，振動床的層數(shù)n(n = 3-7)根據(jù)物料的濕度確定，振 動床212在干燥爐中按“Z”字形布置，油頁巖沿振動床212從上往下運(yùn)動，煙氣從下往上運(yùn) 動，在接觸混流過程中油頁巖被預(yù)熱干燥。油頁巖的去濕程度可以通過調(diào)整煙氣的流量、溫度和油頁巖在干燥爐中的停留時間來控制。一般，由于煙氣量和溫度已經(jīng)設(shè)定，可通過調(diào)控 振動電機(jī)的頻率來調(diào)控振動床的運(yùn)動速度，延長或減少油頁巖在爐中的停留時間，達(dá)到調(diào) 控的目標(biāo)。煙氣對油頁巖干燥預(yù)熱后溫度降到150°C以下，設(shè)置于干燥爐本體205的頂部 的排煙管道與布袋除塵器208、煙囪209、引風(fēng)機(jī)210依次相連。布袋除塵器的數(shù)量根據(jù)煙 塵量的多少確定，可以設(shè)一級也可設(shè)多級，以排放達(dá)標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)。煙氣從干燥爐頂部排出，排 出速度的高低決定煙氣中含塵顆粒的最大重量，煙氣流速可在8m-15m/S之間選擇，當(dāng)煙氣 流速達(dá)到15m/S時可去除油頁巖中粒徑Imm以下的微小顆粒。因此，調(diào)控風(fēng)速可以調(diào)控油 頁巖中微小顆粒油頁巖的含量。風(fēng)速越高，被干燥完的油頁巖中含有的微小顆粒油頁巖越 少，這對油回收系統(tǒng)是十分重要的。引風(fēng)機(jī)210將煙氣引入布袋除塵器208除塵，再經(jīng)煙囪 209排放。經(jīng)過布袋除塵的煙氣中含塵量達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。干燥預(yù)熱后的油頁巖從干燥 爐底部排出，排料機(jī)207設(shè)置在干燥爐本體205的下部，排料運(yùn)輸帶211設(shè)置在排料機(jī)207 的下部。通過排料運(yùn)輸帶211將干燥預(yù)熱后的油頁巖送往干餾爐。圖4所示為大顆粒干餾爐的結(jié)構(gòu)示意圖。包括爐體、加料裝置、油氣導(dǎo)出裝置、爐 內(nèi)布料和布?xì)庋b置，半焦冷卻裝置及排灰裝置。中塊和大塊油頁巖均使用這種結(jié)構(gòu)的干餾 爐。經(jīng)干燥預(yù)熱后的油頁巖從干餾爐上部料斗303經(jīng)給料閥304加入爐內(nèi)，油頁巖在下落 過程中由于人字形檔板307、鼎形裝置308的作用被均勻分布，作為熱載體的700°C左右的 熱循環(huán)瓦斯經(jīng)熱循環(huán)瓦斯進(jìn)氣管309從干餾爐中部進(jìn)入，沿鼎形裝置308的周邊向外噴出 對油頁巖進(jìn)行干餾，38°C左右的冷循環(huán)瓦斯從設(shè)置于爐子的下部的冷循環(huán)瓦斯進(jìn)口管311 進(jìn)入干餾爐，冷循環(huán)瓦斯在上升過程中和半焦接觸，吸收半焦熱量后溫度達(dá)400°C以上，從 頂部開有氣孔的鼎形裝置308的頂部噴出，進(jìn)入干餾爐的預(yù)熱段，對油頁巖進(jìn)行升溫加熱。 熱循環(huán)瓦斯、冷循環(huán)瓦斯會同干餾產(chǎn)生的油氣一起升至干餾爐頂部經(jīng)陣傘305收集后，再 經(jīng)干餾氣體導(dǎo)出管306從干餾爐上部排出。干餾完的半焦被38°C左右的冷循環(huán)瓦斯冷卻后 繼續(xù)下行，又被從冷卻水管312進(jìn)入的20°C左右的冷卻水進(jìn)一步冷卻，冷卻水管312中的循 環(huán)水在冷卻半焦的同時被加熱至70°C左右，送往熱水站使用。被冷卻后的半焦從爐子底部 由排料閥314排入水封池316，被冷卻至80°C經(jīng)刮板運(yùn)輸機(jī)315排出。加料裝置和排灰裝 置是同步聯(lián)動的，當(dāng)發(fā)現(xiàn)干餾段溫度超出550°C時，可增加給料量，當(dāng)發(fā)現(xiàn)干餾段溫度低于 530°C時，可減少給料量。圖5所示為小顆粒干餾爐的結(jié)構(gòu)示意圖。小塊油頁巖使用這種結(jié)構(gòu)的干餾爐，可 有效防止堵爐。