熱解反應(yīng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明設(shè)及熱解反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002] 油頁巖是一種具有片理結(jié)構(gòu)的有機(jī)質(zhì)沉積巖，為低熱值固體化石燃料，又稱為油 母頁巖。油頁巖含有兩種有機(jī)質(zhì)：一是油母質(zhì)（或干酪根），有機(jī)高分子聚合物質(zhì)，不溶于普 通有機(jī)溶劑;另一種為漸青，可溶于有機(jī)溶劑，含量不超過油頁巖總質(zhì)量的1%。油頁巖中的 無機(jī)質(zhì)含量一般在50% W上，大部分為碳酸鹽巖、石英等物質(zhì)。在隔絕空氣或氧氣的情況下 油頁巖被加熱至約500°C(即進(jìn)行干饋時），油母質(zhì)熱解，從而得到頁巖油、干饋氣、固體含碳 殘?jiān)吧倭康臒峤馑?。頁巖油可進(jìn)一步加工制取汽油、柴油和化學(xué)品，也可W作為燃料油使 用。油頁巖可W用于鍋爐燃燒產(chǎn)汽發(fā)電，燃燒之后剩余的頁巖灰，還可用于制取水泥。
[0003] 目前中國有10座頁巖油廠，年產(chǎn)頁巖油共約70xl04t。其中W撫順中煤建設(shè)集團(tuán)有 限責(zé)任公司（原名撫順礦務(wù)局）的產(chǎn)量最高，年產(chǎn)35xl0 4t。龍口礦業(yè)集團(tuán)建有40臺改進(jìn)的撫 順爐，年產(chǎn)頁巖油12萬t，所產(chǎn)頁巖油主要用作船用燃料油。汪清龍騰能源公司建設(shè)有40臺 撫順爐，年產(chǎn)頁巖油5萬噸。枠甸共有3個民營頁巖油廠，年產(chǎn)頁巖油5萬噸。北票煤礦集團(tuán)在 2011年時，建有44臺撫順爐。2013年新建了 48臺15化/d的撫順爐并且已經(jīng)投產(chǎn)。國內(nèi)油頁巖 熱解工藝大部分為撫順爐，撫順干饋爐能加工貧礦油頁巖，而且投資小、建造快，有其獨(dú)特 的優(yōu)點(diǎn)，但是撫順干饋爐只能加工塊狀油頁巖，導(dǎo)致了頁巖利用率不高，且為氣體熱載體加 熱，導(dǎo)致干饋氣被稀釋，熱值偏低，較難利用等缺點(diǎn)，再者撫順爐油收率較低。
[0004] 由此，制備頁巖油的裝置有待改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的 在于提出一種熱解反應(yīng)器，該熱解反應(yīng)器采取蓄熱式福射管進(jìn)行熱解處理，能夠?qū)崿F(xiàn)油頁 巖粉料的快速熱解，并且油氣產(chǎn)率高，反應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。同時，該熱解反應(yīng)器 內(nèi)安裝攬拌組件，使物料在反應(yīng)器內(nèi)分布均勻，更充分的熱解，且能夠使熱解產(chǎn)生的油氣更 快的釋放出來。而且，在熱解反應(yīng)器的熱解油氣出口處設(shè)有抽氣傘，熱解產(chǎn)生的熱解油氣能 夠迅速導(dǎo)出，有效地抑制了油氣的二次裂解，提高頁巖油收率。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提供了一種熱解反應(yīng)器。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該 熱解反應(yīng)器包括:物料入口、油氣出口、半焦出口，其中，所述半焦出口位于所述熱解反應(yīng)器 底部;蓄熱式福射管，所述蓄熱式福射管在所述熱解反應(yīng)器內(nèi)部沿所述熱解反應(yīng)器的高度 方向多層布置，每層具有多根在水平方向上彼此平行的蓄熱式福射管;攬拌組件，所述攬拌 組件包括:可旋轉(zhuǎn)的攬拌軸，所述攬拌軸由所述半焦出口伸入到所述熱解反應(yīng)器的內(nèi)部;多 個攬拌桿，所述攬拌桿沿所述攬拌軸的長度分別連接在所述攬拌軸上，所述攬拌桿位于所 述蓄熱式福射管的層間；抽氣傘，所述抽氣傘布置在所述熱解反應(yīng)器內(nèi)部，且位于所述蓄熱 式福射管頂層的上方，并與所述熱解反應(yīng)器的側(cè)壁上的油氣出口相連通。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的熱解反應(yīng)器，采取蓄熱式福射管進(jìn)行熱解處理，能夠?qū)崿F(xiàn)油 頁巖粉料的快速熱解，并且油氣產(chǎn)率高。同時，該熱解反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置攬拌組件，使物料在反 應(yīng)器內(nèi)分布均勻，更充分的熱解，且能夠使熱解產(chǎn)生的油氣更快的釋放出來。而且，在熱解 反應(yīng)器的熱解油氣出口處設(shè)有抽氣傘，熱解產(chǎn)生的熱解油氣能夠迅速導(dǎo)出，有效地抑制了 油氣的二次裂解，提高頁巖油收率。此外，該熱解反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，便于工業(yè)上 應(yīng)用。
