專利名稱：一種頁(yè)巖油的提取方法及其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種頁(yè)巖油的提取方法及其設(shè)備。
技術(shù)背景油頁(yè)巖是石油和煤炭較為理想的替代能源。不完全統(tǒng)計(jì)表明，世界油頁(yè)巖資源量比煤資源量多40%，頁(yè)巖油資源量約比石油資源量多50%。隨著能源需求 增長(zhǎng)、能源供應(yīng)與能源結(jié)構(gòu)調(diào)整等問(wèn)題日益突出，如何合理有效開發(fā)利用油頁(yè) 巖資源，緩解能源壓力，已成社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2000年全球開 采的油頁(yè)巖中有69%用于發(fā)電和供暖，25%用于提煉高收益的頁(yè)巖油及相關(guān)產(chǎn)品， 6%用于生產(chǎn)以及其它用途?？梢娪晚?yè)巖主要有三種用途，不但可提煉出各種油 類，而且還可煉制出各種合成燃料氣體及化工原料，副產(chǎn)品還可用于制磚、水 泥等建筑材料。油頁(yè)巖的開發(fā)利用已有近二百年歷史，世界許多國(guó)家都非常重視油頁(yè)巖的 開發(fā)和利用。中國(guó)的頁(yè)巖油工業(yè)始于1928年，至今已有70多年的歷史。1959 年油頁(yè)巖年加工能力曾達(dá)2000萬(wàn)噸，頁(yè)巖油產(chǎn)量達(dá)到79萬(wàn)噸，約占當(dāng)年全國(guó) 石油產(chǎn)量的21%，創(chuàng)造了歷史最高水平。上世紀(jì)60年代后，隨著天然原油的大 量開采，頁(yè)巖油比重機(jī)急劇下降，但有少數(shù)企業(yè)維持著油頁(yè)巖的開采和利用， 目前頁(yè)巖油產(chǎn)量每年仍有15—20萬(wàn)噸。中國(guó)是世界上到目前仍然保持著頁(yè)巖油 生產(chǎn)的少數(shù)國(guó)家之一。雖然全世界的油頁(yè)巖資源豐富，用途廣，開發(fā)利用時(shí)間 也較早，但并不被大多數(shù)國(guó)家所重視。i前，頁(yè)巖油的提取一般采用油頁(yè)巖干餾技術(shù)。該技術(shù)是將一定粒徑范圍 內(nèi)的油頁(yè)巖顆粒輸送到干餾爐內(nèi)，在干餾爐中進(jìn)行干燥預(yù)熱及干餾，干餾生成
頁(yè)巖油。干餾后的頁(yè)巖呈半焦進(jìn)入發(fā)生爐，然后進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，生成的瓦 斯進(jìn)入混合室與通入的熱循環(huán)瓦斯混合，經(jīng)噴孔噴向干餾爐作為干餾熱源。而 半焦則經(jīng)過(guò)氧化還原后，生成的頁(yè)巖渣經(jīng)過(guò)冷卻后爐外。但是，目前從油頁(yè)巖中提取頁(yè)巖油技術(shù)有如下缺陷1)成本高；2)效率 低；3)環(huán)境污染大。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種頁(yè)巖油的提取方法。使用該方法提取 頁(yè)巖油能降低成本、效率高且環(huán)境污染小。本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問(wèn)題是提供一種提取頁(yè)巖油的設(shè)備系統(tǒng)。為解決上述第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明一種提取頁(yè)巖油的設(shè)備系統(tǒng)，它采用 的技術(shù)方案如下它包括蒸餾器和油分離器；所述蒸餾器上方設(shè)有進(jìn)料斗，下方設(shè)有出料斗；所述蒸餾器的中部從上到 下設(shè)有預(yù)熱油霧段、熱解段、燃燒段和廢油頁(yè)巖冷卻段；所述蒸餾器中部上端預(yù)熱油霧段處通過(guò)管道與油分離器上部連接相通；所 述油分離器的下部通過(guò)管道與蒸餾器的熱解段、燃燒段和廢油頁(yè)巖冷卻段分別 相通連接。