專利名稱：一種油頁巖外熱輻射式干餾系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種油頁巖的干餾系統(tǒng)和工業(yè)，尤其涉及一種使用外熱輻射式干餾爐的干餾工藝。
背景技術(shù)：
習知的頁巖油生產(chǎn)是油頁巖經(jīng)氣體熱載體法熱加工后，其有機質(zhì)受熱分解生成的一種褐色的液體產(chǎn)物，類似天然石油。頁巖油中豐富的烷烴和烯烴可生產(chǎn)相關(guān)的高附加值化學品。C6 10餾分被利用來生產(chǎn)增塑劑；C1(T13餾分中通過生物降解線形十二烷基苯所得的產(chǎn)品作為清潔劑原材料；Ciri8餾分作為脂肪醇和烷基硫化鹽產(chǎn)品的原材料；重質(zhì)烷烴餾分通過裂化以生產(chǎn)各種低分子質(zhì)量的烯烴，也可以獲得浙青和碳纖維，成為一種可替代石油的化工原料。
一般的頁巖干餾通過氣體熱載體干餾工藝生產(chǎn)加工獲取，我國傳統(tǒng)的頁巖油生產(chǎn)工藝全部采用氣體熱載體干餾工藝。頁巖在干餾爐內(nèi)通過氣體傳熱后干餾，半焦通過刮板出焦機刮出后通過皮帶運輸送到堆場。自產(chǎn)干餾氣、熱循環(huán)煤氣、水蒸汽、頁巖油氣混合氣通過陣傘收集后在微負壓狀態(tài)下到集合管，混合氣從集合管進入油回收單元將頁巖油、干餾氣、冷凝水分離。脫出頁巖油后的干餾氣一部分到脫硫單元脫硫后作為加熱爐燃燒煤氣，另一部分作為循環(huán)煤氣到加熱爐。燃燒煤氣燃燒后將加熱爐內(nèi)的蓄熱體加熱，換向后蓄熱體同循環(huán)煤氣換熱，將循環(huán)煤氣加熱到680°C左右作為氣體熱載體帶來熱量到干餾爐將油頁巖干餾。通過這種氣體熱載體干餾爐生產(chǎn)頁巖油過程中，存在工藝流程復雜、投資大、熱效率低的問題。并且由于氣體熱載體干餾爐爐出口氣量包括自產(chǎn)干餾氣、熱循環(huán)煤氣、水蒸汽、頁巖油氣混合氣，氣量非常大，造成了一些不必要的輔助工程。因此，亟需一種能克服上述問題的干餾工藝。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對以上問題的提出，而研制的一種油頁巖外熱輻射式干餾系統(tǒng)，具有將油頁巖破碎篩分成油頁巖顆粒，并將油頁巖顆粒輸送至干餾爐的進料系統(tǒng)；接收所述進料系統(tǒng)輸送的油頁巖顆粒，對所述顆粒進行干餾的干餾爐；對干餾爐產(chǎn)生的混合油氣進行分離的分離單元；對分離單元分離出的油水進行回收的第一油回收單元和第二油回收單元；對分離單元分離出的干餾氣進行回收的干餾氣回收單元；所述分離單元至少包括一氣液分離器；干餾氣回收單元至少包括一收集干餾氣的氣柜；所述第一油回收單元至少包含集泥罐、熱循環(huán)池、油池、中間罐和成品油罐；由干餾爐產(chǎn)生的至少包含頁巖油氣、干餾氣和蒸汽的混合干餾氣，進入所述分離單元中的氣液分離器進行油氣分離分離出的液體混合物進入第一油回收單元中的集泥罐進行油水與油泥的分離，分離出的油水混合物進入所述熱循環(huán)池，在該熱循環(huán)池內(nèi)進行油與水的分離，分離出的油依次通過油池和中間罐進入成品油罐完成頁巖油的回收；由所述氣液分離器分離出的混合干餾氣進入所述氣柜完成干餾氣的回收。所述油分離單元還具有旋噴塔、間冷塔和電捕油器，由氣液分離器分離出的混合干餾氣，首先通過旋噴塔的底部進入旋噴塔，利用冷卻水對所述混合干餾氣進行除灰和降溫，繼續(xù)分離所述混合干餾氣由旋噴塔分離出的混合干餾氣由旋噴塔頂導出，由間冷塔底部導入間冷塔進一步冷卻，繼續(xù)分離所述混合干餾氣；由間冷塔分離出的混合干餾氣由間冷塔頂導出，進入電捕油器，繼續(xù)對所述混合干餾氣進行分離，由電捕油器分離出的干餾氣進入所述氣柜，完成干餾氣的回收；由所述旋噴塔分離出的油水混合液體進入冷循環(huán)池，進行油水分離；由冷循環(huán)池分離出的水通過管路引至旋噴塔頂，循環(huán)使用； 由所述冷循環(huán)池分離出的頁巖油進入所述第一油回收單元的油池，后經(jīng)油中間罐最終進入成品油罐。第二油回收單元具有水封槽、電捕油槽、輕中間罐和成品油罐；由所述間冷塔和電捕油器分離出的油水液體混合物，經(jīng)過所述第二油回收單元的水封槽進入所述電捕油槽，由電捕油槽對油水混合物做進一步的分離分離出的頁巖油一部分通過管路送至所述間冷器頂部進行噴灑；一部分頁巖油經(jīng)輕中間罐輸送至成品油罐，完成頁巖油的回收。