[0008] 在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中，所述熱解反應(yīng)器具體反應(yīng)器本體，所述反應(yīng)本體具 有進(jìn)料口、煙氣出口、熱解油氣出口和半焦出口，所述熱解反應(yīng)器本體內(nèi)限定出反應(yīng)空間。
[0009] 在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中，所述攬拌組件設(shè)置在所述反應(yīng)空間中。
[0010] 在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中，所述抽氣傘設(shè)置在所述反應(yīng)空間內(nèi)且與所述熱解油 氣出口相連。
[0011] 在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中，所述攬拌桿垂直于所述攬拌軸，并且沿所述攬拌軸 的長度間隔分布。
[0012] 在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中，所述攬拌桿在所述攬拌軸的同一橫截面上的相鄰?fù)?影呈一定角度。
[0013] 在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中，所述攬拌桿介于所述蓄熱式福射管的層間。
[0014] 在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中，所述角度為0~90度，不含端值。
[0015] 在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中，所述角度為30~90度，不含90度。
[0016] 在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中，所述熱解反應(yīng)器進(jìn)一步包括:螺旋進(jìn)料機(jī)，所述螺旋 進(jìn)料機(jī)與物料入口相連;W及螺旋出料機(jī)，所述螺旋出料機(jī)與半焦出口相連。
[0017] 本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變 得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【附圖說明】
[0018] 本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實(shí)施例的描述中將變得 明顯和容易理解，其中：
[0019] 圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的熱解反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的熱解反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的攬拌組件的軸截面的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 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，其中自始至終 相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附 圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0023] 在本發(fā)明的描述中，術(shù)語"縱向"、"橫向"、"上"、"下"、"前"、"后左"、"右"、"豎 直"、''水平"、''頂"、''底"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)明而不是要求本發(fā)明必須W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。
[0024] 需要說明的是，術(shù)語"第一"、"第二"僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相 對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可W 明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。進(jìn)一步地，在本發(fā)明的描述中，除非另有說 明，"多個"的含義是兩個或兩個W上。
[0025] 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提供了一種熱解反應(yīng)器。在本發(fā)明的一些實(shí)施例 中，該熱解反應(yīng)器可W由W下形式提供的。該熱解反應(yīng)器包括：
