專利名稱：一種油頁巖流化床蒸氣低溫干餾方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油頁巖干餾方法及系統(tǒng)，特別是ー種油頁巖流化床蒸氣低溫干餾的方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
世界油頁巖資源蘊(yùn)藏量十分巨大，總儲(chǔ)量折算成發(fā)熱量?jī)H次于煤炭，折算成頁巖油約達(dá)45 00X 108t，約為石油可采儲(chǔ)量的5. 4倍。中國(guó)已探明頁巖油儲(chǔ)量為28X 108t，隨著勘探技術(shù)及程度的提高，預(yù)測(cè)的油頁巖資源可達(dá)7199X 108t，折合頁巖油達(dá)476X 108t。油頁巖經(jīng)低溫干餾得到的頁巖油可以直接作為鍋爐或エ業(yè)爐液體燃料使用，エ業(yè)上進(jìn)ー步對(duì)頁巖油進(jìn)行熱加工和加氫精制エ藝處理，可獲取汽油、煤油、柴油、蠟和石油焦等產(chǎn)品。油頁巖干餾煉油技術(shù)可分為地上干餾法和地下干餾法。目前，地下干餾法由于 油氣易向地下巖層滲漏，收油率不高且過程難于控制，仍是處于研發(fā)階段，難于應(yīng)用；地上干餾法是目前エ業(yè)應(yīng)用的主要技木，較為成熟的技術(shù)包括愛沙尼亞Kiviter技木、巴西Petrosix技術(shù)、中國(guó)撫順爐技術(shù)、美國(guó)聯(lián)合油SGR干懼技術(shù)和日本Joseco干懼技術(shù)。然而上述干餾技術(shù)主要針對(duì)塊狀油頁巖，對(duì)于粒徑較小的油頁巖粉料一般作為尾礦丟棄，使油頁巖資源(粒徑小于12mm)未得到充分有效的利用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種油頁巖流化床蒸氣低溫干餾方法及系統(tǒng)，該發(fā)明使油頁巖粉礦得到充分有效的利用，且具有傳熱效率高、油收率高等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種油頁巖流化床蒸氣低溫干餾方法，包括下述步驟(I)在流化床干餾反應(yīng)器內(nèi)用過熱蒸氣將油頁巖粉料進(jìn)行干餾；(2)產(chǎn)生的油頁巖半焦進(jìn)入儲(chǔ)焦倉儲(chǔ)存，產(chǎn)生的油氣和水蒸氣混合物進(jìn)入除塵裝置進(jìn)行除塵凈化；(3)浄化后的油氣和水蒸氣混合物進(jìn)入ー級(jí)冷卻器中冷卻，再進(jìn)入ー級(jí)氣液分離器進(jìn)行氣液分離，分離后油水混合物進(jìn)入油水分離罐；(4)剰余的油氣和水蒸氣混合物進(jìn)入ニ級(jí)冷卻器中冷卻，再進(jìn)入ニ級(jí)氣液分離器進(jìn)行氣液分離，分離后油水混合物進(jìn)入油水分離罐；(5)將油水混合物進(jìn)行油水分離，上部的輕油進(jìn)入輕油儲(chǔ)罐，下部的重油進(jìn)入重油儲(chǔ)罐，中部的污水進(jìn)入污水浄化裝置。(6)浄化后的潔凈水分別進(jìn)入一、ニ級(jí)冷卻器中作為冷卻水，然后再依次進(jìn)入飽和蒸汽發(fā)生器和過熱蒸氣發(fā)生器產(chǎn)生干餾需要的過熱蒸氣。所述步驟(3)和步驟(4)產(chǎn)生的干餾氣可進(jìn)入飽和蒸汽發(fā)生器和過熱蒸氣發(fā)生器作為氣體燃料。所述的油頁巖干餾前粉碎為粒徑< 12mm的顆粒。
