一種自除塵型油頁(yè)巖熱解和催化裂解系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于油頁(yè)巖熱解技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于蓄熱式輻射管加熱的自除塵型顆粒油頁(yè)巖熱解和催化裂解系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括：熱解料斗；第一進(jìn)料裝置；熱解和催化裂解反應(yīng)器，包括：進(jìn)料口、熱解室、裂解室和裂解氣出口；以及：蓄熱式輻射管；隔熱磚墻；催化劑加入裝置；連通構(gòu)件；顆粒床除塵裝置；噴淋塔和燃?xì)夤?。本發(fā)明的該反應(yīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，溫度分布均勻，加熱效果好，熱解室產(chǎn)生的油氣，經(jīng)過(guò)顆粒床除塵后，潔凈的油氣再進(jìn)入裂解室進(jìn)行深度催化裂解，大分子的焦油分子裂解為小分子的氣態(tài)烴類，生成大量的潔凈的裂解氣產(chǎn)品，降低了后端除塵壓力,避免了熱解油含塵的問(wèn)題，真正實(shí)現(xiàn)了化石燃料的清潔高效利用。
【專利說(shuō)明】
一種自除塵型油頁(yè)巖熱解和催化裂解系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于油頁(yè)巖熱解技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于蓄熱式輻射管加熱的自除塵 型顆粒油頁(yè)巖熱解和催化裂解系統(tǒng)，用于制取清潔可燃?xì)狻?br>【背景技術(shù)】
[0002] 世界油頁(yè)巖資源豐富，共計(jì)37個(gè)國(guó)家的探明油頁(yè)巖儲(chǔ)量總和換算成頁(yè)巖油約4000 多億噸，遠(yuǎn)比世界探明原油儲(chǔ)量大，也比世界原油資源大。我國(guó)的油頁(yè)巖探明儲(chǔ)量換算成頁(yè) 巖油約400多億噸。當(dāng)前，對(duì)于中國(guó)等一些國(guó)家而言，生產(chǎn)的原油不能滿足本國(guó)的需求，而必 須依靠大量的進(jìn)口原油。油頁(yè)巖干餾爐可分為塊狀頁(yè)巖干餾爐(油頁(yè)巖粒度一般在8_或者 10mm以上）、顆粒和粉末油頁(yè)巖干餾爐。目前塊狀油頁(yè)巖干餾爐有中國(guó)的撫順爐、神木的三 江方爐、愛(ài)莎尼亞的基維特(Kiviter)爐、巴西的佩特羅瑟克斯(Petrosix)爐。顆粒油頁(yè)巖 干餾爐有愛(ài)莎尼亞的葛洛特(Galoter)爐和澳大利亞的ATP爐?，F(xiàn)有的熱解爐型均以制取油 品為主要目的，但是大多熱解爐型，尤其是以處理粉狀油頁(yè)巖為原料的爐型，熱解油中含有 大量塵，造成熱解油難以有效利用，熱解油價(jià)值不高等問(wèn)題。因此，如何設(shè)計(jì)一種高效除塵、 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工藝流程都簡(jiǎn)單的系統(tǒng)成為本領(lǐng)域亟需解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)出一種自除塵型油頁(yè)巖熱解和催化裂解 系統(tǒng)，該反應(yīng)系統(tǒng)可進(jìn)行熱解和催化裂解兩種作業(yè)，熱解室產(chǎn)生的油氣，進(jìn)入顆粒床除塵， 經(jīng)過(guò)顆粒床除塵后，潔凈的油氣再進(jìn)入裂解室進(jìn)行深度催化裂解，降低了后端除塵壓力，將 大分子的焦油分子裂解為小分子的氣態(tài)烴類，該反應(yīng)器可產(chǎn)生大量的裂解氣，從而避免了 生產(chǎn)熱解油含塵的問(wèn)題，真正實(shí)現(xiàn)了油頁(yè)巖的清潔高效利用。該反應(yīng)器采用了蓄熱式輻射 管加熱技術(shù)無(wú)需氣、固熱載體加熱，提高了反應(yīng)器的熱效率的同時(shí)簡(jiǎn)化了系統(tǒng)工藝。
[0004] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為： 有鑒于此，本發(fā)明提供了一種自除塵型油頁(yè)巖熱解和催化裂解系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí) 施例，該系統(tǒng)包括:熱解料斗;第一進(jìn)料裝置，所述第一進(jìn)料裝置與所述熱解料斗連接;熱解 和催化裂解反應(yīng)器，包括:進(jìn)料口、熱解室、裂解室和裂解氣出口，所述進(jìn)料口設(shè)置在所述 熱解室的頂壁上，所述裂解氣出口設(shè)置在所述裂解室的側(cè)壁上，以及:蓄熱式輻射管，所述 蓄熱式輻射管沿所述熱解反應(yīng)器的高度方向多層布置在所述熱解室和所述裂解室內(nèi)部，每 層具有多根沿水平方向布置的所述蓄熱式輻射管；隔熱磚墻，所述隔熱磚墻設(shè)置在反應(yīng)器 橫向?qū)挾鹊?/3處，豎直地貫穿于所述反應(yīng)器內(nèi)，將所述反應(yīng)器的內(nèi)部空間分隔成所述熱解 室和所述裂解室;催化劑加入裝置，其與所述裂解室連接，用于將裂解催化劑施加于所述裂 解室中；連通構(gòu)件，所述連通構(gòu)件為所述隔熱磚墻縱向長(zhǎng)度上，位于下部位置的開(kāi)口，用于 將所述熱解室和所述裂解室連通;顆粒床除塵裝置，所述顆粒床除塵裝置與所述隔熱磚墻 的所述開(kāi)口固定連接，且所述顆粒床除塵裝置位于所述熱解室的一側(cè)沿水平方向延伸到所 述熱解室內(nèi)，用于將所述熱解室產(chǎn)生的油氣，通過(guò)所述顆粒床除塵裝置，通入到所述裂解 室；噴淋塔，所述噴淋塔與所述裂解氣出口連接;燃?xì)夤?，所述燃?xì)夤夼c噴淋塔連接。
[0005] 發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的該反應(yīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，溫度分布均 勻，加熱效果好，一個(gè)爐體內(nèi)可進(jìn)行兩種作業(yè)，合二為一，節(jié)省建造成本和占地面積，其反應(yīng) 器分為熱解室和裂解室，在熱解室油氣出口處設(shè)有顆粒床除塵器，熱解室產(chǎn)生的油氣，經(jīng)過(guò) 顆粒床除塵后，潔凈的油氣再進(jìn)入裂解室進(jìn)行深度催化裂解，大分子的焦油分子裂解為小 分子的氣態(tài)烴類，生成大量的潔凈的裂解氣產(chǎn)品，降低了后端除塵壓力，避免了熱解油含塵 的問(wèn)題，真正實(shí)現(xiàn)了化石燃料的清潔高效利用。而且該反應(yīng)器采用了蓄熱式輻射管加熱技 術(shù)無(wú)需氣、固熱載體加熱，提高了反應(yīng)器的熱效率的同時(shí)簡(jiǎn)化了系統(tǒng)工藝。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述顆粒床除塵裝置位于熱解室一側(cè)的側(cè)面上設(shè)置具有多 個(gè)孔的孔帶，所述顆粒床除塵裝置位于熱解室一側(cè)的底面上設(shè)有粉塵排出口，且所述顆粒 床除塵裝置位于裂解室一側(cè)的側(cè)面上部設(shè)有用于對(duì)所述除塵裝置進(jìn)行反吹的吹掃口、下部 設(shè)有熱解氣排出口。