在所述電捕油器和氣柜之間還設有脫硫系統(tǒng)，該脫硫系統(tǒng)具有無填料脫硫塔和填料脫硫塔所述經(jīng)電捕油器輸出的干餾氣由塔底進入無填料脫硫塔進行粗脫硫；經(jīng)粗脫硫后的干餾氣由無填料脫硫塔塔頂導出，通過填料脫硫塔底部進入所述填料脫硫塔，進彳丁精脫硫；精脫硫完后的干懼氣由填料脫硫塔塔頂引出，進入所述氣柜，完成干餾氣的脫硫回收。在所述無填料脫硫塔的上游設有對輸入無填料脫硫塔的干餾氣加壓的風機，在風機的進氣側(cè)和排氣側(cè)具有與所述冷循環(huán)池相連管路，在所述風機進氣側(cè)和排氣側(cè)產(chǎn)生的冷凝液被引入冷循環(huán)池。還具有脫硫循環(huán)系統(tǒng)，該系統(tǒng)至少包括接收所述無填料脫硫塔和填料脫硫塔脫硫產(chǎn)生的富液的富液槽、分離所述富液中的顆粒物的再生槽和接收脫硫后的貧液并通過管路將貧液輸送至所述兩個脫硫塔頂?shù)呢氁翰?；所述富液槽的一部分富液流入槽外的換熱器，為貧液槽中的貧液加熱或冷卻。在所述氣液分離器和干餾爐之間設有集合管，該集合管通過管路與所述第一油回收單元的熱循環(huán)池相連由所述干餾爐分離出的混合干餾氣進入集合管，由熱循環(huán)池分離出的熱循環(huán)水通過管路弓I入集合管對管內(nèi)的混合干餾氣進行降溫。所述干餾爐為外熱輻射式干餾爐，具有對油頁巖巖料輻射干餾的爐體、固定在爐體上部的進料機構(gòu)以及位于干餾爐爐體下方的出焦機；所述爐體內(nèi)部從上至下依次為油頁巖巖料的預熱段、對油頁巖巖料進行輻射干餾的干餾段和冷卻出焦段；所述爐體的預熱段具有陣傘，在陣傘的上部設有將所述陣傘收集到的干餾氣體輸送至爐體外部的通氣管；所述干餾段具有多個獨立的蓄熱室；相鄰蓄熱室之間留有供油頁巖巖料通過的間隔，該間隔作為供巖料通過的干餾室；每個干餾室下方的爐底具有與出焦機相通的通道；在蓄熱室的內(nèi)部具有多個相互獨立的燃燒室，每個燃燒室的兩端分別連接有燃料煤氣管的進氣管和出氣管，燃燒室通過所述燃料煤氣管與外部氣源相連通；每個燃燒室連接有一組助燃空氣管的進氣管和出氣管，每個燃燒室通過助燃空氣管與外部助燃空氣源相連通；工作時，燃料煤氣通過燃料煤氣管的進氣管進入燃燒室，與通過助燃空氣管進氣管進入燃燒室的助燃氣體混合燃燒，產(chǎn)生熱量并加熱蓄熱室，在所述燃燒室周邊的干餾室產(chǎn)生高溫，在燃燒室和干餾室上方的爐體預熱段產(chǎn)生次高溫；油頁巖巖料通過進料機構(gòu)進 入爐體，經(jīng)預熱段余預后進入干餾室干餾，產(chǎn)生的氣體經(jīng)過陣傘收集后通過所述通氣管輸送至外部設備；油頁巖巖料干餾產(chǎn)生的半焦經(jīng)所述開口進入爐體下方的出焦機。所述爐體為長方體，爐底面水平，爐體的兩個相對的爐壁為固定所述蓄熱室的固定爐壁；蓄熱室為帶有空腔的矩形板，固定于所述固定爐壁之間，蓄熱室的兩側(cè)與固定爐壁固定；組合狀態(tài)下，每個蓄熱室與所述固定爐壁和爐底面垂直；各蓄熱室位于同一高度；蓄熱室之間留有距離相等的間隔，所述間隔為供油頁巖巖料通過吸收蓄熱室熱量進行干餾的干餾室。所述多個相互獨立的燃燒室在所述蓄熱室的空腔中上下依次排列；所述各燃燒室為尺寸一致，水平固定在蓄熱室內(nèi)部的空心長方體；燃燒室的長度與固定爐壁間的距離長度一致，燃燒室的兩端與所述的兩相對的固定爐壁相連；燃燒室兩端連接的燃料煤氣管穿過爐壁，與外界的氣源連通；所述助燃空氣管的進氣管和排氣管與燃燒室接口位于所述燃燒室的中部，燃燒室通過助燃空氣管與外界氣源連通；所述蓄熱室具有在位于爐體外部、對所述燃料煤氣和助燃空氣的排氣管發(fā)出熱量進行吸收，對燃料煤氣和助燃空氣進氣管進行預熱的延長段；工作時，所述燃燒煤氣和助燃空氣定時更換輸入和排出的方向所述燃料煤氣管的進氣管和排氣管、助燃空氣管的進氣管和排氣管在所述氣體換向時，相互切換； 所述出焦機為具有水封槽的刮板出焦機。由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供的一種外熱輻射式干餾系統(tǒng)，具有如下的優(yōu)點干餾爐處理量大，流程簡單，配套設施小，投資省。本發(fā)明結(jié)合傳統(tǒng)的油頁巖干餾工藝，利用蓄熱式外熱干餾爐，油頁巖溫干餾所需熱量由原來的氣體熱載體提供熱量改為由外熱輻射提供熱量。干餾爐處理量大，結(jié)構(gòu)簡單，可以20臺甚至30臺組合在一起，一個部日處理量可以到5000-8000噸/部。干餾爐到后續(xù)油回收單元、脫硫單元處理的氣量為頁巖低溫干餾產(chǎn)生的高熱值干餾氣，減少了干餾爐出口干餾氣的體積流量，是傳統(tǒng)氣體熱載體工藝處理量的1/15，從而減輕后續(xù)油回收工段負荷及公輔設施。煤氣直接在干餾爐燃燒室燃燒間接加熱油頁巖，沒有加熱爐系統(tǒng)，同等規(guī)模干餾廠水、電、汽的耗量同傳統(tǒng)氣體熱載體比較節(jié)省50%以上。