所述的流化床干餾反應(yīng)器內(nèi)的壓カ為0. 1-1. OMPa，干餾溫度為450-520° C。所述過熱蒸氣由飽和蒸汽發(fā)生器和過熱蒸氣發(fā)生器產(chǎn)生，溫度550-650°C。包括儲(chǔ)料倉I，流化床干餾反應(yīng)器3，除塵裝置4，ー級(jí)冷卻器5，一級(jí)氣液分離器6，ニ級(jí)冷卻器7，ニ級(jí)氣液分離器8，油水分離罐9，輕油儲(chǔ)罐10，污水浄化裝置11，重油儲(chǔ)罐12，飽和蒸汽發(fā)生器13，過熱蒸氣發(fā)生器14，儲(chǔ)焦倉16 ;其中，所述儲(chǔ)料倉I依次連接流化床干餾反應(yīng)器3，除塵裝置4，ー級(jí)冷卻器5，一級(jí)氣液分離器6，ニ級(jí)冷卻器7，ニ級(jí)氣液分離器8 ;所述ー級(jí)氣液分離器6，ニ級(jí)氣液分離器7分別連接油水分離罐9 ;所述油水分離罐9分別連接輕油儲(chǔ)罐10，污水浄化裝置11，重油儲(chǔ)罐12 ;所述污水浄化裝置11設(shè)置兩個(gè)出ロ，ー個(gè)出口依次連接ニ級(jí)冷卻器7、ー級(jí)冷卻器5，另ー個(gè)出口依次連接飽和蒸汽發(fā)生器13、過熱蒸氣發(fā)生器14，所述過熱蒸氣發(fā)生器14連接流化床干餾反應(yīng)器 3，所述流化床干餾反應(yīng)器3連接儲(chǔ)焦倉16?？稍O(shè)置螺旋給料機(jī)2，以連接儲(chǔ)料倉I與流化床干餾反應(yīng)器3?？稍O(shè)置螺旋出料機(jī)15，以連接所述流化床干餾反應(yīng)器3與儲(chǔ)焦倉16。所述ニ級(jí)氣液分離器8氣出ロ分別連接飽和蒸汽發(fā)生器13，過熱蒸氣發(fā)生器14。所述儲(chǔ)料倉I外設(shè)置粉碎裝置，將油頁巖粉碎成粒徑< 12_的顆粒。本發(fā)明提供的油頁巖流化床蒸氣低溫干餾方法及系統(tǒng)，采用飽和蒸汽發(fā)生器和過熱蒸氣發(fā)生器生產(chǎn)干餾反應(yīng)需要的過熱蒸氣，系統(tǒng)的溫度平衡及控制比較容易；油頁巖粒徑< 12mm，既節(jié)省了投資和操作費(fèi)用，又顯著提高了系統(tǒng)的處理量和反應(yīng)器的使用效率；采用過熱蒸氣作為熱載體，避免了采用循環(huán)灰作為熱載體時(shí)增加高溫氣體的除塵負(fù)擔(dān)和對(duì)頁巖油品質(zhì)的影響；過熱蒸氣具有流化介質(zhì)、熱載體和氣化劑三重功能，能夠有效提高干餾氣產(chǎn)率和有效氣體成分。


圖I是油頁巖流化床蒸氣低溫干餾系統(tǒng)的エ藝流程示意中1儲(chǔ)料倉；2螺旋給料機(jī)；3流化床干餾反應(yīng)器；4除塵單元；5—級(jí)冷卻器；6一級(jí)氣液分離器；7 ニ級(jí)冷卻器；8 ニ級(jí)氣液分離器；9油水分離罐；10輕油儲(chǔ)罐；11污水凈化単元；12重油儲(chǔ)罐；13飽和蒸汽發(fā)生器；14過熱蒸氣發(fā)生器；15螺旋出料機(jī)；16儲(chǔ)焦倉。
具體實(shí)施例方式為更好的說明本發(fā)明，下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。如圖I所示，該系統(tǒng)的エ藝步驟包括以油頁巖處理量0. 5t/h的生產(chǎn)規(guī)模為例，儲(chǔ)料倉I中粒徑< 6_的油頁巖粉料經(jīng)螺旋給料機(jī)2輸送入流化床干餾反應(yīng)器3，來自過熱蒸氣發(fā)生器14的600°C過熱蒸氣由流化床干餾反應(yīng)器3底部進(jìn)入流化床干餾反應(yīng)器3內(nèi)流化油頁巖粉料，油頁巖粉料在流化床干餾反應(yīng)器3內(nèi)進(jìn)行快速熱解反應(yīng)，熱解溫度為480°C，熱解壓カ是0. IMPa，產(chǎn)生的油頁巖半焦經(jīng)螺旋出料機(jī)15進(jìn)入儲(chǔ)焦倉16儲(chǔ)存，而熱解產(chǎn)生的油氣和水蒸氣混合物由流化床干餾反應(yīng)器3頂部進(jìn)入除塵單元4進(jìn)行除塵凈化，浄化后的油氣和水蒸氣混合物進(jìn)入ー級(jí)冷卻器