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述隔熱磚墻的厚度為50-150mm，所述孔帶的高度為150-1500mm，所述孔的直徑為l-30mm;所述顆粒床除塵裝置位于熱解室一側(cè)的上部為斜面設(shè)計(jì)， 所述顆粒床除塵裝置鑲嵌在所述開(kāi)口內(nèi)，所述顆粒床除塵裝置的高度為200-2000mm，寬度 為100-500mm，所述顆粒床除塵裝置內(nèi)裝有l(wèi)mm-20mm高的過(guò)濾介質(zhì);優(yōu)選的，所述過(guò)濾介質(zhì) 為珍珠巖、砂石或陶瓷球顆粒。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該系統(tǒng)進(jìn)一步包括:氣化爐，所述氣化爐一端與所述蓄熱式 輻射管的燃?xì)馊肟谙噙B，另一端與所述半焦輸送裝置相連。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該系統(tǒng)還包括:加料斗；第二進(jìn)料裝置，其與所述加料斗相 連;干燥裝置，其分別與所述第二進(jìn)料裝置和所述蓄熱式輻射管上的煙氣出口連接;氣固分 離裝置，其分別與所述干燥裝置和所述熱解料斗相連接;尾氣凈化裝置，其與所述氣固分離 裝置相連接。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，催化劑加入裝置包括:催化劑料斗；催化劑主管，所述催化 劑主管與所述催化劑料斗相連;催化劑支管，所述催化劑支管與所述催化劑主管相連通，所 述催化劑支管穿過(guò)所述反應(yīng)器裂解室的壁并延伸至所述裂解室內(nèi)部;至少一個(gè)催化劑噴射 件，所述催化劑噴射件設(shè)置在所述催化劑支管上，且位于所述裂解室內(nèi)部;優(yōu)選的，所述催 化劑支管為多個(gè)并沿所述催化劑主管的長(zhǎng)度方向彼此平行布置，所述催化劑支管設(shè)置在所 述蓄熱式輻射管的層間；優(yōu)選的，所述催化劑噴射件包括催化劑噴出管道和設(shè)置在所述催 化劑噴出管道上的噴嘴，所述噴嘴上設(shè)置有調(diào)節(jié)閥。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述熱解料斗通過(guò)所述第一進(jìn)料裝置與所述進(jìn)料口相連； 進(jìn)一步還包括半焦出口，其設(shè)置在所述熱解室的下部，所述半焦出口與所述半焦輸送裝置 連接。
[0012]在本發(fā)明的另一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種利用前面所述的系統(tǒng)進(jìn)行熱解和催化 裂解的方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法包括以下步驟:a.將顆粒油頁(yè)巖通過(guò)所述第一進(jìn) 料裝置及所述進(jìn)料口加入到所述反應(yīng)器中，在所述反應(yīng)器的所述熱解室中完成熱解過(guò)程； b.熱解產(chǎn)生的油氣通過(guò)所述反應(yīng)器隔熱磚墻上設(shè)置的顆粒床除塵裝置進(jìn)行過(guò)濾除塵后，潔 凈的油氣進(jìn)入到所述反應(yīng)器的所述裂解室;c.潔凈的油氣進(jìn)入到所述裂解室內(nèi)，所述催化 劑加入裝置將催化劑噴灑于所述裂解室中，所述熱解油氣在所述裂解室內(nèi)完成催化裂解過(guò) 程，產(chǎn)生裂解氣;d.所述裂解氣通過(guò)所述裂解氣出口進(jìn)入到所述噴淋塔中，對(duì)所述裂解氣進(jìn) 行凈化處理;e.經(jīng)過(guò)凈化的凈裂解氣進(jìn)入所述燃?xì)夤拗袃?chǔ)存。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述步驟a中，所述顆粒油頁(yè)巖從所述反應(yīng)器上部的進(jìn)料口 加入到所述反應(yīng)器中，并被所述反應(yīng)器內(nèi)的所述蓄熱式輻射管打散，熱解半焦從所述反應(yīng) 器底部的半焦出口排出；所述步驟a中，顆粒油頁(yè)巖被所述反應(yīng)器熱解室中的所述蓄熱式輻 射管加熱到500-600°C，所述步驟b中，熱解油氣被所述反應(yīng)器裂解室中的所述蓄熱式輻射 管加熱到600-900°C，所述步驟c中，所述催化劑通過(guò)所述催化劑噴射件均勻地噴灑于所述 裂解室中。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述顆粒油頁(yè)巖的粒度為20mm以下。
[0015]本發(fā)明至少具有以下有益效果： 1) 采取蓄熱式輻射管移動(dòng)床工藝加熱20mm以下的顆粒和粉末油頁(yè)巖，溫度分布均勻， 加熱效果好，反應(yīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便； 2) 反應(yīng)器分為熱解室和裂解室，熱解室產(chǎn)生的油氣，可在裂解室進(jìn)行深度催化裂解，大 分子的焦油分子裂解為小分子的氣態(tài)烴類，并通過(guò)催化裂解的方式，產(chǎn)生大量氫氣，燃?xì)馄?質(zhì)尚； 3) 該反應(yīng)系統(tǒng)可產(chǎn)生大量的裂解氣產(chǎn)品，從而避免了生產(chǎn)熱解油含塵的問(wèn)題，真正實(shí) 現(xiàn)了油頁(yè)巖的清潔高效利用； 4) 熱解室油氣出口處設(shè)有顆粒床除塵器，熱解室產(chǎn)生的油氣，經(jīng)過(guò)顆粒床除塵后，潔凈 的油氣再進(jìn)入裂解室進(jìn)行深度裂解，降低了后端除塵壓力，生成潔凈的裂解氣； 5 )-個(gè)爐體內(nèi)可進(jìn)行兩種作業(yè)，合二為一，節(jié)省建造成本和占地面積。
【附圖說(shuō)明】
[0016] 圖1為本發(fā)明熱解和催化裂解系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
[0017] 圖2為本發(fā)明熱解和催化裂解系統(tǒng)的反應(yīng)器結(jié)構(gòu)圖。
[0018] 圖3為本發(fā)明反應(yīng)器中安裝有顆粒床除塵裝置的隔熱磚墻的正視圖。
[0019] 圖4為本發(fā)明反應(yīng)器中的顆粒床除塵裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0020] 其中，1、加料斗；2、氣流干燥器;3、蓄熱式移動(dòng)床反應(yīng)器;4、干燥旋風(fēng)分離器;5、熱 解料斗;6、尾氣引風(fēng)機(jī);7、尾氣凈化裝置;8、煙囪；9、螺旋進(jìn)料器；10、噴淋塔；11、燃?xì)庖L(fēng) 機(jī);12、燃?xì)夤蓿?3、氣化爐；14、螺旋輸送機(jī);15、催化劑料斗；16、催化劑噴出管道;17、蓄熱 式輻射管；18、隔熱磚墻；19、連通構(gòu)件；20、催化劑主管;21、催化劑支管;22、熱解室;23、裂 解室;24、裂解氣出口； 25、進(jìn)料口； 26、燃?xì)馊肟冢?27、煙氣出口； 28、空氣入口； 29、半焦出口； 30、顆粒床除塵裝置;3001、孔帶;3002、粉塵排出口； 3003、吹掃口； 3004、熱解氣排出口。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本 發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。下面描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解 為對(duì)本發(fā)明的限制。實(shí)施例中未注明具體技術(shù)或條件的，按照本領(lǐng)域內(nèi)的文獻(xiàn)所描述的技 術(shù)或條件或者按照產(chǎn)品說(shuō)明書進(jìn)行。