小顆粒油頁巖從干餾爐上部料斗507通過給料閥508加入爐內(nèi)，落到振動床502 上，在振動電機(jī)506的作用下，逐層下落。作為熱載體的700°C左右的熱循環(huán)瓦斯從干餾爐 中部進(jìn)入，在上升過程中和油頁巖充分接觸，并將油頁巖加熱至530°C-550°C，使油頁巖發(fā) 生干餾。38°C左右的冷循環(huán)瓦斯和20°C左右的冷卻水分別從設(shè)置于爐子的下部的冷循環(huán) 瓦斯進(jìn)口管509和冷卻水管511進(jìn)入，冷循環(huán)瓦斯吸收半焦熱量后溫度達(dá)400°C以上，至振 動床第七層下部和熱循環(huán)瓦斯會合，對油頁巖進(jìn)行升溫加熱。熱循環(huán)瓦斯、冷循環(huán)瓦斯會同 干餾產(chǎn)生的油氣從干餾爐上部干餾氣體導(dǎo)出管501排出。已被冷循環(huán)瓦斯冷卻的半焦在下 落過程中又碰上從冷卻水管511噴出的常溫水，被進(jìn)一步冷卻至100°C左右，從爐子底部排 出。振動床502由振動電機(jī)506帶動，調(diào)整振動電機(jī)506的頻率即可調(diào)整振動床502的運(yùn) 動速度，當(dāng)發(fā)現(xiàn)油頁巖干餾不完全時，可降低振動電機(jī)506的頻率，延長油頁巖在干餾爐中的停留時間，使油頁巖完全干餾后再排出。圖6、圖7、圖8是循環(huán)瓦斯加熱爐的結(jié)構(gòu)和聯(lián)接方式示意圖，包括瓦斯半焦混燒加 熱爐、蓄熱式管式瓦斯加熱爐和小球式蓄熱式瓦斯加熱爐。其在整個干餾煉油工藝中的功 能是為干餾爐提供符合工藝要求的熱載體。在使用時可根據(jù)實際情況進(jìn)行選擇和配套。當(dāng) 選擇蓄熱式管式瓦斯加熱爐時，半焦瓦斯混燒加熱爐加熱的是循環(huán)瓦斯，半焦混燒加熱爐 可將循環(huán)瓦斯加熱到500°C，再送往蓄熱式管式瓦斯加熱爐，最終將循環(huán)瓦斯加熱到700°C 以上，再送往干餾爐使用。當(dāng)選擇小球式蓄熱式瓦斯加熱爐時，瓦斯半焦混燒加熱爐加熱的 是空氣，半焦混燒加熱爐可將空氣加熱到40(TC _50(TC，再送往小球式蓄熱式瓦斯加熱爐， 作為助燃空氣使用，最終由小球式蓄熱式瓦斯加熱爐將循環(huán)瓦斯加熱到700°C以上，再送往 干餾爐使用。圖6為半焦瓦斯混燒加熱爐結(jié)構(gòu)和聯(lián)接示意圖。半焦從設(shè)置在半焦混燒爐的爐膛 外部、翻轉(zhuǎn)爐排的上方的料斗406加入，分布在翻轉(zhuǎn)爐排407之上。燃燒瓦斯從瓦斯燒嘴405 噴出，在瓦斯半焦混燒加熱爐的爐膛中燃燒，當(dāng)溫度達(dá)到到800°C以上時，翻轉(zhuǎn)爐排407上 的半焦也開始燃燒，這時爐膛溫度逐漸升到1000°C以上，燃燒產(chǎn)生的煙氣和管式換熱器中 的被加熱氣體發(fā)生熱交換，將被加熱氣體由常溫加熱至400°C -500°C左右，經(jīng)被加熱氣體 排出管送往蓄熱式管式瓦斯加熱爐或小球式蓄熱式瓦斯加熱爐利用。半焦在翻轉(zhuǎn)爐排409 的作用下，一邊燃燒，一邊向前推進(jìn)，在行進(jìn)過程中逐漸燃盡排出爐外。圖7為蓄熱式管式加熱爐的結(jié)構(gòu)和聯(lián)接示意圖。蓄熱式管式加熱爐包括兩個蓄熱 室、兩個燃燒室、四通換向閥、鼓風(fēng)機(jī)、排煙機(jī)和換熱管束。換熱管束603設(shè)置于爐子的中 央，換熱管束603兩側(cè)設(shè)置兩個燃燒室602，兩個蓄熱室601，一側(cè)燃燒室燃燒時，另一側(cè)的 燃燒室、蓄熱室變成煙氣通道。兩側(cè)的蓄熱室、燃燒室通過四通換向閥交替使用，6分鐘切換 一次。排煙管道和助燃空氣管也為同一管道606，通過四通換向閥611換向時實現(xiàn)功能轉(zhuǎn) 換。蓄熱式管式瓦斯加熱爐運(yùn)行時，助燃空氣由鼓風(fēng)機(jī)609加壓，經(jīng)過助燃空氣管道 606從蓄熱室601下部進(jìn)入加熱爐，被蓄熱小球605預(yù)熱，至蓄熱室601上部時和從瓦斯噴 咀604中噴出的燃燒瓦斯相遇，發(fā)生燃燒，燃燒溫度達(dá)到1200°C左右，燃燒產(chǎn)生的煙氣橫向 沖刷換熱管束603，將在換熱管束603中流動的循環(huán)瓦斯由500°C加熱至700°C，500°C的循 環(huán)瓦斯來源于半焦混燒爐，通過熱瓦斯的入口管607送入，被加熱后的700°C的循環(huán)瓦斯通 過熱瓦斯的出口管608送往干餾爐。