為了更清楚的說明本發(fā)明的實施例或現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖做一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本發(fā)明干餾爐的側(cè)視2為本發(fā)明干餾爐A-A截面示意3為本發(fā)明干餾爐內(nèi)部蓄熱室的結(jié)構(gòu)示意4為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
具體實施例方式為使本發(fā)明的實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合本發(fā)明實施例 中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚完整的描述一種油頁巖外熱輻射式干餾系統(tǒng)，主要包括將大塊油頁巖破碎篩分成適合進行干餾的油頁巖顆粒，優(yōu)選的在本發(fā)明中油頁巖被破碎和曬分成12-75_粒度，并將所述油頁巖顆粒輸送至干餾爐的進料系統(tǒng)。作為整個干餾系統(tǒng)的核心，接收所述進料系統(tǒng)輸送的油頁巖顆粒，對所述顆粒進行干餾的干餾爐。對干餾爐產(chǎn)生的混合油氣進行分離的分離單元2。對分離單元2分離出的油水進行回收的第一油回收單元3和第二油回收單元。對分離單元2分離出的干餾氣進行回收的干餾氣回收單元。所述分離單元2至少包括一氣液分離器21 ;干餾氣回收單元至少包括一收集干餾氣的氣柜51 ;所述第一油回收單元3至少包含集泥罐31、熱循環(huán)池32、油池33、中間罐34和成品油罐35 ；由干餾爐產(chǎn)生的至少包含頁巖油氣、干餾氣和蒸汽的混合干餾氣，進入所述分離單元2中的氣液分離器21進行油氣分離分離出的液體油水混合物進入第一油回收單元3中的集泥罐31進行油水與油泥的分離，分離出的油水混合物進入所述熱循環(huán)池32，在該熱循環(huán)池32內(nèi)進行油與水的分離，分離出的油首先進入油池33，然后通過油中間泵加壓輸送至所述油中間罐34進一步的進行油水分離，分離出的頁巖油進入所述成品油罐35完成頁巖油的最終回收。由所述氣液分離器21分離出的混合干餾氣進入所述氣柜51完成干餾氣的回收。由所述氣液分離器21產(chǎn)生的頁巖油產(chǎn)量約為理論產(chǎn)量的60%左右,仍有相當量的頁巖油以蒸汽或霧滴的形式存在于由氣液分離器21分離出的干餾氣中。為了進一步的增加頁巖油的回收率，優(yōu)選的，所述油分離單元2還具有旋噴塔22、間冷塔23和電捕油器24，由氣液分離器21分離出的混合干餾氣在最終進入氣柜51存儲之前，先依次通過上述容器，對干餾氣內(nèi)部的頁巖油蒸汽做進一步的回收由氣液分離器21分離出的混合干餾氣，首先通過旋噴塔22的底部進入旋噴塔22，利用冷卻水對所述混合干餾氣進行除灰和降溫，進一步分離所述混合干餾氣由旋噴塔22分離出的混合干餾氣由旋噴塔22頂導出，通過管路引導至間冷塔23底部，由塔底進入間冷塔23冷卻，在間冷塔23內(nèi)混合干餾氣被冷卻循環(huán)水冷卻到30°C左右。由間冷塔23分離出的混合干餾氣由間冷塔23頂導出，通過管路引導至電捕油器24底部，由塔底進入電捕油器24，最大限度的捕捉混合干餾氣中的頁巖油霧滴。由電捕油器24分離出的較為純凈的干餾氣進入所述氣柜51，完成系統(tǒng)自產(chǎn)干餾氣的回收。由所述旋噴塔22分離出的混合液體進入冷循環(huán)池25，在冷循環(huán)池25中進行油水分離；由冷循環(huán)池25分離出的水通過管路引至旋噴塔22頂，循環(huán)使用；由所述冷循環(huán)池25分離出的頁巖油通過管路進入所述第一油回收單元3的油池33，與所述油池33中的頁巖油一起經(jīng)油中間罐34最終進入成品油罐35。