專利名稱：一種干餾器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種干餾器，用于煤拔頭工藝，屬于煤制油領(lǐng)域。
技術(shù)背景隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，石油的消耗量迅速增加，然而石油資源卻日趨緊張。2001年，世界原油的消耗量為35.106億噸，據(jù)預(yù)測(cè)，到 2010年，世界原油的消耗量將達(dá)到44. 74億噸。據(jù)現(xiàn)有探明的石油儲(chǔ) 量來(lái)看，全球石油資源只能維持約40年左右的開(kāi)采，因此，尋找可替 代能源已經(jīng)引起全球各國(guó)的關(guān)注。煤和油頁(yè)巖的開(kāi)發(fā)和利用是一個(gè)很好的選擇。油頁(yè)巖又稱為油母 頁(yè)巖、頁(yè)巖等，本發(fā)明中統(tǒng)一稱為頁(yè)巖。頁(yè)巖在地球上的蘊(yùn)藏量十分 豐富，是可燃礦產(chǎn)之一。頁(yè)巖可以提煉出頁(yè)巖油，全世界頁(yè)巖中蘊(yùn)藏 的頁(yè)巖油資源量大體有3662億噸，比傳統(tǒng)的石油資源至少多50%。我 國(guó)頁(yè)巖中含有頁(yè)巖油的儲(chǔ)量為290億噸，居世界第4位，僅次于美國(guó)、 巴西和前蘇聯(lián)。頁(yè)巖由有才幾物質(zhì)和無(wú)機(jī)物質(zhì)組成。頁(yè)巖中無(wú)4幾物質(zhì)常 見(jiàn)的有石英、粘土、碳酸鹽等，有時(shí)還含有銅、鎳、鈷、鉬、鈦、釩 等的化合物。另外，中國(guó)是世界上最大的煤炭生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，也是世界上少 數(shù)幾個(gè)以煤為主要能源資源有國(guó)家之一，根據(jù)英國(guó)石油公司(BP)世 界能源統(tǒng)計(jì)報(bào)告資料，2002年全世界探明的煤炭?jī)?chǔ)量為9842億噸，其 中，中國(guó)為1145億噸，約占11.6%，居世界第三位。我國(guó)的煤炭種類 豐富，其中揮發(fā)份較高的低階煤占較大比例，Vdaf (干燥無(wú)灰基揮發(fā) 份)在28%以上的低階煤約占全國(guó)煤炭?jī)?chǔ)量的3/4左右，其中Vdaf在 35%以上的低階煤約占全國(guó)煤炭?jī)?chǔ)量的50%。 一直以來(lái)，煤炭都是中國(guó) 的主要能源，例如1996年煤炭占中國(guó)一次能源消費(fèi)總量的74. 7%, 78% 的電力來(lái)自以煤為燃料的火力發(fā)電。到2000年時(shí)其占能源消費(fèi)總量的比例雖然降為66.1%,仍占相當(dāng)大的比例。煤炭在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì) 發(fā)展中占有極其重要的地位，在今后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)仍將是我國(guó)能源 的主體，是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱，其在一次能源結(jié)構(gòu)中的主導(dǎo)地 位不會(huì)有太大的改變。與此同時(shí)，我國(guó)石油和天然氣資源嚴(yán)重不足。最新油氣資源評(píng)價(jià)顯示，中國(guó)石油資源總量787億噸。剩余可采儲(chǔ)量為25億噸，僅占世 界1.7%,保守估計(jì)，可采到2Q63年。天然氣總資源量38. 14萬(wàn)億立方 米，其中探明儲(chǔ)量2. 06萬(wàn)億立方米，探明率僅為6%。天然氣的剩余可 采儲(chǔ)量15000億立方米，占世界的1.0%。