煙氣在和換熱管束603換熱后經(jīng)另一側(cè)的蓄熱室排出 爐外，在經(jīng)另一側(cè)的蓄熱室時，將蓄熱室內(nèi)的蓄熱小球605加熱至1000°C左右。煙氣在把熱 量交換給蓄熱小球605后，通過排煙機(jī)612排出爐外。6分鐘后，四通換向閥611換向，助燃 空氣從另一側(cè)的蓄熱室進(jìn)入，同時燃燒瓦斯也從該側(cè)蓄熱室上部的瓦斯噴咀中噴出，發(fā)生 燃燒。燃燒產(chǎn)生的煙氣橫向沖刷換熱管束后，經(jīng)過另一側(cè)的蓄熱室，將蓄熱室內(nèi)的蓄熱小球 加熱，再經(jīng)排風(fēng)機(jī)排出。如此循環(huán)往復(fù)，形成連續(xù)的工藝，向干餾爐供應(yīng)穩(wěn)定的，溫度不波動 的、700°C左右的熱循環(huán)瓦斯。圖8為小球式蓄熱式瓦斯加熱爐的結(jié)構(gòu)示意圖。小球式蓄熱式瓦斯加熱爐包括蓄熱室、燃燒室、四通換向閥、鼓風(fēng)機(jī)、排煙機(jī)和熱 瓦斯引出管。燃燒室701設(shè)置于爐子的上部，燃料瓦斯的噴咀702設(shè)置于燃燒室701的下 部，蓄熱室703設(shè)置于燃燒室701的下面，蓄熱室703內(nèi)裝有蓄熱小球704，助燃空氣管705
15和瓦斯的噴咀702相連接，排煙管道706和排煙機(jī)707相連，循環(huán)瓦斯引入管709設(shè)置于爐 子的下部，熱循環(huán)瓦斯的引出口 710設(shè)置于爐子的上部，換向閥708和循環(huán)瓦斯引入管709、 排煙管道706以及排煙機(jī)707相連接。為保證安全爐頂設(shè)有安全閥711。小球式蓄熱式瓦斯加熱爐運(yùn)行時，在半焦混燒加熱爐中已被加熱到400°C以上的 空氣和燃燒瓦斯從混合噴咀702中噴出，在燃燒室701中發(fā)生燃燒，爐膛溫度可達(dá)1200°C左 右，燃燒產(chǎn)生的煙氣向下經(jīng)過蓄熱室703時，將蓄熱室703內(nèi)的蓄熱小球704加熱至1000°C 左右。煙氣在把熱量交換給蓄熱小球704后，通過排煙管道706和排煙機(jī)707排出爐外。這 時系統(tǒng)切斷空氣和燃燒瓦斯的供應(yīng)，換向閥708動作，循環(huán)瓦斯從引入管709進(jìn)入爐中，經(jīng) 過蓄熱室703內(nèi)的蓄熱小球704時被加熱至700°C以上，再經(jīng)熱循環(huán)瓦斯的引出口 710送 往干餾爐。當(dāng)熱循環(huán)瓦斯的送出溫度低于700°C時，換向閥708切斷循環(huán)瓦斯的供應(yīng)，同時 開啟空氣和燃燒瓦斯的供應(yīng)，混合噴咀中再次噴出空氣和燃燒瓦斯，進(jìn)入下一輪循環(huán)。換向 閥708半小時動作一次。為保證熱循環(huán)瓦斯連續(xù)不斷地供應(yīng)，小球式蓄熱式瓦斯加熱爐共 有三臺。一臺燃燒，一臺供氣，一臺備用或者二臺燃燒，一臺供氣。圖9為瓦斯循環(huán)系統(tǒng)圖。裝置包括羅茨風(fēng)機(jī)、瓦斯管道、氣柜及相關(guān)設(shè)備。在干餾 起始階段，干餾爐產(chǎn)生的瓦斯收集儲存于氣柜之中，當(dāng)瓦斯量達(dá)到可以滿足瓦斯循環(huán)系統(tǒng) 要求時，啟動羅茨風(fēng)機(jī)，瓦斯經(jīng)脫硫塔脫硫后，一部分提供給瓦斯加熱爐作燃料用，一部分 進(jìn)入瓦斯加熱爐，被加熱至700°C以上，供給干餾爐作干餾熱載體用，一部分直接送至干餾 爐下部冷卻半焦。干餾產(chǎn)生的油氣經(jīng)水噴淋、間冷塔、旋捕塔、電捕器收油后，瓦斯重新進(jìn)入 羅茨風(fēng)機(jī)，開始下一輪循環(huán)。在整個瓦斯循環(huán)過程中，循環(huán)的瓦斯量沒有變化，只有溫度的 變化。瓦斯循環(huán)過程是連續(xù)不斷的，因此，油頁巖干餾的工藝也是連續(xù)不斷的。如果瓦斯循 環(huán)系統(tǒng)中某一設(shè)備發(fā)生故障，瓦斯循環(huán)過程就會中斷，油頁巖干餾的工藝也將中斷。