[0022] 本發(fā)明提供了一種自除塵型油頁(yè)巖熱解和催化裂解系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例， 參照?qǐng)D1所示，該系統(tǒng)包括:熱解料斗5;第一進(jìn)料裝置9，所述第一進(jìn)料裝置與所述熱解料斗 連接;熱解和催化裂解反應(yīng)器3，包括:進(jìn)料口 25、熱解室22、裂解室23、裂解氣出口 24、蓄熱 式輻射管17、隔熱磚墻18、催化劑加入裝置、連通構(gòu)件19和和顆粒床除塵裝置30,所述進(jìn)料 口設(shè)置在所述熱解室的頂壁上，所述裂解氣出口設(shè)置在所述裂解室的側(cè)壁上，所述隔熱磚 墻設(shè)置豎直地貫穿于所述反應(yīng)器內(nèi)，將所述反應(yīng)器的內(nèi)部空間分隔成所述熱解室和所述裂 解室;所述催化劑加入裝置與所述裂解室連接，用于將裂解催化劑施加于所述裂解室中；所 述連通構(gòu)件為所述隔熱磚墻縱向長(zhǎng)度上，位于下部位置的開(kāi)口，用于將所述熱解室和所述 裂解室連通;顆粒床除塵裝置，所述顆粒床除塵裝置與所述隔熱磚墻的所述開(kāi)口固定連接， 且所述顆粒床除塵裝置位于所述熱解室的一側(cè)沿水平方向延伸到所述熱解室內(nèi)，用于將所 述熱解室產(chǎn)生的油氣，通過(guò)所述顆粒床除塵裝置，通入到所述裂解室；噴淋塔10，所述噴淋 塔與所述裂解氣出口連接;燃?xì)夤?2，所述燃?xì)夤夼c噴淋塔連接。
[0023] 發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的該反應(yīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，溫度分布均 勻，加熱效果好，一個(gè)爐體內(nèi)可進(jìn)行兩種作業(yè)，合二為一，節(jié)省建造成本和占地面積，其反應(yīng) 器分為熱解室和裂解室，在熱解室油氣出口處設(shè)有顆粒床除塵器，熱解室產(chǎn)生的油氣，經(jīng)過(guò) 顆粒床除塵后，潔凈的油氣再進(jìn)入裂解室進(jìn)行深度催化裂解，大分子的焦油分子裂解為小 分子的氣態(tài)烴類，生成大量的潔凈的裂解氣產(chǎn)品，降低了后端除塵壓力，避免了熱解油含塵 的問(wèn)題，真正實(shí)現(xiàn)了化石燃料的清潔高效利用。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，適用于該反應(yīng)器的油頁(yè)巖的粒徑不受特別限制，在本 發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施例中，該反應(yīng)器采用的油頁(yè)巖為粒徑20mm以下的顆粒和粉狀化石燃 料，由此，可以充分利用小顆粒油頁(yè)巖，資源利用率高，且能夠解決大量堆積污染環(huán)境的問(wèn) 題。
[0025] 根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，適用于該系統(tǒng)的爐型不受特別限制，可以是蓄熱式移 動(dòng)床3也可以是其它類型，如非蓄熱式或非移動(dòng)式等，只要能通過(guò)隔熱磚墻一體化的分割為 熱解室和裂解室即可。
[0026] 根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，參照?qǐng)D2所示，反應(yīng)器內(nèi)部有沿所述熱解反應(yīng)器的高度 方向多層布置在所述熱解室和所述裂解室內(nèi)部的蓄熱式輻射管，每層蓄熱式輻射管具有多 根蓄熱式輻射管，且沿水平方向間隔布置。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述熱解室和裂解室內(nèi)分 別分布了至少一根所述蓄熱式輻射管，優(yōu)選的，所述至少一根蓄熱式輻射管均勻分布。蓄熱 式輻射管能夠有效用于對(duì)熱解料和裂解室內(nèi)的油氣進(jìn)行加熱，使其進(jìn)行熱解和裂解反應(yīng)， 具體地，可以向蓄熱式輻射管內(nèi)通入可燃?xì)夂涂諝?，使可燃?xì)馊紵龑?shí)現(xiàn)對(duì)熱解料的加熱功 能。該反應(yīng)器采用了蓄熱式輻射管加熱技術(shù)無(wú)需氣、固熱載體加熱，溫度分布均勻，加熱效 果好，反應(yīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，提高了反應(yīng)器的熱效率的同時(shí)簡(jiǎn)化了系統(tǒng)工藝。
[0027] 在反應(yīng)器中，油頁(yè)巖自上而下運(yùn)動(dòng)，熱解室中設(shè)置的均勻布置的單向蓄熱式輻射 管可以將油頁(yè)巖打散使其均勻分布，油頁(yè)巖在反應(yīng)器中自上而下停留1-50分鐘，并加熱到 500-600°C，管壁溫度利用燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥控制在500~700°C范圍，完成熱解過(guò)程，熱解產(chǎn)生的 油氣，進(jìn)入所述顆粒床除塵裝置，油氣經(jīng)過(guò)濾除塵后，潔凈的油氣進(jìn)入到裂解室，裂解室中 設(shè)置了均勻布置的單向蓄熱式輻射管，并加熱到600-900°C，管壁溫度利用燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥控制 在600~900°C范圍，同時(shí)催化劑加入裝置中的催化劑通過(guò)催化劑噴出管道噴灑進(jìn)入裂解 室，完成裂解過(guò)程，大分子的焦油分子裂解為小分子的氣態(tài)烴類，產(chǎn)生大量的裂解氣，避免 了熱解油含塵的問(wèn)題，真正實(shí)現(xiàn)了油頁(yè)巖的清潔高效利用。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，蓄熱式輻 射管的形狀不受特別限制，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，可以為圓柱形，由此有利于油頁(yè)巖的 打散，實(shí)現(xiàn)混合油頁(yè)巖在反應(yīng)器中的均勻分散。
[0028] 根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，連通構(gòu)件的具體種類不受特別限制，只要可以將熱解 室和裂解室連通，從而將熱解室產(chǎn)生的油氣通入到裂解室即可。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中， 如圖2所示，連通構(gòu)件為所述隔熱磚墻縱向長(zhǎng)度上，位于下部位置的開(kāi)口。