自1993年起，中國(guó)已由石油 出口國(guó)轉(zhuǎn)為進(jìn)口國(guó)，2003年進(jìn)口量已達(dá)9100萬(wàn)p屯，超過(guò)日本成為僅次 于美國(guó)的世界第二大石油進(jìn)口國(guó)。據(jù)國(guó)際能源署預(yù)計(jì)，到2010年，我 國(guó)日石油進(jìn)口量與現(xiàn)在相比將增長(zhǎng)一倍，達(dá)到390萬(wàn)桶，即2010年中 國(guó)石油需求將有55%依賴進(jìn)口，到2020年中國(guó)石油需求將有80°/。依賴 進(jìn)口。隨著中國(guó)對(duì)進(jìn)口石油依賴程度的提高，如果國(guó)際石油市場(chǎng)暫時(shí) 或局部供應(yīng)短缺，世界油價(jià)出現(xiàn)異常波動(dòng)，都將對(duì)中國(guó)的能源安全產(chǎn) 生重大的影響?？傊?，我國(guó)是個(gè)富煤、少油的國(guó)家。我國(guó)的能源現(xiàn)狀將使液體燃 料短缺成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展的重要因素。因此，如何高效 潔凈地利用豐富煤炭資源生產(chǎn)清潔油品、合成燃料以及化學(xué)品是我國(guó) 能源領(lǐng)域的重大課題。如果我們能通過(guò)一個(gè)綜合工藝，在發(fā)電前，在 較溫和的條件下從高揮發(fā)分煤中提取液體產(chǎn)物，那將具有非常重要的 經(jīng)常價(jià)值和社會(huì)效益。為此，中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所郭慕孫院士 提出了煤拔頭工藝，以從煤中獲取輕質(zhì)油。拔頭原是石油加工工業(yè)中 的術(shù)語(yǔ)，意思是從原油中蒸出輕油組份。而煤拔頭是指在常壓、中低 溫、無(wú)催化劑和氫氣的條件下，用溫和的熱解的方式提取煤中的氣體、 液體和精細(xì)化學(xué)品，并借此工藝脫硫脫硝，從而實(shí)現(xiàn)油、煤氣、熱、 電的多聯(lián)產(chǎn)、該工藝是基于循環(huán)流化床技術(shù)，煤粉顆粒在循環(huán)床下行管的上部被加入，與循環(huán)的固體物料混合，在相對(duì)較低的溫度(sso-toox: ) 下實(shí)現(xiàn)快速熱解， 經(jīng)與氣體和固體快速分離，并快速冷卻后獲得中烴。余下的半焦在循環(huán)床上行管部分燃燒放熱或發(fā)電，熱的循環(huán) 固體作為煤熱解的熱源進(jìn)入下行床。此技術(shù)生產(chǎn)的油品重質(zhì)油成份較多。在煤拔頭工藝中，需要對(duì)煤進(jìn)行加熱，目前尚沒(méi)有一種筒式干餾 器可以實(shí)現(xiàn)良好地加熱。發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述缺陷，本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種干餾器， 該干餾器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)煤的良好的加熱。為了解決以上的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供以下的技術(shù)方案 一種干餾器，用于煤拔頭工藝，其特征在于，包括空心滾筒和固 定軸，在固定軸上有進(jìn)口和出口，所述空心滾筒與加熱裝置連接，所 述空心滾筒的內(nèi)壁上有翹片，所述空心滾筒與驅(qū)動(dòng)裝置連接。 在本發(fā)明中，軸是固定的。干餾器在工作過(guò)程中，加熱裝置為空心滾筒提供熱量，在空氣滾 筒內(nèi)的煤可以被加熱，并且，空心滾筒上具有翹片，在驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū) 動(dòng)下，空心滾筒和翹片一起轉(zhuǎn)動(dòng)，可以將煤揚(yáng)起，煤與空心滾筒之間、 煤與煤之間可以形成良好的傳熱，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)煤的均勻的加熱。 