圖10為水循環(huán)系統(tǒng)圖。裝置包括水泵、水處理設(shè)備、循環(huán)水池及管道。水循環(huán)系 統(tǒng)的主要功能是對干餾產(chǎn)生的油氣進(jìn)行冷卻，讓頁巖油分離出來。水循環(huán)系統(tǒng)實際上有二 個。一個是和干餾油氣有直接接觸的，一個是和干餾油氣沒有直接接觸的。和干餾油氣有 直接接觸的水的循環(huán)過程是，水泵將水加壓后，對干餾油氣進(jìn)行噴淋，對油氣進(jìn)行降溫，凝 結(jié)下來的油和水混在一起，進(jìn)入油水分離罐，水經(jīng)處理后，再由水泵將水加壓后，對干餾油 氣進(jìn)行噴淋。反復(fù)循環(huán)。和干餾油氣沒有直接接觸的水的循環(huán)過程是，水泵將水加壓后，在 間冷塔中對干餾油氣進(jìn)行間接冷卻，對油氣進(jìn)行降溫，水進(jìn)行降溫處理后，再由水泵將水加 壓后送入間冷塔，反復(fù)循環(huán)。圖11為傳統(tǒng)撫順式干餾爐的結(jié)構(gòu)示意圖。從圖中可以看出，該工藝爐內(nèi)有燃燒 段，爐下部通入空氣，爐上部無均料裝置。爐下部空氣的進(jìn)入，和在爐內(nèi)發(fā)生的燃燒反應(yīng)不 可避免地會燒掉一部分油氣，降低了收油率，燃燒反應(yīng)也可能造成爐內(nèi)局部過熱、結(jié)焦等現(xiàn) 象發(fā)生，無均料裝置容易產(chǎn)生偏爐等現(xiàn)象。本發(fā)明具體實施需要三個條件。一是有一個能去除礦石水分、提高原料入爐溫度 但又不導(dǎo)致油頁巖中的含油和揮發(fā)份同時被蒸發(fā)的并能去除一部分微塵的預(yù)熱干燥爐；二 是有一個能確保向干餾爐供應(yīng)溫度均衡、不波動(穩(wěn)定在70(TC左右)且能保證干餾所需熱 量的瓦斯加熱爐；三是有一個能適應(yīng)不同粒度需要的干餾爐。本說明書中提供的干燥爐、大 顆粒干餾爐、小顆粒干餾爐、半焦瓦斯混燒加熱爐、蓄熱式管式瓦斯加熱爐、小球式蓄熱式 瓦斯加熱爐可以滿足本發(fā)明工藝的工藝要求。
權(quán)利要求
一種瓦斯全循環(huán)油頁巖分級干餾工藝，其特征在于包括如下步驟(1)破碎篩分用破碎篩分設(shè)備將礦石破碎成小、中、大三種不同的規(guī)格，具體規(guī)格根據(jù)需要干餾的油頁巖篩分試驗的結(jié)果確定，比例為1∶2∶2；篩板的孔徑可在6mm 40mm之間選擇；油頁巖破碎后的最大粒度不宜超過75mm，大于75mm粒度的油頁巖返回破碎機(jī)重新破碎；(2)分級入倉由礦石輸送系統(tǒng)按礦石的規(guī)格分別送入不同的料倉貯存待用；(3)干燥預(yù)熱油頁巖干燥預(yù)熱裝置將油頁巖從環(huán)境溫度預(yù)熱到50℃以上但不超過150℃，去掉油頁巖中的部分以至大部分的水分，同時將油頁巖中小于1mm的微小顆粒去除；(4)分級干餾將已經(jīng)破碎篩分、分倉存儲并經(jīng)預(yù)熱干燥的不同粒徑的油頁巖送入不同結(jié)構(gòu)的干餾爐中，進(jìn)行干餾；干餾爐的共同特征是干餾的熱載體為循環(huán)瓦斯；爐內(nèi)不設(shè)燃燒裝置，用干餾產(chǎn)生的油氣經(jīng)冷卻收油后的瓦斯氣體作為熱載體，循環(huán)使用；(5)冷凝回收干餾產(chǎn)生的110℃左右的油氣經(jīng)水噴淋，間冷塔，旋捕器，電捕器冷卻收油后，溫度降到38℃左右，但不限于38℃，溫度降得越低，油回收率越高；(6)瓦斯脫硫?qū)⒂?、氣、水分離后的瓦斯氣體導(dǎo)入脫硫裝置脫硫，在脫硫裝置里，瓦斯中的硫化氫在脫硫塔中和脫硫堿液發(fā)生反應(yīng)，生成單體硫析出，將瓦斯中硫化氫含量降到50mg以下后再送往加熱爐使用；(7)瓦斯加熱冷凝收油后的38℃左右的瓦斯氣體經(jīng)羅茨風(fēng)機(jī)加壓后送入瓦斯加熱爐，在兩級瓦斯加熱爐中熱循環(huán)瓦斯被加熱至700℃左右(不限于700℃，視系統(tǒng)工況確定)，送入干餾爐作為干餾熱載體循環(huán)使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油頁巖干餾工藝，破碎篩分時的粒度為0-75mm；小、中、大 三種不同的規(guī)格可以是0 6mm，6 20mm，20 50mm，或者0 10mm，10 25mm，25 60mm。