為了進一步的回收所述間冷塔23和電捕油器24中分離出的頁巖油，進一步的增加頁巖油的產(chǎn)率，故優(yōu)選的，本發(fā)明還設有第二油回收單元，包括水封槽41、電捕油槽、輕中間罐43和成品油罐35。由所述間冷塔23和電捕油器24分離出的油水混合物，首先經(jīng)過所述第二油回收單元的水封槽41進入所述電捕油槽42，由電捕油槽42對油水混合物做進一步的分離回收所述頁巖油分離出的頁巖油一部分通過管路輸送至所述間冷器的頂部進行噴灑，進一步的提高間冷器中頁巖油的回收率。另有一部分頁巖油經(jīng)輕中間罐43輸送至成品油罐35，完成頁巖油的回收?？紤]到，在油頁巖的干餾過程中產(chǎn)生的混合干餾氣中不可避免的會混入相當量的雜質(zhì)，影響最終回收的自產(chǎn)干餾氣的品質(zhì)，故優(yōu)選的，本發(fā)明還具設置在所述電捕油器24和氣柜51之間脫硫系統(tǒng)，該脫硫系統(tǒng)主要包括無填料脫硫塔61和填料脫硫塔62 所述經(jīng)電捕油器24輸出的干餾氣由塔底進入無填料脫硫塔61，先進行粗脫硫，干餾氣自下而上流動，與上部噴淋下的脫硫液逆流接觸，干餾氣中的凈化效率在50%左右。經(jīng)粗脫硫后的干餾氣由無填料脫硫塔61塔頂導出，通過填料脫硫塔62底部進入所述填料脫硫塔62，進行精脫硫，經(jīng)過精脫后煤氣中的硫化氫降到200mg/Nm3以下，然后進入氣柜51，完成自產(chǎn)干餾氣的回收。回收后的干餾氣可送干餾爐做燃燒煤氣循環(huán)使用。進一步的，為了增加進入所述無填料脫硫塔61干餾氣的壓力，增強去除雜質(zhì)的效果，優(yōu)選的，在無填料脫硫塔61的上游，設置有離心式鼓風機63，對干餾氣進行加壓。進一步的，由于在風機63的進氣側(cè)和排氣側(cè)不可避免的會產(chǎn)生相當量的含有頁巖油冷凝液，故優(yōu)選的，在風機63的進氣側(cè)和排氣側(cè)設有管路，將冷凝液通過管路輸送至所述冷循環(huán)池25，對冷凝液做進一步的回收與前述冷循環(huán)池25中循環(huán)流程一致?？紤]到，在脫硫系統(tǒng)中產(chǎn)生的富液同樣具有相當?shù)睦脙r值，故優(yōu)選的，本發(fā)明還設有脫硫循環(huán)系統(tǒng)，可包括用于接收所述無填料脫硫塔61和填料脫硫塔62脫硫產(chǎn)生的富液的富液槽71、分離所述富液中的顆粒物的再生槽72和接收脫硫后的貧液并通過管路將貧液輸送至所述兩個脫硫塔頂?shù)呢氁翰?3。從脫硫塔底部引出的富液經(jīng)富液槽71通過富液泵加壓至O. 65MPa經(jīng)富液泵出口總管送到再生槽72噴射器。富液高速通過噴射器噴嘴時，噴射器吸氣室形成負壓自動吸入空氣，富液與空氣兩相并流經(jīng)噴射器喉管、擴散管由尾管排出并由再生槽72底部并流向上流動。此時，富液中的懸浮硫顆粒被空氣浮選形成泡沫飄浮在再生槽72上部。清液與泡沫分離后經(jīng)液位調(diào)節(jié)閥、貧液槽73送貧液泵入口，在各富液泵出口引出一部分液體去換熱器74，換熱器74冬季用蒸汽給脫硫液加熱，夏季用循環(huán)水給脫硫液冷卻。再生槽72上部分離出的硫泡沫經(jīng)泡沫槽、泡沫泵分別送到過濾機，進行壓濾，形成濾餅可直接出售，也可送到熔硫釜被夾套蒸汽加熱到126°C形成熔硫沉到釜底，打開放硫閥，熔硫放出，經(jīng)自然冷卻成型出售，熔硫釜上部引出的清液排至制備槽，由制備泵壓至貧液槽73，形成閉路循環(huán)?？紤]到，有干餾爐分離出的混合干餾氣具有很高的溫度，直接輸入企業(yè)分離器進行氣液分離，會影響分離效果，故優(yōu)選的，在所述干餾爐和氣液分離器21之間還設有集合管26。
該集合管26通過管路與所述第一油回收單元3的熱循環(huán)池32相連由所述干餾爐分離出的混合干餾氣進入集合管26，而由熱循環(huán)池32分離出的熱循環(huán)水通過管路引入集合管26對管內(nèi)的混合干餾氣進行降溫。