優(yōu)選地，所述翹片的個(gè)凄t為大于等于2的偶數(shù)。 優(yōu)選地，所述翹片對(duì)稱分布在空心滾筒的內(nèi)壁上。 優(yōu)選地，所述翹片的個(gè)it為六個(gè)或六個(gè)以上。 優(yōu)選地，所述翹片錯(cuò)排分布在空心滾筒的內(nèi)壁上。 優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)裝置為調(diào)速電機(jī)。本發(fā)明所提供的干餾器，工作過(guò)程中，加熱裝置為空心滾筒提供 熱量，在空氣滾筒內(nèi)的煤可以被加熱，并且，空心滾筒上具有翹片， 在驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下，空心滾筒和翹片一起轉(zhuǎn)動(dòng)，可以將煤揚(yáng)起，煤 與空心滾筒之間、煤與煤之間可以形成良好的傳熱，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)煤的 均勻的加熱。本發(fā)明所提供的干餾器，特別適用于煤拔頭工藝中對(duì)煤的加熱裂解或者生產(chǎn)半焦。


圖l是本發(fā)明提供的第一種千餾器的示意圖。圖2是圖1中翹片在空心滾筒的內(nèi)壁上的分布的截面示意3是將空心滾筒展開(kāi)成矩形之后的示意圖。圖中各標(biāo)記為1——煤鎖，2——插板閥，3—一固定軸，4——空心滾筒，5—— 空心通道，6——進(jìn)口， 7——出口， 8——翹片。
具體實(shí)施方式
為了本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠更好地理解本發(fā)明所提供的技術(shù)方 案，下面結(jié)合具體實(shí)施方式
進(jìn)行闡述。請(qǐng)參見(jiàn)圖1，圖l是本發(fā)明提供的第一種干餾器的示意圖。下面按 照煤在工藝中的前進(jìn)路線進(jìn)行闡述。煤鎖1內(nèi)煤在插板閥2打開(kāi)的情 況下，可以掉到固定軸3上與固定軸3接觸，從而進(jìn)入到空心滾筒4 內(nèi)，空心滾筒4與加熱裝置和驅(qū)動(dòng)裝置連接。在固定軸3的內(nèi)部有空 心通道5作為煙氣通道。空心滾筒4的進(jìn)口 6和出口 7分別設(shè)置在空 心滾筒的兩側(cè)。出口 7與后續(xù)工藝的設(shè)備連通?？招臐L筒4的內(nèi)壁上 設(shè)置有翹片，在空心滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，空心滾筒內(nèi)壁上的翹片可以對(duì) 煤進(jìn)行攪動(dòng)，將煤揚(yáng)起，并且增大煤與空心滾筒的換熱，以對(duì)煤進(jìn)行 加熱。進(jìn)口 6和出口 7也可以i殳置在固定軸上，此時(shí)固定軸一H選擇 為較粗的中空固定軸，煤鎖內(nèi)的煤進(jìn)入到固定軸的中空結(jié)構(gòu)內(nèi)，然后 再通過(guò)進(jìn)口 6進(jìn)入到空心滾筒內(nèi)，在完成換熱之后，在通過(guò)固定軸上 的出口 7進(jìn)入到下一道工序。干餾器的工作原理為插板閥2打開(kāi)之后，煤鎖1中的煤由于重 力就可以進(jìn)入到掉落到固定軸3上，使得其進(jìn)入到空心滾筒4內(nèi)；進(jìn) 入到空心滾筒4之后，由于空心滾筒在旋轉(zhuǎn)，空心滾筒內(nèi)壁上的翹片 會(huì)帶動(dòng)煤一起轉(zhuǎn)動(dòng)并將煤揚(yáng)起，煤與空心滾筒之間、煤與煤之間可以形成良好的傳熱，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)煤的均勻的加熱，完成煤拔頭工藝。