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步的改進(jìn)，為方便原料的輸送，所述蒸餾器上方 設(shè)有原料旋轉(zhuǎn)輸送器，下方設(shè)有廢料旋轉(zhuǎn)輸送器；這大大方便了原料的輸送， 也方便了廢料的運(yùn)輸排放。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步的改進(jìn)，為方便原料油頁(yè)巖顆粒進(jìn)入和排出蒸 餾器，所述蒸餾器進(jìn)料斗內(nèi)設(shè)有旋轉(zhuǎn)進(jìn)料格柵，所述蒸餾器出料斗內(nèi)設(shè)有旋轉(zhuǎn) 出料格柵。
作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步的改進(jìn)，所述蒸餾器內(nèi)部縱向設(shè)有一滾動(dòng)格柵機(jī)械裝置；該裝置有助于原料在蒸餾器中的受熱均勻，也有助于原料在蒸餾器 的下落并冷卻。作為技術(shù)方案的進(jìn)一步的改進(jìn)，所述蒸餾器的預(yù)熱油霧段與油分離器連接 的管道上還設(shè)有精餾塔。作為技術(shù)方案的進(jìn)一步的改進(jìn)，所述精餾塔與油分離器的連接管道上還設(shè) 有加氫反應(yīng)器和冷凝器。作為技術(shù)方案的進(jìn)一步的改進(jìn)，所述油分離器上部通過(guò)管道與一循環(huán)鼓風(fēng) 機(jī)連接，且該油分離器的底部通過(guò)管道與蒸餾器熱解段側(cè)壁相通連接；所述循 環(huán)鼓風(fēng)機(jī)通過(guò)管道分別與蒸餾器熱解段、燃燒段和廢油頁(yè)巖冷卻段相通連接； 在所述循環(huán)鼓風(fēng)機(jī)與蒸餾器熱解段和燃燒段連接的管道上，外接一鼓風(fēng)機(jī)。為解決上述第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明一種頁(yè)巖油的提取方法，包括如下步驟1) 將壓碎的頁(yè)巖裝入蒸餾器的頂部，然后進(jìn)入預(yù)熱油霧段，將頁(yè)巖預(yù)熱到 138 160。C;2) 頁(yè)巖進(jìn)入蒸餾器熱解段，加熱頁(yè)巖到482 538"C，頁(yè)巖在該熱解段蒸餾 出頁(yè)巖油油/氣混合物，通入循環(huán)氣帶動(dòng)頁(yè)巖油油/氣混合物進(jìn)入預(yù)熱油霧段；3) 頁(yè)巖進(jìn)入蒸餾器燃燒段，在該段內(nèi)殘留在頁(yè)巖上的含碳的殘留物進(jìn)入燃 燒區(qū)時(shí)變成了一種燃料，通入夾帶部分空氣的循環(huán)氣，此循環(huán)氣因含有空氣， 所以在燃燒區(qū)內(nèi)會(huì)引燃上述含碳的燃料而發(fā)生燃燒；該燃燒的熱量可保持蒸餾 器各段在需要的溫度范圍；4) 頁(yè)巖進(jìn)入蒸餾器廢油頁(yè)巖冷卻段，循環(huán)氣體進(jìn)入廢油頁(yè)巖冷卻段，循環(huán) 氣上升遭遇被蒸餾的頁(yè)巖，并在此起到氣提劑及逆向固——?dú)鉄峤粨Q劑的作用 蒸餾后廢頁(yè)巖被冷卻；5) 上述各段產(chǎn)生的混合氣體都進(jìn)入預(yù)熱油霧段，呈懸浮狀的薄霧氣，將該 懸浮狀的薄霧氣通過(guò)管道輸送到油分離器；6) 油分離器進(jìn)行分離后，頁(yè)巖油產(chǎn)品放出，氣體作為循環(huán)氣分別輸送到蒸 餾器熱解段、燃燒段和廢油頁(yè)巖冷卻段成為逆流向上的循環(huán)氣；7) 廢油頁(yè)巖排出蒸餾器。