所述干餾爐為外熱輻射式干餾爐，一種油頁巖外熱輻射式干餾爐，主要包括將油頁巖原料打碎成顆粒狀巖料、以及控制進料量的進料機構(gòu)12，設置于進料機構(gòu)12下方的爐體11，該爐體11對巖料進行外熱輻射干餾，以及設置在爐體11下方的出焦機3，用于處理巖料干餾后生成的半焦。作為對油頁巖巖料進行輻射干餾的主要設備，所述的爐體11內(nèi)部從上至下依次分為對油頁巖巖料進行預熱的預熱段、對所述巖料進行外熱輻射的干餾段和位于爐體11最下方的冷卻出焦段。在干餾段固定有多個獨立的蓄熱室113或描述為蓄熱體，所述的每個蓄熱室113的內(nèi)部都帶有空腔，在蓄熱室113空腔的內(nèi)部都設置有多個柱形的燃燒室116。每個燃燒室116通過燃料煤氣管117的進氣管和排氣管與外部的燃料煤氣氣源連通，所述的燃料煤氣管117的進氣管和排氣管分別固定在一燃燒室116的兩端，燃燒室116還連接助燃空氣管118的進氣管和排氣管，進而與外部的助燃空氣源連通。在相鄰的蓄熱室113之間留有供油頁巖巖料通過并最終到達爐底的間隔，該間隔作為巖料的干餾室114。在干餾室114下方對應的爐底開有通道115，供干餾后的產(chǎn)物通過并最終進入爐底的出焦機3。工作時，燃料煤氣通過燃燒室116 —端的燃料煤氣管117的進氣管進入燃燒室116，與通過助燃空氣管118進氣管進入燃燒室116的助燃氣體混合燃燒并且加熱燃燒室116，在所述蓄熱室113周邊的干餾室114產(chǎn)生約900°C的高溫，在蓄熱室113和干餾室114上方的爐體11預熱段產(chǎn)生次高溫。燃燒產(chǎn)生的廢氣通過所述助燃空氣管118的排氣管排出干餾爐。油頁巖巖料通過進料機構(gòu)12進入爐體11，經(jīng)預熱段預熱后，依靠自身重力向下移動進入蓄熱室113旁邊的干餾室114。在干餾室114內(nèi)，油頁巖巖料通過與900°C的熱輻射換熱，自身被加熱至550°C左右，分解產(chǎn)生頁巖油蒸汽、干餾氣和蒸汽等混合氣體，以及干餾后的產(chǎn)物-半焦。所述的混合氣體被設置在爐體11內(nèi)預熱段內(nèi)部的集氣陣傘111收集后，由通氣管112輸送至外部設備，完成干餾氣和頁巖油的收集。干餾后產(chǎn)生的半焦經(jīng)過出焦機3輸送至堆場。進一步的，為了保證油頁巖巖料充分、均勻地進行干餾反應，避免出現(xiàn)干餾不均勻的情況，需要在干餾爐內(nèi)設置均勻的加熱結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的，所述爐體11干餾段和蓄熱室113具有如下結(jié)構(gòu)所述爐體11為與水平面豎直設置的長方體，爐底面即為水平。選取爐體11的兩個相對的爐壁作為固定所述蓄熱室113的固定爐壁；同樣的，為了與所述為正方體的爐體11相配合，蓄熱室113為帶有空腔的矩形板，固定在所述固定爐壁之間，固定后，蓄熱室113的兩側(cè)面與固定爐壁固定，即蓄熱室113與固定爐壁之間沒有空隙，也可描述相連接。組合狀態(tài)下，每個蓄熱室113與所述固定爐壁和爐底面垂直即為豎直狀態(tài)各蓄熱室113位于同一高度，每個蓄熱室113的上邊緣和下邊緣均位于同一水平面上。蓄熱室113之間留有距離相等的間隔，所述間隔作為供油頁巖巖料通過吸收蓄熱室113熱量進行干餾的干餾室114。進一步的，為了保證經(jīng)過蓄熱室113的油頁巖巖料都能受到兩個蓄熱室113的加熱，故在所述蓄熱室113相平行的兩個爐壁表面分別固定有一個與其他蓄熱室113完全一 致的蓄熱室113。進一步的，為了盡可能的保證進入每個干餾室114的巖料量與進入其他干餾室114的巖料量一致，優(yōu)選的，在每個蓄熱室113的頂端，或上部邊緣設有截面為等腰三角形的邊緣19，而且每一個邊緣19的高度都相等。這樣即可在不增加設備的情況下，盡可能的保證進入每個干餾室114的進料量一致。在每個矩形空心板蓄熱室113內(nèi)部的空腔中，從上至下依次設有多個相互平行的燃燒室116 為了與蓄熱室113的形狀相配合，優(yōu)選的，燃燒室116為與蓄熱室113上邊緣平行或描述為水平設置的空心長方體，燃燒室116的整體長度與所述蓄熱室113的長度一致，燃燒室116的厚度與蓄熱室113內(nèi)壁之間的距離相等。燃燒室116的兩端與所述的固定爐壁或者蓄熱室113的兩側(cè)壁相連。燃燒室116的兩端分別連接有燃料煤氣管117的進氣管和排氣管，所述燃料煤氣的進氣管和排氣管穿過爐壁，與外界的燃料煤氣氣源連通。所述燃燒室116還連接有助燃空氣管118的進氣管和出氣管，與燃料煤氣管117類似的，所述燃燒室16通過穿過爐壁的進氣管和出氣管與外界燃料煤氣氣源相連通。燃燒室116燃燒產(chǎn)生的高溫廢氣通過助燃空氣排氣管排出。