5冷卻，冷卻后的氣液混合物進(jìn)入ー級(jí)氣液分離器6進(jìn)行氣液分離，分離后的油水混合物進(jìn)入油水分離罐9，剰余的油氣和水蒸氣混合物進(jìn)入ニ級(jí)冷卻器7進(jìn)ー步冷卻，冷卻后的氣液混合物進(jìn)入ニ級(jí)氣液分離器9進(jìn)行氣液分離，分離后的油水混合物進(jìn)入油水分離罐9，而干餾氣一部分作為化工原料使用，另一部分分別進(jìn)入飽和蒸汽發(fā)生器13和過熱蒸氣發(fā)生器14作為氣體燃料使用，油水分離罐9內(nèi)的油水混合物實(shí)現(xiàn)油水分離后，油水分離罐9上部的輕油進(jìn)入輕油儲(chǔ)罐10儲(chǔ)存，油水分離罐9下部的重油進(jìn)入重油儲(chǔ)罐12儲(chǔ)存,油水分離罐9中部的污水進(jìn)入污水凈化單元11進(jìn)行凈化，凈化后的潔凈水分別進(jìn)入ニ級(jí)冷卻器7和ー級(jí)冷卻器5作為冷卻水使用，然后再依次進(jìn)入飽和蒸汽發(fā)生器13和過熱蒸氣發(fā)生器14產(chǎn)生干餾需要的過熱蒸氣。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，
任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種油頁巖流化床蒸氣低溫干餾方法，其特征在于，包括下述步驟 (1)在流化床干餾反應(yīng)器內(nèi)用過熱蒸氣將油頁巖粉料進(jìn)行干餾； (2)產(chǎn)生的油頁巖半焦進(jìn)入儲(chǔ)焦倉儲(chǔ)存，產(chǎn)生的油氣和水蒸氣混合物進(jìn)入除塵裝置進(jìn)行除塵凈化； (3)凈化后的油氣和水蒸氣混合物進(jìn)入一級(jí)冷卻器中冷卻，再進(jìn)入一級(jí)氣液分離器進(jìn)行氣液分離，分離后油水混合物進(jìn)入油水分離罐； (4)剩余的油氣和水蒸氣混合物進(jìn)入二級(jí)冷卻器中冷卻，再進(jìn)入二級(jí)氣液分離器進(jìn)行氣液分離，分離后油水混合物進(jìn)入油水分離罐； (5)將油水混合物進(jìn)行油水分離，上部的輕油進(jìn)入輕油儲(chǔ)罐，下部的重油進(jìn)入重油儲(chǔ)罐，中部的污水進(jìn)入污水凈化裝置。
(6)凈化后的潔凈水分別進(jìn)入一、二級(jí)冷卻器中作為冷卻水，然后再依次進(jìn)入飽和蒸汽發(fā)生器和過熱蒸氣發(fā)生器產(chǎn)生干餾需要的過熱蒸氣。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的油頁巖流化床蒸氣低溫干餾方法，其特征在于，所述步驟(3)和步驟(4)產(chǎn)生的干餾氣可進(jìn)入飽和蒸汽發(fā)生器和過熱蒸氣發(fā)生器作為氣體燃料。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的油頁巖流化床蒸氣低溫干餾方法，其特征在于，所述的油頁巖干餾前粉碎為粒徑< 12_的顆粒。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的油頁巖流化床蒸氣低溫干餾方法，其特征在于，所述的流化床干餾反應(yīng)器內(nèi)的壓力設(shè)置為O. 1-1. OMPa，干餾溫度為450-520° C。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的油頁巖流化床蒸氣低溫干餾方法，其特征在于，所述過熱蒸氣由飽和蒸汽發(fā)生器和過熱蒸氣發(fā)生器產(chǎn)生，溫度為550-650°C。