也就是說(shuō)，位于蒸餾器內(nèi)部的三個(gè)區(qū)域可以同時(shí)工作，以實(shí)現(xiàn)①頁(yè)巖原 料預(yù)熱至138 16(TC，②將頁(yè)巖原料加熱至482 538。C，以去除氣體狀態(tài)的烯 炔烴；③在獲得加熱蒸餾塔與/或預(yù)熱汽缸中所得到的熱損失時(shí)，對(duì)廢頁(yè)巖進(jìn)行 冷卻。作為上述頁(yè)巖油的提取方法的進(jìn)一步改進(jìn)，所述懸浮狀的薄霧氣進(jìn)入油分 離器之前，先輸送到482 538'C的精餾塔中進(jìn)行精餾。作為上述頁(yè)巖油的提取方法的進(jìn)一步改進(jìn)，所述精餾塔后出來(lái)的氣體輸送 到油分離器支前，先輸送到加氫反應(yīng)器進(jìn)行加氫，加氫后循環(huán)氣再經(jīng)過(guò)冷凝器 才進(jìn)入油分離器。作為上述頁(yè)巖油的提取方法的進(jìn)一步改進(jìn)，所述頁(yè)巖進(jìn)入蒸餾器熱解段時(shí)， 同時(shí)加入少量的水；這些少量的水在工作中被循環(huán)利用，其余的水來(lái)自頁(yè)巖石， 并在蒸餾過(guò)程中以薄霧形態(tài)加以利用。本發(fā)明具有成本低、效率高且環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
參見圖1所示，本發(fā)明一種提取頁(yè)巖油的設(shè)備，作為本發(fā)明的最優(yōu)選的實(shí)施例，它包括原料旋轉(zhuǎn)輸送器1、蒸餾器2和廢料旋轉(zhuǎn)輸送器3;所述蒸餾器2上方設(shè)有進(jìn)料斗20:所述蒸餾器2內(nèi)部縱向設(shè)有一滾動(dòng)格柵 機(jī)械裝置21;所述蒸餾器2的接近底部的位置設(shè)有脫油廢料控制器22，所述蒸 餾器3的底部設(shè)有出料斗23;所述出料斗23的下方設(shè)有廢料旋轉(zhuǎn)輸送器3;所 述蒸餾器2的中部從上到下設(shè)有預(yù)熱油霧段25、熱解段26、燃燒段27和廢油 頁(yè)巖冷卻段28;所述蒸餾器下方設(shè)有滑動(dòng)臺(tái)29;所述蒸餾器2中部預(yù)熱油霧段25的側(cè)壁通過(guò)管道與一精餾塔4側(cè)部相通連 接，所述精餾塔4頂端通過(guò)管道與一加氫反應(yīng)塔5相通連接；所述精餾塔4底 部與加氫反應(yīng)塔5的底部共同連接出料管道；所述加氫反應(yīng)塔5的側(cè)面通過(guò)管 道連接冷凝器6后與一油分離器7相通連接，該油分離器上部通過(guò)管道與一循 環(huán)鼓風(fēng)機(jī)7連接，且該油分離器7的底部通過(guò)管道與蒸餾器熱解段26側(cè)壁相通 連接；所述循環(huán)鼓風(fēng)機(jī)8通過(guò)管道分別與蒸餾器熱解段26、燃燒段27和廢油頁(yè) 巖冷卻段28相通連接；在所述循環(huán)鼓風(fēng)機(jī)8與蒸餾器熱解段26和燃燒段27連 接的管道上，外接一鼓風(fēng)機(jī)9;為方便原料油頁(yè)巖顆粒進(jìn)入和排出蒸餾器2，所 述蒸餾器進(jìn)料斗20內(nèi)設(shè)有旋轉(zhuǎn)進(jìn)料格柵201，所述蒸餾器出料斗23內(nèi)設(shè)有旋轉(zhuǎn) 出料格柵231。