[0026] 反應(yīng)器本體，所述反應(yīng)本體具有進(jìn)料口、煙氣出口、熱解油氣出口和半焦出口，所 述熱解反應(yīng)器本體內(nèi)限定出反應(yīng)空間；
[0027] 多層蓄熱式福射管，所述多層蓄熱式福射管在所述反應(yīng)空間中沿所述熱解反應(yīng)器 本體高度方向間隔分布，并且每層所述蓄熱式福射管包括多個沿水平方向間隔分布的蓄熱 式福射管，所述蓄熱式福射管具有熱解油氣出口；
[0028] 攬拌組件，所述攬拌組件設(shè)置在所述反應(yīng)空間中，所述攬拌組件包括：
[0029] 可旋轉(zhuǎn)的攬拌軸，所述攬拌軸由所述半焦出口伸入到所述熱解反應(yīng)器的內(nèi)部；
[0030] 多個攬拌桿，所述攬拌桿沿所述攬拌軸的長度分別連接在所述攬拌軸上，所述攬 拌桿位于所述蓄熱式福射管的層間；
[0031] 抽氣傘，所述抽氣傘設(shè)置在所述反應(yīng)空間內(nèi)，且位于所述蓄熱式福射管頂層的上 方，并與所述熱解反應(yīng)器的側(cè)壁上的油氣出口相連通。
[0032] 圖1示出了本發(fā)明一個實(shí)施例的熱解反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。參考圖1，該熱解反應(yīng) 器包括:反應(yīng)器本體10、多層蓄熱式福射管20、攬拌組件30和抽氣傘40。
[0033] 其中，反應(yīng)本體10具有物料入口、煙氣出口、油氣出口和半焦出口，反應(yīng)器本體10 內(nèi)限定出反應(yīng)空間。
[0034] 多層蓄熱式福射管20在反應(yīng)空間中沿反應(yīng)器本體10高度方向間隔分布，并且每層 蓄熱式福射管包括多個沿水平方向間隔分布的蓄熱式福射管，該蓄熱式福射管具有熱解油 氣出口。采取蓄熱式福射管下行床快速熱解工藝，反應(yīng)裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，溫度分布 均勻，油收率高。
[0035] 攬拌組件30設(shè)置在反應(yīng)空間中，該攬拌組件30包括：可旋轉(zhuǎn)的攬拌軸31和多個攬 拌桿32,其中，攬拌軸31由半焦出口伸入到反應(yīng)空間內(nèi)，攬拌桿32沿攬拌軸31的長度分別連 接在攬拌軸31上，具體地，攬拌桿32位于蓄熱式福射管20的層間，多個攬拌桿32交錯分布在 攬拌軸31上，且每個攬拌桿32均設(shè)置在多層蓄熱式福射管20中水平相臨兩層蓄熱式福射管 之間的空隙中。
[0036] 抽氣傘40設(shè)置在反應(yīng)空間內(nèi)，且位于蓄熱式福射管20頂層的上方，并與反應(yīng)本體 10側(cè)壁上的油氣出口相連通。
[0037] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的熱解反應(yīng)器，采取蓄熱式福射管進(jìn)行熱解處理，能夠?qū)崿F(xiàn)油 頁巖粉料的快速熱解，并且油氣產(chǎn)率高。同時，該熱解反應(yīng)器內(nèi)安裝攬拌組件，使物料在反 應(yīng)器內(nèi)分布均勻，更充分的熱解，且能夠使熱解產(chǎn)生的油氣更快的釋放出來。而且，在熱解 反應(yīng)器的熱解油氣出口處設(shè)有抽氣傘，熱解產(chǎn)生的熱解油氣能夠迅速導(dǎo)出，有效地抑制了 油氣的二次裂解，提高頁巖油收率。此外，該熱解反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，便于工業(yè)上 應(yīng)用。
[0038] 在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中，蓄熱式福射管可W為單向蓄熱式燃?xì)飧Ｉ涔?，即?過福射管管體將燃燒燃?xì)猱a(chǎn)生的熱量W福射的方式進(jìn)行供熱。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例， 蓄熱式福射管上可W設(shè)置有燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥（未示出）。由此，可W通過調(diào)整燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)通 入蓄熱式福射管的燃?xì)獾牧髁縼淼葘?shí)現(xiàn)對熱解過程的精確控溫，從而可W顯著提高物料的 熱解效率，進(jìn)而提高熱解油氣的收率。
[0039] 參考圖2,在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中，攬拌組件30包括攬拌軸31和連接在攬拌軸 31上的多個攬拌桿32,攬拌軸帶動攬拌桿旋轉(zhuǎn)。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，攬拌軸31可W在 電機(jī)50的驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，攬拌軸31可旋轉(zhuǎn)地從半焦出口伸入到熱 解反