[0029] 根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，圖3為從反應(yīng)器的左向右看時(shí)，本發(fā)明反應(yīng)器中安裝有 顆粒床除塵裝置的隔熱磚墻的正視圖，如圖2和圖3所示，隔熱磚墻設(shè)置在反應(yīng)器內(nèi)，優(yōu)選 的，位于反應(yīng)器橫向?qū)挾鹊?/3處，隔熱磚墻的厚度為50-150mm，隔熱磚墻豎直地貫穿于反 應(yīng)器內(nèi)，將反應(yīng)器的內(nèi)部空間分隔成熱解室和裂解室，該結(jié)構(gòu)使得在一個(gè)爐體內(nèi)設(shè)置了熱 解室和裂解室，熱解室產(chǎn)生的油氣，熱解產(chǎn)生的油氣通過(guò)所述反應(yīng)器隔熱磚墻上設(shè)置的所 述顆粒床除塵裝置進(jìn)行過(guò)濾除塵后，潔凈的油氣進(jìn)入到所述裂解室內(nèi)，完成催化裂解過(guò)程， 將大分子的焦油分子裂解為小分子的氣態(tài)烴類，產(chǎn)生大量的裂解氣，從而避免了生產(chǎn)熱解 油含塵的問(wèn)題。并且，一個(gè)爐體內(nèi)可進(jìn)行兩種作業(yè)，合二為一，節(jié)省建造成本和占地面積。
[0030] 根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，所述顆粒床除塵裝置具體安裝方式不受限制，可以為 焊接、鉚接或鑲嵌，根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，圖4為本發(fā)明反應(yīng)器中的顆粒床除塵裝置的 結(jié)構(gòu)圖，如圖1、圖2和圖4所示，本發(fā)明采用鑲嵌方式將顆粒除塵裝置鑲嵌在所述開(kāi)口內(nèi)，顆 粒床除塵裝置位于熱解室一側(cè)的側(cè)面上設(shè)置具有多個(gè)孔的孔帶3001，所述顆粒床除塵裝置 位于熱解室一側(cè)的底面上設(shè)有粉塵排出口 3002,且所述顆粒床除塵裝置位于裂解室一側(cè)的 側(cè)面上部設(shè)有用于對(duì)所述除塵裝置進(jìn)行反吹的吹掃口 3003、下部設(shè)有熱解氣排出口 3004。
[0031] 根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，如圖3和圖4所述，所述孔帶的高度為150-1500mm，所述 孔的直徑為l-30mm;所述顆粒床除塵裝置位于熱解室一側(cè)的上部為斜面設(shè)計(jì)，所述顆粒床 除塵裝置的高度為200-2000mm，寬度為100-500mm，所述顆粒床除塵裝置內(nèi)裝有l(wèi)mm-20mm高 的過(guò)濾介質(zhì)；根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，本發(fā)明采用過(guò)濾介質(zhì)為珍珠巖、砂石或陶瓷球顆 粒。
[0032] 根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，該系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括:分別與蓄熱式輻射管的燃?xì)?入口和半焦輸送裝置相連的氣化爐13。由此，可以利用半焦輸送裝置將熱解室中熱解產(chǎn)生 的半焦輸送至氣化爐中，對(duì)半焦進(jìn)行氣化處理，以獲得可燃?xì)夂突以?，得到的可燃?xì)饪梢酝?入蓄熱式輻射管中，同時(shí)向蓄熱式輻射管中通入空氣，使可燃?xì)馊紵龑?duì)熱解室中的物料進(jìn) 行加熱。由此，可以對(duì)半焦進(jìn)行充分的利用，不造成浪費(fèi)，經(jīng)濟(jì)性好。
[0033]根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，所述反應(yīng)器設(shè)有燃?xì)馊肟?26、空氣入口 28以及煙氣出 口27,其中，燃?xì)馊肟诤蜔煔獬隹诜謩e與蓄熱式輻射管連接，分別用于通入可燃?xì)夂团懦鰺?氣，空氣入口分別與氣源和蓄熱式輻射管連接，用于將氣源產(chǎn)生的空氣通入蓄熱式輻射管 中。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，該系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括:加料斗1;與加料斗1相連的第 二進(jìn)料裝置9;分別與所述第二進(jìn)料裝置和所述蓄熱式輻射管上的煙氣出口連接的干燥裝 置2;分別與所述干燥裝置和所述熱解料斗相連接的氣固分離裝置4;與所述氣固分離裝置 相連接的尾氣凈化裝置7。由此，可以通過(guò)第二進(jìn)料裝置將加料斗中的油頁(yè)巖加入干燥裝置 中，在干燥裝置中，油頁(yè)巖在來(lái)自熱解室中的蓄熱式輻射管的煙氣(溫度約為200~250攝氏 度)的作用下進(jìn)行干燥，然后干燥后的油頁(yè)巖和煙氣的混合物進(jìn)入氣固分離裝置，分離獲得 的煙氣(溫度約為70~110攝氏度)進(jìn)入尾氣凈化裝置中進(jìn)行凈化處理，以實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，分 離獲得的熱解料輸送至熱解料斗中，用于進(jìn)行熱解反應(yīng)。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第二送料裝置的具體種類不受特別限制，只要適用于將加 料斗中的油頁(yè)巖輸送至干燥裝置中即可。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，第二送料裝置可以為 螺旋進(jìn)料器9。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)油頁(yè)巖的自動(dòng)化輸送，且輸送量可控，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作 方便。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，干燥裝置的具體種類不受特別限制，只要能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)油頁(yè) 巖的干燥和預(yù)熱的功能即可。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，干燥裝置可以為氣流干燥器，由 此，油頁(yè)巖在煙氣的作用下進(jìn)行干燥和提升，干燥后的油頁(yè)巖和煙氣的混合物排出氣流干 燥器，有利于后續(xù)步驟進(jìn)行。在干燥裝置中，在對(duì)熱解料進(jìn)行干燥的同時(shí)，還實(shí)現(xiàn)了預(yù)熱的 功能，有利于提高后續(xù)熱解反應(yīng)的速率和效率，且熱解室中采用蓄熱式輻射管排出的煙氣 對(duì)油頁(yè)巖進(jìn)行干燥和預(yù)熱，實(shí)現(xiàn)了熱能的綜合利用，有效減少了能耗，達(dá)到了節(jié)能環(huán)保的目 的。