(但不限于舉例)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油頁巖干餾工藝，預(yù)熱干燥使用的熱風(fēng)為瓦斯加熱爐排出的 廢煙氣，廢煙氣進(jìn)入干燥爐的溫度為250°C左右，廢煙氣如超出300°C，可兌入適量的空氣， 使其降低到250°C左右。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油頁巖干餾工藝，在干燥爐中去水的程度根據(jù)油頁巖中含水 率和干餾工藝的需要確定；用調(diào)控風(fēng)溫、風(fēng)量以及油頁巖在干燥爐中的停留時間的辦法來 調(diào)節(jié)油頁巖的去水程度；風(fēng)溫越高、風(fēng)量越大、油頁巖在干燥爐中的停留時間越長，去掉的 水分越多；一般油頁巖進(jìn)入干餾爐時的含水率低于5%，干餾時油頁巖含水率越低越好。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油頁巖干餾工藝，在干燥爐中除去油頁巖中的微小顆粒的 粒徑大小用調(diào)控?zé)煔饬魉俚姆椒刂?，煙氣流速可?m-15m/S之間選擇，當(dāng)煙氣流速達(dá)到 15m/S時可去除油頁巖中粒徑Imm以下的微小顆粒。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油頁巖干餾工藝，油頁巖從干餾爐的上部加入，干餾后的油 頁巖半焦從干餾爐的下部排出。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油頁巖干餾工藝，干餾熱載體為循環(huán)瓦斯；循環(huán)瓦斯分 兩種，一種是熱循環(huán)瓦斯，一種是冷循環(huán)瓦斯；熱循環(huán)瓦斯由瓦斯加熱爐供給，溫度可在 600-750°C之間調(diào)控，均衡連續(xù)送入干餾爐中部；冷循環(huán)瓦斯由瓦斯循環(huán)系統(tǒng)供給，溫度可在30°C _75°C之間調(diào)控，從干餾爐下部進(jìn)入。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油頁巖干餾工藝，干餾爐的干餾段溫度控制在520°C-550°C 之間，不宜過高，也不宜過低。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油頁巖干餾工藝，干餾完的半焦被冷循環(huán)瓦斯冷卻后從干餾 爐下部排入水封的半焦池，半焦在水封池中被冷卻至80°C左右用刮板運(yùn)輸機(jī)排出爐外。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油頁巖干餾工藝，油頁巖干餾產(chǎn)生的油氣從干餾爐的上部 和干餾熱載體一起被導(dǎo)出，進(jìn)入油回收系統(tǒng)，干餾油氣導(dǎo)出時的溫度以110°c左右為宜。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油頁巖干餾工藝，冷凝回收系統(tǒng)經(jīng)過水噴淋，間冷塔，旋捕 器，電捕器等設(shè)備進(jìn)行冷卻收油，干餾油氣溫度降到38°c左右，但不限于38°C，溫度越低收 油率越高。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油頁巖干餾工藝，回收系統(tǒng)進(jìn)行油、氣、水分離，油進(jìn)入貯 罐；水進(jìn)入循環(huán)水池，冷卻處理后循環(huán)使用；瓦斯氣一部分作為熱載體經(jīng)加熱爐加熱后繼 續(xù)循環(huán)使用，一部分作為冷循環(huán)瓦斯直接進(jìn)入干餾爐冷卻半焦，一部分作為加熱爐的燃料， 多余的瓦斯氣進(jìn)入氣柜，可用于燃?xì)獍l(fā)電。