干餾爐在長時間的使用后，在爐內(nèi)都會產(chǎn)生相當數(shù)量的殘留物，若不及時清理，就會堵塞干餾爐。傳統(tǒng)的干餾爐，由于自身結(jié)構(gòu)的限制，只能在停機的情況下進行清理，費工費時。由于本發(fā)明燃料煤氣和助燃空氣都是在長方體的燃燒室116中燃燒，且在燃燒室116的兩端連接有燃料煤氣的進氣管和排氣管，故可以在干餾爐運行一段時間后，將所述燃料煤氣的進氣管和排氣管進行切換，即改變?nèi)剂厦簹廨斎牒洼敵龇较?。同樣的，為了配合所述燃料煤氣輸入和輸出的切換，助燃空氣也進行相應輸入和輸出方向的切換。這樣就能極大的延長本發(fā)明所述干餾爐的連續(xù)工作時間，明顯的減少了停爐清理維護的次數(shù)，提高了生產(chǎn)效率。進一步的，考慮到，由燃燒室116排出的高溫廢氣的溫度非常高，可能高于蓄熱室113表面的溫度900°C，故優(yōu)選的，所述蓄熱室113具有在爐壁外的延長段，即為蓄熱室113延長段23。所述的蓄熱室113延長段23同樣采用蜂窩陶瓷蓄熱體，包裹所述助燃空氣管118和燃料煤氣管117的進氣管和排氣管，可以有效的吸收助燃空氣管118和燃料煤氣管117發(fā)出的熱量，在切換氣體輸入和輸出方向的時候，又利用從作為排氣管吸收的熱量也可描述為余熱，對切換后作為進氣管的同一管段內(nèi)輸入的燃料煤氣或助燃空氣進行預熱，提供進入燃燒室116的氣體溫度，進一步的提升熱能的利用率。為了有效的控制油頁巖巖料進入干餾爐的量，以及控制所述巖料進入干餾爐時的尺寸，優(yōu)選的，所述進料機構(gòu)12具有位于干餾爐最上方的爐頂料倉和連接該爐頂料倉與所述爐體11的卸料閥。具體使用時，可在爐頂料倉中設置相應的濾網(wǎng)或粉碎裝置，控制巖料顆粒的大小。通過控制卸料閥開啟的程度，控制進料量。為了能夠有效地回收干餾過程中產(chǎn)生的半焦，優(yōu)選的，所述位于爐體11下方的出焦機3為帶有水封槽的刮板式出焦機，工作時，半焦首先由所述干餾室114下方的通道115進入刮板出焦機的水封槽，在由水封槽內(nèi)的冷卻水降溫冷卻的同時，會蒸發(fā)一定量的水蒸氣，水蒸氣通過爐底的通道115進入爐體11，參與干餾反應?！?br> 以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種油頁巖外熱輻射式干餾系統(tǒng)，具有 將油頁巖破碎篩分成油頁巖顆粒，并將油頁巖顆粒輸送至干餾爐的進料系統(tǒng)； 接收所述進料系統(tǒng)輸送的油頁巖顆粒，對所述顆粒進行干餾的干餾爐(I); 對干餾爐產(chǎn)生的混合油氣進行分離的分離單元(2)； 對分離單元分離出的油水進行回收的第一油回收單元(3)和第二油回收單元(4)； 對分離單元分離出的干餾氣進行回收的干餾氣回收單元(5); 所述分離單元(2)至少包括一氣液分離器(21);干餾氣回收單元(5)至少包括一收集干餾氣的氣柜(51);所述第一油回收單元(3)至少包含集泥罐(31)、熱循環(huán)池(32)、油池(33)、中間罐(34)和成品油罐(35)； 由干餾爐(I)產(chǎn)生的至少包含頁巖油氣、干餾氣和蒸汽的混合干餾氣，進入所述分離單元中的氣液分離器(21)進行油氣分離分離出的液體混合物進入第一油回收單元(3)中的集泥罐(31)進行油水與油泥的分離，分離出的油水混合物進入所述熱循環(huán)池(32)，在該熱循環(huán)池(32)內(nèi)進行油與水的分離,分離出的油依次通過油池(33)和中間罐(34)進入成品油罐(35)完成頁巖油的回收；由所述氣液分離器(21)分離出的混合干餾氣進入所述氣柜(51)完成干餾氣的回收。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種油頁巖外熱輻射式干餾系統(tǒng)，其特征還在于所述分離單元(2)還具有旋噴塔(22)、間冷塔(23)和電捕油器(24)，由氣液分離器(21)分離出的混合干餾氣，首先通過旋噴塔(22)的底部進入旋噴塔(22)，利用冷卻水對所述混合干餾氣進行除灰和降溫，繼續(xù)分離所述混合干餾氣 由旋噴塔(22)分離出的混合干餾氣由旋噴塔(22)頂導出，由間冷塔(23)底部導入間冷塔(23)進一步冷卻，繼續(xù)分離所述混合干餾氣； 由間冷塔(23 )分離出的混合干餾氣由間冷塔(23 )頂導出，進入電捕油器(24)，繼續(xù)對所述混合干餾氣進行分離，由電捕油器(24)分離出的干餾氣進入所述氣柜(51)，完成干餾氣的回收； 由所述旋噴塔(22)分離出的油水混合液體進入冷循環(huán)池(25)，進行油水分離；由冷循環(huán)池(25)分離出的水通過管路引至旋噴塔(22)頂，循環(huán)使用； 由所述冷循環(huán)池(25)分離出的頁巖油進入所述第一油回收單元(3)的油池(33)，后經(jīng)油中間罐(34)最終進入成品油罐(35)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種油頁巖外熱輻射式干餾系統(tǒng)，其特征還在于所述第二油回收單元(4)具有水封槽(41)、電捕油槽(42)、輕中間罐(43)和成品油罐II (44)； 由所述間冷塔(23)和電捕油器(24)分離出的油水液體混合物，經(jīng)過所述第二油回收單元(4)的水封槽(41)進入所述電捕油槽(42)，由電捕油槽(42)對油水混合物做進一步的分離分離出的頁巖油一部分通過管路送至所述間冷器頂部進行噴灑；一部分頁巖油經(jīng)輕中間罐(43)輸送至成品油罐II (44)，完成頁巖油的回收。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種油頁巖外熱輻射式干餾系統(tǒng)，其特征還在于在所述電捕油器(24)和氣柜(51)之間還設有脫硫系統(tǒng)(6 )，該脫硫系統(tǒng)(6 )具有無填料脫硫塔(61)和填料脫硫塔(62):所述經(jīng)電捕油器(24)輸出的干餾氣由塔底進入無填料脫硫塔(61)進行粗脫硫； 經(jīng)粗脫硫后的干餾氣由無填料脫硫塔(61)塔頂導出，通過填料脫硫塔(62)底部進入所述填料脫硫塔(62)，進行精脫硫；精脫硫完后的干餾氣由填料脫硫塔(62)塔頂引出，進入所述氣柜(51)，完成干餾氣的脫硫回收。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種油頁巖外熱輻射式干餾系統(tǒng)，其特征還在于在所述無填料脫硫塔(61)的上游設有對輸入無填料脫硫塔(61)的干餾氣加壓的風機(63)，在風機(63)的進氣側(cè)和排氣側(cè)具有與所述冷循環(huán)池(25)相連管路，在所述風機(63)進氣側(cè)和排氣側(cè)產(chǎn)生的冷凝液被弓I入冷循環(huán)池(25 )。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種油頁巖外熱輻射式干餾系統(tǒng)，其特征在于還具有脫硫循環(huán)系統(tǒng)(7)，該系統(tǒng)至少包括接收所述無填料脫硫塔(61)和填料脫硫塔(62)脫硫產(chǎn)生的富液的富液槽(71 )、分離所述富液中的顆粒物的再生槽(72)和接收脫硫后的貧液并通過管路將貧液輸送至所述兩個脫硫塔頂?shù)呢氁翰?73 ); 所述富液槽(71)的一部分富液流入槽外的換熱器(74)，為貧液槽(73)中的貧液加熱或冷卻。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種頁巖油外熱輻射式干餾系統(tǒng)，其特征還在于在所述氣液分離器(21)和干餾爐之間設有集合管(26)，該集合管(26)通過管路與所述第一油回收單元(3)的熱循環(huán)池(32)相連由所述干餾爐(I)分離出的混合干餾氣進入集合管(26)，由熱循環(huán)池(32)分離出的熱循環(huán)水通過管路引入集合管(26)對管內(nèi)的混合干餾氣進行降溫。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種油頁巖外熱輻射式干餾系統(tǒng)，其特征還在于所述干餾爐為外熱輻射式干餾爐，具有 對油頁巖巖料輻射干餾的爐體(11)、固定在爐體(11)上部的進料機構(gòu)(12)以及位于干餾爐爐體(11)下方的出焦機(13)； 所述爐體(11)內(nèi)部從上至下依次為油頁巖巖料的預熱段、對油頁巖巖料進行輻射干餾的干餾段和冷卻出焦段； 所述爐體(11)的預熱段具有陣傘(111 )，在陣傘(111)的上部設有將所述陣傘(111)收集到的干餾氣體輸送至爐體(11)外部的通氣管(112)； 