[0037] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，氣固分離裝置的具體種類不受特別限制，只要能夠?qū)⒂晚?yè) 巖和煙氣分離即可。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，氣固分離裝置可以為干燥旋風(fēng)分離器4,由 此能夠快速、有效地將熱解料和煙氣進(jìn)行分離，且分離效果好，操作簡(jiǎn)單方便，成本較低。
[0038] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在氣固分離裝置和尾氣凈化裝置之間還可以進(jìn)一步設(shè)置有 尾氣引風(fēng)機(jī)6,尾氣引風(fēng)機(jī)可以快速、有效地將氣固分離裝置中分離獲得的煙氣輸送至尾氣 凈化裝置中，有利于提高工作效率。
[0039] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該熱解設(shè)備還可以設(shè)置有與尾氣凈化裝置相連的煙囪8,經(jīng) 過(guò)尾氣凈化裝置凈化處理后的煙氣經(jīng)煙囪8排空，由此，有利于保護(hù)環(huán)境，減少污染。
[0040] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該系統(tǒng)還可以包括:在噴淋塔10和燃?xì)夤?2之間還可以進(jìn) 一步設(shè)置有燃?xì)庖L(fēng)機(jī)11，燃?xì)庖L(fēng)機(jī)11可以快速、有效地將噴淋塔中經(jīng)過(guò)凈化獲得的天 然氣輸送至燃?xì)夤拗羞M(jìn)行存儲(chǔ)，進(jìn)一步地，得到的裂解氣可以進(jìn)一步用于制備LNG或LNP。發(fā) 明人發(fā)現(xiàn)，利用該系統(tǒng)可以顯著提高裂解氣的收率，有足夠的氣體用于生產(chǎn)液化天然氣 (LNG)或液化石油氣(LPG)，經(jīng)濟(jì)效益好。
[0041 ]根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，催化劑加入裝置包括:催化劑料斗15;催化劑主管20， 所述催化劑主管20與所述催化劑料斗15相連;催化劑支管21，所述催化劑支管與所述催化 劑主管相連通，所述催化劑支管穿過(guò)所述反應(yīng)器裂解室的壁并延伸至所述裂解室內(nèi)部;至 少一個(gè)催化劑噴射件，所述催化劑噴射件設(shè)置在所述催化劑支管上，且位于所述裂解室內(nèi) 部;優(yōu)選的，所述催化劑支管為多個(gè)并沿所述催化劑主管的長(zhǎng)度方向彼此平行布置，所述催 化劑支管設(shè)置在所述蓄熱式輻射管的層間；優(yōu)選的，所述催化劑噴射件包括催化劑噴出管 道16和設(shè)置在所述催化劑噴出管道上的噴嘴，所述噴嘴上設(shè)置有調(diào)節(jié)閥。
[0042] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，采用的催化劑的種類和粒徑不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人 員可以根據(jù)需要靈活選擇。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，該系統(tǒng)采用的催化劑可以為白云石、 Ni基催化劑和Fe基催化劑中的一種或幾種混合使用；催化劑的粒徑可以為不大于0.5毫 米；由此，催化效率較高，對(duì)油頁(yè)巖的熱解和催化裂解的提油程度較高，天然氣收率較高。
[0043] 根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，所述熱解料斗通過(guò)第一進(jìn)料裝置與進(jìn)料口相連;進(jìn)一 步還包括半焦出口，其設(shè)置在所述熱解室的下部，所述半焦出口與所述半焦輸送裝置連接。 第一進(jìn)料裝置的具體種類不受特別限制，只要可以將熱解料斗中的油頁(yè)巖有效地輸送至反 應(yīng)器中即可。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，第一進(jìn)料裝置可以螺旋進(jìn)料器9。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì) 油頁(yè)巖的自動(dòng)化輸送，輸送量可控，且設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。半焦輸送裝置的具體種類 不受特別限制，包括但不限于星形或螺旋輸送機(jī)，優(yōu)選情況下，半焦輸送機(jī)可以為螺旋輸送 機(jī)14。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)半焦的自動(dòng)化輸送，且輸送量可控，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。
[0044] 在本發(fā)明的另一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種利用前面所述的系統(tǒng)進(jìn)行熱解和催化 裂解的方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法可以包括以下步驟： a.將顆粒油頁(yè)巖通過(guò)所述第一進(jìn)料裝置及設(shè)置在所述熱解室的頂壁上的進(jìn)料口加入 到所述反應(yīng)器中，在所述反應(yīng)器的所述熱解室中完成熱解過(guò)程，熱解半焦從反應(yīng)器底部的 半焦出口排出，并經(jīng)半焦輸送裝置排出。
[0045] 根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，適用于該反應(yīng)器的油頁(yè)巖的粒徑不受特別限制，在本 發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施例中，該反應(yīng)器采用的油頁(yè)巖為粒徑20mm以下的顆粒和粉狀化石燃 料，由此，可以充分利用小顆粒油頁(yè)巖，資源利用率高，且能夠解決大量堆積污染環(huán)境的問(wèn) 題。
[0046] 根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，第一進(jìn)料裝置的具體種類不受特別限制，只要可以將 熱解料斗中的油頁(yè)巖有效地輸送至反應(yīng)器中即可。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，第一進(jìn)料裝 置可以螺旋進(jìn)料器9。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)油頁(yè)巖的自動(dòng)化輸送，輸送量可控，且設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單，操作方便。