本發(fā)明一種頁(yè)巖油的提取方法，其特征在于，包括如下步驟1) 將壓碎的頁(yè)巖裝入蒸餾器的頂部，并加入少量的水，然后進(jìn)入預(yù)熱油霧 段，將頁(yè)巖預(yù)熱到138 16(TC;2) 頁(yè)巖進(jìn)入蒸餾器熱解段，加熱頁(yè)巖到482 538-C，頁(yè)巖在該熱解段蒸餾 出頁(yè)巖油油/氣混合物，通入循環(huán)氣帶動(dòng)頁(yè)巖油油/氣混合物進(jìn)入預(yù)熱油霧段;3) 頁(yè)巖進(jìn)入蒸餾器燃燒段，在該段內(nèi)殘留在頁(yè)巖上的含碳的殘留物進(jìn)入燃 燒區(qū)時(shí)變成了一種燃料，通入夾帶部分空氣的循環(huán)氣，此循環(huán)氣因含有空氣， 所以在燃燒區(qū)內(nèi)會(huì)引燃上述含碳的燃料而發(fā)生燃燒；該燃燒的熱量可保持蒸餾 器各段在需要的溫度范圍；4) 頁(yè)巖進(jìn)入蒸餾器廢油頁(yè)巖冷卻段，循環(huán)氣體進(jìn)入廢油頁(yè)巖冷卻段，循環(huán) 氣上升遭遇被蒸餾的頁(yè)巖，并在此起到氣提劑及逆向固——?dú)鉄峤粨Q劑的作用， 蒸餾后廢頁(yè)巖被冷卻；5) 上述各段產(chǎn)生的混合氣體都進(jìn)入預(yù)熱油霧段，呈懸浮狀的薄霧氣，將該 懸浮狀的薄霧氣通過(guò)管道輸送到油分離器；6) 油分離器進(jìn)行分離后，頁(yè)巖油產(chǎn)品放出，氣體作為循環(huán)氣分別輸送到蒸 餾器熱解段、燃燒段和廢油頁(yè)巖冷卻段成為逆流向上的循環(huán)氣；7) 廢油頁(yè)巖排出蒸餾器；作為上述頁(yè)巖油的提取方法的進(jìn)一步改進(jìn)的實(shí)施例，所述懸浮狀的薄霧氣 進(jìn)入油分離器之前，先輸送到482 538-C的精餾塔中進(jìn)行精餾。作為上述頁(yè)巖油的提取方法的進(jìn)一步改進(jìn)的實(shí)施例，所述精餾塔后出來(lái)的 氣體輸送到油分離器支前，先輸送到加氫反應(yīng)器迸行加氫，加氫后循環(huán)氣再經(jīng) 過(guò)冷凝器才進(jìn)入油分離器。
權(quán)利要求
1、一種提取頁(yè)巖油的設(shè)備系統(tǒng)，其特征在于它包括蒸餾器和油分離器；所述蒸餾器上方設(shè)有進(jìn)料斗，下方設(shè)有出料斗；所述蒸餾器的中部從上到下設(shè)有預(yù)熱油霧段、熱解段、燃燒段和廢油頁(yè)巖冷卻段；所述蒸餾器中部上端預(yù)熱油霧段處通過(guò)管道與油分離器上部連接相通；所述油分離器的下部通過(guò)管道與蒸餾器的熱解段、燃燒段和廢油頁(yè)巖冷卻段分別相通連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的提取頁(yè)巖油的設(shè)備系統(tǒng)，其特征在于所述蒸餾 器上方設(shè)有原料旋轉(zhuǎn)輸送器，下方設(shè)有廢料旋轉(zhuǎn)輸送器。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的提取頁(yè)巖油的設(shè)備系統(tǒng)，其特征在于所述蒸餾 器進(jìn)料斗內(nèi)設(shè)有旋轉(zhuǎn)進(jìn)料格柵，所述蒸餾器出料斗內(nèi)設(shè)有旋轉(zhuǎn)出料格柵。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的提取頁(yè)巖油的設(shè)備系統(tǒng)，其特征在于所述蒸熘器內(nèi)部縱向設(shè)有滾動(dòng)格柵機(jī)械裝置。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的提取頁(yè)巖油的設(shè)備系統(tǒng)，其特征在于所述蒸餾 器的預(yù)熱油霧段與油分離器連接的管道上還設(shè)有精餾塔。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的提取頁(yè)巖油的設(shè)備系統(tǒng)，其特征在于所述精餾塔與油分離器的連接管道上還設(shè)有加氫反應(yīng)器和冷凝器。