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油頁巖干餾工藝，將油、氣、水分離后的瓦斯氣體導(dǎo)入脫硫 裝置脫硫，脫硫塔的反應(yīng)溫度可控制在35°C _45°C之間，不宜過高，也不宜過低。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油頁巖干餾工藝，瓦斯加熱爐使用的燃料可以是干餾產(chǎn)生 的半焦和瓦斯(但不限于半焦和瓦斯，也可使用煤或天然氣，煤氣等)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油頁巖干餾工藝，將油頁巖干餾過程中產(chǎn)生的含油氣體 經(jīng)收油后作為干餾的熱載體循環(huán)使用；瓦斯循環(huán)的流程是干餾油氣引出干餾爐后經(jīng)水噴 淋-間冷塔-旋捕器-電捕油器收油后由羅茨風(fēng)機(jī)加壓，一部分瓦斯作為熱載體在加熱爐 中被加熱至700°C以上(不限于700°C，視系統(tǒng)工況確定)，從干餾爐的中部送入，將油頁巖 加熱到530°C -550°C左右，使油頁巖發(fā)生干餾；一部分瓦斯作為冷循環(huán)瓦斯直接從干餾爐 下部通入冷卻半焦，將半焦冷卻，回收熱量；熱、冷循環(huán)瓦斯隨同干餾油氣再一起進(jìn)入油回 收系統(tǒng)，如此反復(fù)循環(huán)，反復(fù)干餾，形成連續(xù)的工藝。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油頁巖干餾工藝，系統(tǒng)中水是封閉循環(huán)的，冷卻油氣的循環(huán) 水，對干餾油氣進(jìn)行冷卻時不直接接觸油氣，循環(huán)水對干餾油氣進(jìn)行冷卻后進(jìn)入循環(huán)水池， 經(jīng)降溫后再回到水循環(huán)系統(tǒng)，循環(huán)使用；油水分離產(chǎn)生的廢水不排放，進(jìn)入污水處理池，經(jīng) 處理后繼續(xù)用作噴淋水或用于冷卻半焦。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油頁巖干餾工藝，生產(chǎn)運(yùn)行采用DCS系統(tǒng)進(jìn)行管理。依靠高 速、可靠、開放的通訊網(wǎng)絡(luò)，對各工藝單元以及各PLC控制單元進(jìn)行集中管理和分散、獨(dú)立 控制。
18.一種實現(xiàn)所述的本發(fā)明干餾工藝的裝置，包括破碎篩分裝置、干燥裝置、布料裝置、 干餾爐、循環(huán)瓦斯加熱爐、冷凝回收裝置、脫硫裝置、瓦斯循環(huán)裝置、水循環(huán)裝置。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的油頁巖干餾工藝的破碎篩分裝置，其篩板的孔徑具體規(guī) 格根據(jù)需要干餾的油頁巖篩分試驗的結(jié)果確定，具體規(guī)格應(yīng)保證篩分產(chǎn)品的比例為小 中大=1 2 2 ；在實際操作時，調(diào)整篩板的孔徑即可實現(xiàn)，篩板的孔徑可在6mm-40mm 之間選擇；油頁巖破碎后的最大粒度不宜超過75mm，大于75mm粒度的油頁巖返回破碎機(jī)重 新破碎。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的油頁巖干燥裝置包括料倉(201)、給料機(jī)(202)、皮帶運(yùn)輸 機(jī)(203)、料斗(204)、干燥爐本體(205)、鼓風(fēng)機(jī)(206)、排料機(jī)(207)、布袋除塵器(208)、 煙囪(209)、引風(fēng)機(jī)(210)、排料運(yùn)輸帶(211)，多層振動床(212)；所述料倉(201)與皮帶運(yùn) 輸機(jī)(203)連接、料斗(204)設(shè)置在干燥爐本體(205)的上部，排料機(jī)(207)、鼓風(fēng)機(jī)(206) 設(shè)置在干燥爐本體(205)的下部，排料機(jī)(207)下部設(shè)置排料運(yùn)輸帶(211)，干燥爐本體 (205)的頂部設(shè)置煙氣排出管道，與布袋除塵器(208)、煙囪(209)、引風(fēng)機(jī)(210)依次相連； 干燥爐中設(shè)有多層振動床(212)，振動床的層數(shù)η (η = 3-7)根據(jù)物料的濕度確定，振動床 (212)在干燥爐中按“Ζ”字形布置，布袋除塵器(208)的數(shù)量根據(jù)煙塵量的多少確定，可以 設(shè)一級也可設(shè)多級。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的油頁巖布料裝置包括料斗、皮帶運(yùn)輸機(jī)、給料裝置等。