[0047] 根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，所述熱解室內(nèi)分布了至少一根所述蓄熱式輻射管17， 優(yōu)選的，所述至少一根蓄熱式輻射管均勻分布，具體的，單向蓄熱式輻射管可以將油頁(yè)巖打 散使其均勻分布，油頁(yè)巖在反應(yīng)器中自上而下停留1-50分鐘，并加熱到500-600°C，管壁溫 度利用燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥控制在500~700°C范圍，完成熱解過(guò)程。
[0048] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在將油頁(yè)巖加入熱解料斗之前，還可以預(yù)先對(duì)油頁(yè)巖進(jìn)行 干燥處理，例如，可以采用蓄熱式輻射管排出的煙氣對(duì)油頁(yè)巖進(jìn)行干燥和預(yù)熱處理，由此， 能夠除去油頁(yè)巖中的水分，有利于提高熱解效率。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該熱解方法還可以 包括對(duì)干燥后的煙氣進(jìn)行凈化處理的步驟，以使尾氣達(dá)標(biāo)排放，減少環(huán)境污染。
[0049] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，半焦輸送裝置的具體種類不受特別限制，包括但不限于星 形或螺旋輸送機(jī)14,優(yōu)選情況下，半焦輸送機(jī)可以為螺旋輸送機(jī)14。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)半焦 的自動(dòng)化輸送，且輸送量可控，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。
[0050] b.熱解產(chǎn)生的油氣通過(guò)所述反應(yīng)器隔熱磚墻上設(shè)置的顆粒床除塵裝置進(jìn)行過(guò)濾 除塵后，潔凈的油氣進(jìn)入到所述反應(yīng)器的所述裂解室。
[0051] 根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，隔熱磚墻設(shè)置在反應(yīng)器內(nèi)，優(yōu)選的，位于反應(yīng)器橫向?qū)?度的2/3處，隔熱磚墻的厚度為50-150mm，隔熱磚墻豎直地貫穿于反應(yīng)器內(nèi)，將反應(yīng)器的內(nèi) 部空間分隔成熱解室和裂解室，該結(jié)構(gòu)使得在一個(gè)爐體內(nèi)設(shè)置了熱解室和裂解室，熱解室 產(chǎn)生的油氣，熱解產(chǎn)生的油氣通過(guò)所述反應(yīng)器隔熱磚墻上設(shè)置的所述顆粒床除塵裝置進(jìn)行 過(guò)濾除塵后，潔凈的油氣進(jìn)入到所述裂解室內(nèi)，完成催化裂解過(guò)程，將大分子的焦油分子裂 解為小分子的氣態(tài)烴類，產(chǎn)生大量的裂解氣，從而避免了生產(chǎn)熱解油含塵的問(wèn)題。并且，一 個(gè)爐體內(nèi)可進(jìn)行兩種作業(yè)，合二為一，節(jié)省建造成本和占地面積。
[0052]根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，所述顆粒床除塵裝置具體安裝方式不受限制，可以為 焊接、鉚接或鑲嵌，根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，本發(fā)明采用鑲嵌方式將顆粒除塵裝置鑲嵌在 所述開(kāi)口內(nèi)，顆粒床除塵裝置位于熱解室一側(cè)的側(cè)面上設(shè)置具有多個(gè)孔的孔帶3001，所述 顆粒床除塵裝置位于熱解室一側(cè)的底面上設(shè)有粉塵排出口 3002，且所述顆粒床除塵裝置位 于裂解室一側(cè)的側(cè)面上部設(shè)有用于對(duì)所述除塵裝置進(jìn)行反吹的吹掃口 3003、下部設(shè)有熱解 氣排出口 3004。
[0053]根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，所述孔帶的高度為150-1500mm，所述孔的直徑為1-30mm;所述顆粒床除塵裝置位于熱解室一側(cè)的上部為斜面設(shè)計(jì)，所述顆粒床除塵裝置的高 度為200-2000mm，寬度為100-500mm，所述顆粒床除塵裝置內(nèi)裝有l(wèi)mm-20mm高的過(guò)濾介質(zhì)； 根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，本發(fā)明采用過(guò)濾介質(zhì)為珍珠巖、砂石或陶瓷球顆粒。
[0054] c.潔凈的油氣進(jìn)入到所述裂解室內(nèi)，所述催化劑加入裝置將催化劑噴灑于所述 裂解室中，所述熱解油氣在所述裂解室內(nèi)完成催化裂解過(guò)程，產(chǎn)生裂解氣。
[0055] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，采用的催化劑的種類和粒徑不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人 員可以根據(jù)需要靈活選擇。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，該系統(tǒng)采用的催化劑可以為白云石、 Ni基催化劑和Fe基催化劑中的一種或幾種混合使用；催化劑的粒徑可以為不大于0.5毫 米；由此，催化效率較高，對(duì)油頁(yè)巖的熱解和催化裂解的提油程度較高，天然氣收率較高。
[0056] 根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，所述裂解室內(nèi)分布了至少一根所述蓄熱式輻射管17， 優(yōu)選的，所述至少一根蓄熱式輻射管均勻分布，具體的，并加熱到600-900°C，管壁溫度利用 燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥控制在600~900°C范圍，完成熱裂解過(guò)程，大分子的焦油分子裂解為小分子的 氣態(tài)烴類，產(chǎn)生大量的裂解氣，避免了熱解油含塵的問(wèn)題，真正實(shí)現(xiàn)了油頁(yè)巖的清潔高效利 用。
[0057] d.所述裂解氣通過(guò)所述裂解氣出口進(jìn)入到所述噴淋塔中，對(duì)所述裂解氣進(jìn)行凈化 處理； e.經(jīng)過(guò)凈化的凈裂解氣進(jìn)入所述燃?xì)夤拗袃?chǔ)存。
[0058]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該系統(tǒng)還可以包括:在噴淋塔10和燃?xì)夤?2之間還可以進(jìn) 一步設(shè)置有燃?xì)庖L(fēng)機(jī)11，燃?xì)庖L(fēng)機(jī)11可以快速、有效地將噴淋塔中經(jīng)過(guò)凈化獲得的天 然氣輸送至燃?xì)夤拗羞M(jìn)行存儲(chǔ)，進(jìn)一步地，得到的裂解氣可以進(jìn)一步用于制備LNG或LNP。發(fā) 明人發(fā)現(xiàn)，利用該系統(tǒng)可以顯著提高裂解氣的收率，有足夠的氣體用于生產(chǎn)液化天然氣 (LNG)或液化石油氣(LPG)，經(jīng)濟(jì)效益好。