6.一種根據(jù)權(quán)利要求I所述油頁巖流化床蒸氣低溫干餾方法所用的系統(tǒng)，其特征在于包括儲(chǔ)料倉(1)，流化床干餾反應(yīng)器(3)，除塵裝置(4)，一級(jí)冷卻器(5)，一級(jí)氣液分離器(6)，二級(jí)冷卻器(7)，二級(jí)氣液分離器(8)，油水分離罐(9)，輕油儲(chǔ)罐(10)，污水凈化裝置(11)，重油儲(chǔ)罐(12)，飽和蒸汽發(fā)生器(13)，過熱蒸氣發(fā)生器(14)，儲(chǔ)焦倉(16);其中，所述儲(chǔ)料倉(I)依次連接流化床干餾反應(yīng)器(3)，除塵裝置(4)，一級(jí)冷卻器(5)，一級(jí)氣液分離器(6)，二級(jí)冷卻器(7)，二級(jí)氣液分離器(8);所述一級(jí)氣液分離器(6)，二級(jí)氣液分離器(7)分別連接油水分離罐(9);所述油水分離罐(9)分別連接輕油儲(chǔ)罐(10)，污水凈化裝置(11 )，重油儲(chǔ)罐(12 );所述污水凈化裝置(11)設(shè)置兩個(gè)出口，一個(gè)出口依次連接二級(jí)冷卻器(7)、一級(jí)冷卻器(5)，另一個(gè)出口依次連接飽和蒸汽發(fā)生器(13)、過熱蒸氣發(fā)生器(14)，所述過熱蒸氣發(fā)生器(14)連接流化床干餾反應(yīng)器(3)，所述流化床干餾反應(yīng)器(3)連接儲(chǔ)焦倉(16)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述油頁巖流化床蒸氣低溫干餾系統(tǒng)，其特征在于，還包括螺旋給料機(jī)(2)，以連接儲(chǔ)料倉(I)與流化床干餾反應(yīng)器(3)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的油頁巖流化床蒸氣低溫干餾系統(tǒng)，其特征在于，還包括螺旋出料機(jī)(15)，以連接所述流化床干餾反應(yīng)器(3)與儲(chǔ)焦倉(16)。
9.根據(jù)權(quán)利要求I的油頁巖流化床蒸氣低溫干餾系統(tǒng)，其特征在于，所述二級(jí)氣液分離器(8)氣出口分別連接飽和蒸汽發(fā)生器(13)，過熱蒸氣發(fā)生器(14)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的油頁巖流化床蒸氣低溫干餾系統(tǒng)，其特征在于所述儲(chǔ)料倉(I)外設(shè)置粉碎裝置，將油頁巖粉碎成粒徑< 12_的顆粒。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種油頁巖流化床蒸氣低溫干餾方法及系統(tǒng)，通過用過熱蒸氣將油頁巖粉料進(jìn)行干餾，產(chǎn)生的半焦進(jìn)入儲(chǔ)焦倉儲(chǔ)存，產(chǎn)生的油氣和水蒸氣混合物進(jìn)入除塵裝置、冷卻器、氣液分離器，分離后油水混合物進(jìn)入油水分離罐，進(jìn)行油水分離，分別進(jìn)入輕油儲(chǔ)罐、重油儲(chǔ)罐，中部的污水進(jìn)入污水凈化裝置，凈化后的潔凈水進(jìn)入冷卻器中作為冷卻水，然后再依次進(jìn)入飽和蒸汽發(fā)生器和過熱蒸汽發(fā)生器作為干餾需要的過熱蒸氣。該發(fā)明使油頁巖粉礦得到充分有效的利用，且具有傳熱效率高、油收率高等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C10B53/06GK102757801SQ20121021909
公開日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2012年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月27日
發(fā)明者吳道洪, 王其成, 裴培 申請(qǐng)人:北京神霧環(huán)境能源科技集團(tuán)股份有限公司