22.根據(jù)權(quán)利要求18所述的油頁巖干餾爐分兩種型號，一種是適用于粒徑大于6mm的 油頁巖干餾爐(簡稱大顆粒干餾爐)，一種是適用于粒徑小于25mm的油頁巖干餾爐(簡稱 小顆粒干餾爐)。
23.根據(jù)權(quán)利要求18和權(quán)利要求22所述的油頁巖大顆粒干餾爐包括爐體、加料裝 置、油氣導(dǎo)出裝置、爐內(nèi)布料和布?xì)庋b置，半焦冷卻裝置及排灰裝置；所述大顆粒干餾爐的 爐體由耐火磚(301)砌成，外面包上鋼板(302)；所述加料裝置設(shè)置于爐體的上部，由料斗 (303)、給料閥(304)組成；所述油氣導(dǎo)出裝置由設(shè)置于爐子上部的陣傘(305)和干餾氣體 導(dǎo)出管(306)組成；所述爐內(nèi)布料和布?xì)庋b置由設(shè)置于爐子中部的人字形檔板(307)、鼎形 裝置(308)、熱循環(huán)瓦斯進(jìn)氣管(309)組成；所述的半焦冷卻裝置設(shè)于爐子的下部，由花墻 (310)、冷循環(huán)瓦斯進(jìn)口管(311)和冷卻水管(312)組成；所述排灰裝置由排料閥(314)、刮 板運(yùn)輸機(jī)(315)、水封池(316)組成。
24.根據(jù)權(quán)利要求18和權(quán)利要求22所述的油頁巖小顆粒干餾爐包括爐體、加料裝置、 油氣導(dǎo)出裝置、振動床，半焦冷卻裝置及排灰裝置；所述爐體由耐火磚(503)砌成，外面包 上鋼板(504)；所述加料裝置設(shè)置于爐體的上部，由料斗(507)、給料閥(508)組成；所述 油氣導(dǎo)出裝置由設(shè)置于爐子上部的干餾氣體導(dǎo)出管(501)組成；干餾爐內(nèi)設(shè)有多層振動床 (502)，共九層，振動床(502)由振動電機(jī)(506)帶動；振動床的由上向下數(shù)的一、二、三層為 干餾爐的預(yù)熱段，四、五、六、七層為干餾爐的干餾段，八、九層為干餾爐的冷卻段；熱循環(huán)瓦 斯進(jìn)口(505)設(shè)置于四、五、六、七層振動床的下部；冷循環(huán)瓦斯進(jìn)口(509)設(shè)置于第九層振 動床的下部；所述的半焦冷卻裝置設(shè)于爐子的下部，由冷循環(huán)瓦斯進(jìn)口管(509)和冷卻水 管(511)組成；所述排灰裝置由排料閥(510)、刮板運(yùn)輸機(jī)(512)、水封池(513)組成。
25.根據(jù)權(quán)利要求18所述的油頁巖循環(huán)瓦斯加熱爐包括瓦斯半焦混燒加熱爐，蓄熱式 管式瓦斯加熱爐或小球式蓄熱式瓦斯加熱爐。
26.根據(jù)權(quán)利要求18和權(quán)利要求25所述的油頁巖半焦瓦斯混燒加熱爐由半焦混瓦斯 燒爐和管式換熱器兩部分組成；其結(jié)構(gòu)為在半焦混燒爐的爐膛下部設(shè)置翻轉(zhuǎn)爐排(407)， 瓦斯燒嘴(405)設(shè)置在翻轉(zhuǎn)爐排(407)的上部，料斗(406)設(shè)置在半焦混燒爐的爐膛外部、 翻轉(zhuǎn)爐排的上方，半焦瓦斯混燒爐爐膛和管式換熱器煙氣進(jìn)口(404)相連接，所述管式換 熱器設(shè)置被加熱氣體進(jìn)口(402)和被加熱氣體出口(403)；被加熱氣體可以是瓦斯，也可以 是空氣；半焦瓦斯混燒加熱爐的煙氣出口(401)設(shè)置在管式換熱器的尾部。