[0059] 發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的該反應(yīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，溫度分布均 勻，加熱效果好，一個(gè)爐體內(nèi)可進(jìn)行兩種作業(yè)，合二為一，節(jié)省建造成本和占地面積，其反應(yīng) 器分為熱解室和裂解室，在熱解室油氣出口處設(shè)有顆粒床除塵器，熱解室產(chǎn)生的油氣，經(jīng)過(guò) 顆粒床除塵后，潔凈的油氣再進(jìn)入裂解室進(jìn)行深度催化裂解，大分子的焦油分子裂解為小 分子的氣態(tài)烴類，生成大量的潔凈的裂解氣產(chǎn)品，降低了后端除塵壓力，避免了熱解油含塵 的問(wèn)題，真正實(shí)現(xiàn)了化石燃料的清潔高效利用。
[0060] 下面對(duì)本發(fā)明的自除塵型油頁(yè)巖熱解和催化裂解系統(tǒng)和方法的具體工作過(guò)程進(jìn) 行詳細(xì)描述，具體如下： 首先，將粒度<20mm的原料油頁(yè)巖加入加料斗1中，利用第二進(jìn)料裝置99將儲(chǔ)存于加料 斗1中的原料油頁(yè)巖加入氣流干燥器2中，同時(shí)蓄熱式輻射管17中排出的200~250攝氏度的 煙氣通入氣流干燥器中，原料油頁(yè)巖在煙氣的作用下進(jìn)行干燥和提升，接著煙氣和原料油 頁(yè)巖的混合物排出氣流干燥器，進(jìn)入氣固分離裝置4中，分離獲得的煙氣(溫度約為70~110 攝氏度）排出氣固分離裝置，并在尾氣引風(fēng)機(jī)的作用下進(jìn)入尾氣凈化裝置7,進(jìn)行凈化處 理，凈化得到的符合排放標(biāo)準(zhǔn)的煙氣經(jīng)煙囪8排空，氣固分離裝置中分離得到的原料油頁(yè)巖 排出氣固分離裝置，并進(jìn)入熱解料斗5中，然后利用第一送料裝置將儲(chǔ)存于熱解料中的原料 油頁(yè)巖加入熱解反應(yīng)器中，自上而下運(yùn)動(dòng)，停留約1~50分鐘，在均勻設(shè)置的蓄熱式輻射管 17 (管壁溫度約為500~700攝氏度）的打散和加熱作用下，油頁(yè)巖均勻受熱升溫至500~ 600攝氏度，完成熱解反應(yīng)，得到熱解油氣和半焦，得到的熱解油氣通過(guò)所述反應(yīng)器隔熱磚 墻上設(shè)置的所述顆粒床除塵裝置30進(jìn)行過(guò)濾除塵，同時(shí)通過(guò)吹掃口 3003對(duì)所述除塵裝置進(jìn) 行反吹，產(chǎn)生的粉塵通過(guò)粉塵排出口 3002排出進(jìn)入所述半焦輸送裝置14，潔凈的油氣通過(guò) 熱解氣排出口3004進(jìn)入到所述裂解室內(nèi)，同時(shí)催化劑料斗中的催化劑(包括但不限于白云 石、Ni基催化劑和Fe基催化劑中的一種或幾種混合使用等)通過(guò)催化劑噴出管道16依次經(jīng) 催化劑主管20、催化劑支管21和催化劑噴射件經(jīng)噴嘴均勻噴灑在裂解室中，進(jìn)行深度催化 裂解，半焦或其他固體雜質(zhì)通過(guò)半焦輸送裝置14輸送至氣化爐13中進(jìn)行氣化處理，得到可 燃?xì)馔ㄈ胄顭崾捷椛涔苡糜趯?duì)熱解反應(yīng)器中的油頁(yè)巖進(jìn)行加熱，氣化處理得到的灰渣排出 氣化爐，裂解室中裂解得到的裂解氣體通過(guò)裂解氣出口 24進(jìn)入噴淋塔10凈化，凈化后的氣 體進(jìn)入燃?xì)夤?2進(jìn)行存儲(chǔ)，可以進(jìn)一步用于制備LNG或LPG。
[0061 ] 具體實(shí)施例： 利用自除塵型油頁(yè)巖熱解和催化裂解系統(tǒng)對(duì)龍口油頁(yè)巖進(jìn)行處理，原料的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)見(jiàn) 表1。
[0062] 表1:龍口油頁(yè)巖基礎(chǔ)數(shù)據(jù)
利用該反應(yīng)器處理龍口油頁(yè)巖，得到的氣體產(chǎn)品產(chǎn)率為16%，遠(yuǎn)高于實(shí)驗(yàn)室鋁甑熱解所 得到的產(chǎn)氣率，熱解焦油幾乎全部裂解為氣態(tài)產(chǎn)物，產(chǎn)氣率高。裂解氣中氫氣含量為45%，品 質(zhì)高，該系統(tǒng)產(chǎn)出的裂解氣中粉塵含量低于1 %，氣體較為清潔。
[0063] 在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)"第一"、"第二"僅用于描述目的，而不能 理解為指示或暗示相對(duì)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"的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。
[0064] 在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)"安裝"、"相連"、"連接"、"固定"等 術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體;可以是機(jī)械連 接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi) 部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情 況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。
[0065] 在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征"上"或"下"可以 是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過(guò)中間媒介間接接觸。而且，第一特征在 第二特征"之上"、"上方"和"上面"可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示 第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征"之下"、"下方"和"下面"可以是第 一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0066]在本說(shuō)明書的描述中，參考術(shù)語(yǔ)"一個(gè)實(shí)施例"、"一些實(shí)施例"、"示例"、"具體示 例"、或"一些示例"等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特 點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不 必針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一 個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù) 人員可以將本說(shuō)明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合 和組合。