所述干餾段具有多個獨立的蓄熱室(113);相鄰蓄熱室(113)之間留有供油頁巖巖料通過的間隔，該間隔作為供巖料通過的干餾室(114);每個干餾室(114)下方的爐底具有與出焦機(13)相通的通道(I 15)； 在蓄熱室(113)的內(nèi)部具有多個相互獨立的燃燒室(116)，每個燃燒室(116)的兩端分別連接有燃料煤氣管(117)的進氣管和出氣管，燃燒室(116)通過所述燃料煤氣管(117)與外部氣源相連通； 每個燃燒室(116)連接有一組助燃空氣管(118)的進氣管和出氣管，每個燃燒室(116)通過助燃空氣管(118)與外部助燃空氣源相連通； 工作時，燃料煤氣通過燃料煤氣管(117)的進氣管進入燃燒室(116)，與通過助燃空氣管(118)進氣管進入燃燒室(116)的助燃氣體混合燃燒，產(chǎn)生熱量并加熱蓄熱室(113)，在所述燃燒室(116)周邊的干餾室(114)產(chǎn)生高溫，在燃燒室(116)和干餾室(114)上方的爐體(11)預熱段產(chǎn)生次高溫；油頁巖巖料通過進料機構(gòu)(12 )進入爐體(11 )，經(jīng)預熱段余預后進入干餾室(114)干餾，產(chǎn)生的氣體經(jīng)過陣傘(111)收集后通過所述通氣管(112)輸送至外部設備；油頁巖巖料干餾產(chǎn)生的半焦經(jīng)所述開口進入爐體(11)下方的出焦機(13)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的油頁巖外熱輻射式干餾爐，其特征還在于所述爐體(11)為長方體，爐底面水平，爐體(11)的兩個相對的爐壁為固定所述蓄熱室(113)的固定爐壁； 蓄熱室(113)為帶有空腔的矩形板，固定于所述固定爐壁之間，蓄熱室(113)的兩側(cè)與固定爐壁固定；組合狀態(tài)下，每個蓄熱室(113)與所述固定爐壁和爐底面垂直；各蓄熱室(113)位于同一高度；蓄熱室(113)之間留有距離相等的間隔，所述間隔為供油頁巖巖料通過吸收蓄熱室(113)熱量進行干餾的干餾室(114)。
所述多個相互獨立的燃燒室(116)在所述蓄熱室(113)的空腔中上下依次排列； 所述各燃燒室(116 )為尺寸一致，水平固定在蓄熱室(113 )內(nèi)部的空心長方體；燃燒室(116)的長度與固定爐壁間的距離長度一致，燃燒室(116)的兩端與所述的兩相對的固定爐壁相連；燃燒室(116)兩端連接的燃料煤氣管(117)穿過爐壁，與外界的氣源連通； 所述助燃空氣管(118)的進氣管和排氣管與燃燒室(116)接口位于所述燃燒室(116)的中部，燃燒室(116)通過助燃空氣管(118)與外界氣源連通；所述蓄熱室(113)具有在位于爐體(11)外部、對所述燃料煤氣和助燃空氣的排氣管發(fā)出熱量進行吸收，對燃料煤氣和助燃空氣進氣管進行預熱的延長段； 工作時，所述燃燒煤氣和助燃空氣定時更換輸入和排出的方向所述燃料煤氣管(117)的進氣管和排氣管、助燃空氣管(118)的進氣管和排氣管在所述氣體換向時，相互切換。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的油頁巖外熱輻射式干餾爐，其特征還在于所述出焦機為具有水封槽的刮板出焦機。
全文摘要
本發(fā)明提供的一種外熱輻射式干餾系統(tǒng)，具有如下的優(yōu)點干餾爐處理量大，流程簡單，配套設施小，投資省。結(jié)合傳統(tǒng)的油頁巖干餾工藝，利用蓄熱式外熱干餾爐，油頁巖溫干餾所需熱量由原來的氣體熱載體提供熱量改為由外熱輻射提供熱量。干餾爐處理量大，結(jié)構(gòu)簡單，可以20臺甚至30臺組合在一起，一個部日處理量可以到5000-8000噸/部。干餾爐到后續(xù)油回收單元、脫硫單元處理的氣量為頁巖低溫干餾產(chǎn)生的高熱值干餾氣，減少了干餾爐出口干餾氣的體積流量，是傳統(tǒng)氣體熱載體工藝處理量的1/15，從而減輕后續(xù)油回收工段負荷及公輔設施。煤氣直接在干餾爐燃燒室燃燒間接加熱油頁巖，沒有加熱爐系統(tǒng)，同等規(guī)模干餾廠水、電、汽的耗量同傳統(tǒng)氣體熱載體比較節(jié)省50%以上。
文檔編號C10B53/06GK102936509SQ20121042588
公開日2013年2月20日 申請日期2012年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月25日
發(fā)明者黃建寧, 邱闖, 裴紹暉 申請人:新疆寶明礦業(yè)有限公司