27.根據(jù)權(quán)利要求18和權(quán)利要求25所述的蓄熱式管式瓦斯加熱爐包括兩個蓄熱室、兩個燃燒室、四通換向閥、鼓風(fēng)機(jī)、排煙機(jī)和換熱管束；換熱管束(603)設(shè)置于爐子的中央， 換熱管束(603)兩側(cè)設(shè)置兩個燃燒室(602)，兩個蓄熱室(601)，一側(cè)燃燒室燃燒時，另一側(cè) 的燃燒室、蓄熱室變成煙氣通道；兩側(cè)的蓄熱室、燃燒室通過四通換向閥交替使用，6分鐘 切換一次；排煙管道和助燃空氣管也為同一管道(606)，通過四通換向閥(611)換向時實現(xiàn) 功能轉(zhuǎn)換；燃料瓦斯的噴咀(604)設(shè)置于燃燒室(602)下部，蓄熱室(601)的上部；蓄熱室 (601)設(shè)置于燃燒室(602)的下面，蓄熱室(601)內(nèi)裝有蓄熱小球(605)，管道(606)設(shè)置 于蓄熱室(601)的下部，管道(606)既可以作為助燃空氣通入的管道，又可以作為排煙管道 使用，其不同的功能通過四通換向閥(611)換向時實現(xiàn)；換熱管束(603)上部設(shè)有被加熱瓦 斯的入口 (607)和出口(608)，鼓風(fēng)機(jī)(610)、助燃空氣管道(606)、排煙機(jī)(612)、排煙管道 (606)通過四通換向閥(611)相連接。
28.根據(jù)權(quán)利要求18和權(quán)利要求25所述的小球式蓄熱式瓦斯加熱爐包括蓄熱室、燃燒 室、四通換向閥、鼓風(fēng)機(jī)、排煙機(jī)和熱瓦斯引出管；燃燒室(701)設(shè)置于爐子的上部，燃料瓦 斯的噴咀(702)設(shè)置于燃燒室(701)的下部，蓄熱室(703)設(shè)置于燃燒室(701)的下面，蓄 熱室(703)內(nèi)裝有蓄熱小球(704)，助燃空氣管(705)和瓦斯的噴咀(702)相連接，排煙管 道(706)和排煙機(jī)(707)相連，低溫循環(huán)瓦斯引入管(709)設(shè)置于爐子的下部，700°C熱循 環(huán)瓦斯的引出口(710)設(shè)置于爐子的上部，換向閥(708)和低溫循環(huán)瓦斯引入管(709)、排 煙管道(706)以及排煙機(jī)(707)相連接，爐頂設(shè)有安全閥(711)。
29.根據(jù)權(quán)利要求18所述的脫硫裝置包括脫硫塔、再生塔、堿液槽等。
30.根據(jù)權(quán)利要求18所述的瓦斯循環(huán)裝置包括羅茨風(fēng)機(jī)、瓦斯管道、氣柜及相關(guān)設(shè)備， 用瓦斯管道將其聯(lián)接為一個封閉的循環(huán)系統(tǒng)。
31.根據(jù)權(quán)利要求18所述的水循環(huán)裝置包括水泵、水處理設(shè)備、循環(huán)水池及管道，用管 道將其聯(lián)接為一個循環(huán)水系統(tǒng)。
全文摘要
一種利用瓦斯作為熱載體在全循環(huán)的狀態(tài)下對油頁巖進(jìn)行分級干餾的工藝和裝置。每臺干餾爐的日處理能力為300-2000噸。油頁巖經(jīng)破碎篩分后，分成大、中、小三種不同的規(guī)格(例如0-6mm、6-20mm、20-50mm)，先用瓦斯加熱爐排出的廢煙氣將油頁巖干燥加熱至50℃以上、150℃以下再進(jìn)入不同規(guī)格的干餾爐干餾。干餾爐內(nèi)設(shè)有與油頁巖顆粒大小相適應(yīng)的布料裝置和布?xì)饨Y(jié)構(gòu)。熱循環(huán)瓦斯在加熱爐中被加熱至700℃以上，均衡連續(xù)送入干餾爐中部。冷循環(huán)瓦斯從干餾爐下部進(jìn)入，將干餾完的半焦冷卻至250℃，再經(jīng)冷卻水冷卻后排入水封的半焦池，冷卻至80℃用刮板排出爐外。半焦的一部分被送入加熱爐和瓦斯混合燃燒，一部分送往電廠作為燃料。干餾油氣經(jīng)水噴淋、間冷塔，旋捕器，電捕器收油后，進(jìn)行油氣水分離，油進(jìn)入貯罐，水進(jìn)入循環(huán)水池。瓦斯氣體一部分作為熱載體，循環(huán)使用。一部分作為加熱爐燃料，一部分用作燃?xì)獍l(fā)電。該發(fā)明理論收油率能達(dá)到90％以上。
文檔編號C10B15/00GK101942313SQ20101023747
公開日2011年1月12日 申請日期2010年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月27日
發(fā)明者劉嬋, 吳啟成, 張衛(wèi)軍, 王志奉, 王鴻治, 郭華峰 申請人:沈陽成大弘晟能源研究院有限公司;吳啟成