[0067] 盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例 性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述 實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型，同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本申請(qǐng)的思 想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種自除塵型油頁(yè)巖熱解和催化裂解系統(tǒng)，其特征在于，包括： 熱解料斗； 第一進(jìn)料裝置，所述第一進(jìn)料裝置與所述熱解料斗連接； 熱解和催化裂解反應(yīng)器，包括:進(jìn)料口、熱解室、裂解室和裂解氣出口，所述進(jìn)料口設(shè) 置在所述熱解室的頂壁上，所述裂解氣出口設(shè)置在所述裂解室的側(cè)壁上；以及： 蓄熱式輻射管，所述蓄熱式輻射管沿所述熱解反應(yīng)器的高度方向多層布置在所述熱解 室和所述裂解室內(nèi)部，每層具有多根沿水平方向布置的所述蓄熱式輻射管； 隔熱磚墻，所述隔熱磚墻設(shè)置在反應(yīng)器橫向?qū)挾鹊?/3處，豎直地貫穿于所述反應(yīng)器 內(nèi)，將所述反應(yīng)器的內(nèi)部空間分隔成所述熱解室和所述裂解室； 催化劑加入裝置，其與所述裂解室連接，用于將裂解催化劑施加于所述裂解室中； 連通構(gòu)件，所述連通構(gòu)件為所述隔熱磚墻縱向長(zhǎng)度上，位于下部位置的開(kāi)口，用于將所 述熱解室和所述裂解室連通； 顆粒床除塵裝置，所述顆粒床除塵裝置與所述隔熱磚墻的所述開(kāi)口固定連接，且所述 顆粒床除塵裝置位于所述熱解室的一側(cè)沿水平方向延伸到所述熱解室內(nèi)，用于將所述熱解 室產(chǎn)生的油氣，通過(guò)所述顆粒床除塵裝置，通入到所述裂解室； 噴淋塔，所述噴淋塔與所述裂解氣出口連接； 燃?xì)夤?，所述燃?xì)夤夼c噴淋塔連接。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述顆粒床除塵裝置位于熱解室一側(cè)的側(cè) 面上設(shè)置具有多個(gè)孔的孔帶，所述顆粒床除塵裝置位于熱解室一側(cè)的底面上設(shè)有粉塵排出 口，且所述顆粒床除塵裝置位于裂解室一側(cè)的側(cè)面上部設(shè)有用于對(duì)所述除塵裝置進(jìn)行反吹 的吹掃口、下部設(shè)有熱解氣排出口。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述隔熱磚墻的厚度為50-150mm，所述孔 帶的高度為150_1500mm，所述孔的直徑為l-30mm;所述顆粒床除塵裝置位于熱解室一側(cè)的 上部為斜面設(shè)計(jì)，所述顆粒床除塵裝置鑲嵌在所述開(kāi)口內(nèi)，所述顆粒床除塵裝置的高度為 200-2000mm，寬度為100-500mm，所述顆粒床除塵裝置內(nèi)裝有l(wèi)mm-20mm高的過(guò)濾介質(zhì)；優(yōu)選 的，所述過(guò)濾介質(zhì)為珍珠巖、砂石或陶瓷球顆粒。4. 根據(jù)權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括:氣化爐，所述氣化 爐一端與所述蓄熱式輻射管的燃?xì)馊肟谙噙B，另一端與所述半焦輸送裝置相連。5. 根據(jù)權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括： 加料斗； 第二進(jìn)料裝置，其與所述加料斗相連； 干燥裝置，其分別與所述第二進(jìn)料裝置和所述蓄熱式輻射管上的煙氣出口連接； 氣固分離裝置，其分別與所述干燥裝置和所述熱解料斗相連接； 尾氣凈化裝置，其與所述氣固分離裝置相連接。6. 根據(jù)權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，催化劑加入裝置包括:催化劑料斗；催化劑 主管，所述催化劑主管與所述催化劑料斗相連;催化劑支管，所述催化劑支管與所述催化劑 主管相連通，所述催化劑支管穿過(guò)所述反應(yīng)器裂解室的壁并延伸至所述裂解室內(nèi)部;至少 一個(gè)催化劑噴射件，所述催化劑噴射件設(shè)置在所述催化劑支管上，且位于所述裂解室內(nèi)部； 優(yōu)選的，所述催化劑支管為多個(gè)并沿所述催化劑主管的長(zhǎng)度方向彼此平行布置，所述催化 劑支管設(shè)置在所述蓄熱式輻射管的層間；優(yōu)選的，所述催化劑噴射件包括催化劑噴出管道 和設(shè)置在所述催化劑噴出管道上的噴嘴，所述噴嘴上設(shè)置有調(diào)節(jié)閥。7. 根據(jù)權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述熱解料斗通過(guò)所述第一進(jìn) 料裝置與所述進(jìn)料口相連;進(jìn)一步還包括半焦出口，其設(shè)置在所述熱解室的下部，所述半焦 出口與所述半焦輸送裝置連接。8. -種利用權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)進(jìn)行油頁(yè)巖熱解和催化裂解的方法，其 特征在于，包括以下步驟： a. 將顆粒油頁(yè)巖通過(guò)所述第一進(jìn)料裝置及所述進(jìn)料口加入到所述反應(yīng)器中，在所述反 應(yīng)器的所述熱解室中完成熱解過(guò)程； b. 熱解產(chǎn)生的油氣通過(guò)所述反應(yīng)器隔熱磚墻上設(shè)置的顆粒床除塵裝置進(jìn)行過(guò)濾除塵 后，潔凈的油氣進(jìn)入到所述反應(yīng)器的所述裂解室； c. 潔凈的油氣進(jìn)入到所述裂解室內(nèi)，所述催化劑加入裝置將催化劑噴灑于所述裂解 室中，所述熱解油氣在所述裂解室內(nèi)完成催化裂解過(guò)程，產(chǎn)生裂解氣； d .所述裂解氣通過(guò)所述裂解氣出口進(jìn)入到所述噴淋塔中，對(duì)所述裂解氣進(jìn)行凈化處 理； e.經(jīng)過(guò)凈化的凈裂解氣進(jìn)入所述燃?xì)夤拗袃?chǔ)存。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述步驟a中，所述顆粒油頁(yè)巖從所述反應(yīng) 器上部的進(jìn)料口加入到所述反應(yīng)器中，并被所述反應(yīng)器內(nèi)的所述蓄熱式輻射管打散，熱解 半焦從所述反應(yīng)器底部的半焦出口排出；所述步驟a中，顆粒油頁(yè)巖被所述反應(yīng)器熱解室中 的所述蓄熱式輻射管加熱到500-600°C，所述步驟b中，熱解油氣被所述反應(yīng)器裂解室中的 所述蓄熱式輻射管加熱到600-900°C，所述步驟c中，所述催化劑通過(guò)所述催化劑噴射件均 勻地噴灑于所述裂解室中。10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述顆粒油頁(yè)巖的粒度為20mm以下。
【文檔編號(hào)】C10K1/02GK105885901SQ201610489942
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年6月29日
【發(fā)明人】耿層層, 陳水渺, 肖磊, 薛遜, 吳道洪
【申請(qǐng)人】北京神霧環(huán)境能源科技集團(tuán)股份有限公司