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的提取頁(yè)巖油的設(shè)備系統(tǒng)，其特征在于所述油分 離器上部通過(guò)管道與一循環(huán)鼓風(fēng)機(jī)連接，且該油分離器的底部通過(guò)管道與蒸餾 器熱解段側(cè)壁相通連接；所述循環(huán)鼓風(fēng)機(jī)通過(guò)管道分別與蒸餾器熱解段、燃燒 段和廢油頁(yè)巖冷卻段相通連接；在所述循環(huán)鼓風(fēng)機(jī)與蒸餾器熱解段和燃燒段連 接的管道上，外接一鼓風(fēng)機(jī)。
8、 本發(fā)明一種頁(yè)巖油的提取方法，其特征在于，包括如下步驟- 1) 將壓碎的頁(yè)巖裝入蒸餾器的頂部，然后進(jìn)入預(yù)熱油霧段，將頁(yè)巖預(yù)熱到138 160°C;2) 頁(yè)巖進(jìn)入蒸餾器熱解段，加熱頁(yè)巖到482 538'C，頁(yè)巖在該熱解段蒸餾 出頁(yè)巖油油/氣混合物，通入循環(huán)氣帶動(dòng)頁(yè)巖油油/氣混合物進(jìn)入預(yù)熱油霧段;3) 頁(yè)巖進(jìn)入蒸餾器燃燒段，在該段內(nèi)殘留在頁(yè)巖上的含碳的殘留物進(jìn)入燃 燒區(qū)時(shí)變成了一種燃料，通入夾帶部分空氣的循環(huán)氣，此循環(huán)氣因含有空氣， 所以在燃燒區(qū)內(nèi)會(huì)引燃上述含碳的燃料而發(fā)生燃燒；該燃燒的熱量可保持蒸餾 器各段在需要的溫度范圍；4) 頁(yè)巖進(jìn)入蒸餾器廢油頁(yè)巖冷卻段，循環(huán)氣體進(jìn)入廢油頁(yè)巖冷卻段，循環(huán) 氣上升遭遇被蒸餾的頁(yè)巖，并在此起到氣提劑及逆向固——?dú)鉄峤粨Q劑的作用， 蒸餾后廢頁(yè)巖被冷卻；5) 上述各段產(chǎn)生的混合氣體都進(jìn)入預(yù)熱油霧段，呈懸浮狀的薄霧氣，將該 懸浮狀的薄霧氣通過(guò)管道輸送到油分離器；6) 油分離器進(jìn)行分離后，頁(yè)巖油產(chǎn)品放出，氣體作為循環(huán)氣分別輸送到蒸 餾器熱解段、燃燒段和廢油頁(yè)巖冷卻段成為逆流向上的循環(huán)氣；7) 廢油頁(yè)巖排出蒸餾器。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的頁(yè)巖油的提取方法，其特征在于所述懸浮狀的 薄霧氣進(jìn)入油分離器之前，先輸送到482 538"C的精餾塔中進(jìn)行精餾。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的頁(yè)巖油的提取方法，其特征在于所述精餾塔 后出來(lái)的氣體輸送到油分離器支前，先輸送到加氫反應(yīng)器進(jìn)行加氫，加氫后循 環(huán)氣再經(jīng)過(guò)冷凝器才進(jìn)入油分離器。
全文摘要
一種頁(yè)巖油的提取方法及其設(shè)備；本方法和設(shè)備靠原料自身重力加料，通過(guò)滾動(dòng)的頁(yè)巖中的殘留炭的燃燒形成能量自給，在向下傾落的頁(yè)巖與上升的循環(huán)氣與空氣的混合氣或與循環(huán)氣與蒸汽的混和氣之間的均勻熱交換，以及盡可能減少使用移動(dòng)機(jī)械裝置，從而達(dá)到成本低、效率高且環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C10G1/02GK101148597SQ20071009800
公開日2008年3月26日 申請(qǐng)日期2007年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月24日
發(fā)明者安托尼·齊利高 申請(qǐng)人:安托尼·齊利高