在 對(duì)煤的加熱過(guò)程中，有氣體產(chǎn)物生成，生成的氣體產(chǎn)物可以通過(guò)空心 通道5進(jìn)入到下一道工序。完成煤^l巴頭工藝的煤則通過(guò)出口 7進(jìn)入到 下一道工序。需要說(shuō)明的是空心通道的功能只為煤加熱生成的氣體提供通道， 因此，可以將通道設(shè)置在固定軸的內(nèi)部，也可以設(shè)置在其他的地方， 只要能夠?yàn)闅怏w提供通道即可。加熱裝置釆用常規(guī)的電加熱或者其他加熱裝置都可以，為了能夠 達(dá)到^艮好的煤加熱的效果，加熱應(yīng)該有兩個(gè)原則第一，要求能夠?qū)招臐L筒進(jìn)行均勻的加熱，以保證有更好的傳 熱均勻性；實(shí)現(xiàn)方式可以是，在空心滾筒上設(shè)置較多的加熱點(diǎn)，較少溫度梯 度，使得空心滾筒溫度均勻；另外，還可以選用熱導(dǎo)率高的材料，提 高傳熱效率；第二，要求能夠利用工藝生產(chǎn)中的余熱，提高熱量利用率，降低 生產(chǎn)成本。實(shí)現(xiàn)方式可以是，煤加工生產(chǎn)中產(chǎn)生的熱氣體，可以利用管道， 通過(guò)空心滾筒的外部，這樣就可以利用工藝中產(chǎn)生的熱量。驅(qū)動(dòng)裝置， 一般使用電機(jī)驅(qū)動(dòng)即可。在本發(fā)明中，對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置沒(méi) 有特殊的要求，只要能為空心滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)提供動(dòng)力即可。在此實(shí)施方 式中，在空心滾筒的左右兩側(cè)分別被調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)，這樣相對(duì)于只在 一端的電機(jī)驅(qū)動(dòng)，空心滾筒的受力更加合理，因?yàn)?，空心滾筒在兩個(gè) 方向上分別受到轉(zhuǎn)矩，空心滾筒材料的內(nèi)部所受的剪切應(yīng)力分布更加 均勻，可以提高空心滾筒的使用壽命。使用調(diào)速電機(jī)可以調(diào)節(jié)空心滾 筒的轉(zhuǎn)速，適應(yīng)不同的工藝要求。在調(diào)速電機(jī)與空心滾筒之間可以設(shè) 置減速器，減速器的作用只是為了降低調(diào)速電機(jī)的轉(zhuǎn)速，并沒(méi)有特別 的要求或者作用。請(qǐng)參見(jiàn)圖2,圖2是圖1中翹片在空心滾筒的內(nèi)壁上的分布的 面 示意圖?？招臐L筒4內(nèi)壁上的翹片8呈星形排列。圖2中可以看出，翹片將空心滾筒平均分為六個(gè)部分，翹片是對(duì)稱分布的。翹片的個(gè)數(shù) 可以根據(jù)需要作出調(diào)整，并且，翹片在空心滾筒內(nèi)壁上的分布方式應(yīng)該是均勻?yàn)橐耍徊灰颂芗?，也不宜太稀疏。在本?shí)施方式中，空心滾筒為圓柱形空心滾筒。但是其他形狀的 空心滾筒也是可以接受的，例如一頭大， 一頭小的空心滾筒，甚至是 多棱形或者橢球形都是可以接受的。圓柱形空心滾筒是發(fā)明人比較推 崇的一種實(shí)現(xiàn)方式。因?yàn)閳A柱形空心滾筒便于制造，轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中不會(huì) 便于傳質(zhì)和傳熱，例如，使用長(zhǎng)方體形空心滾筒時(shí)，煤有可能停留在 棱角處，不利于攪拌。請(qǐng)參見(jiàn)圖3,圖3是將空心滾筒展開(kāi)成矩形之后的示意圖。從圖3 可以看出，在本實(shí)施方式中，翹片是錯(cuò)排排列的，錯(cuò)排排列的翹片可 以使得各排翹片的揚(yáng)起的煤的運(yùn)動(dòng)不是一致的，因此，以更好地促進(jìn) 煤的均勻揚(yáng)起，提高傳熱效率，例如可以提高煤與空心滾筒的傳熱效 率，也可以提高煤與煤之間的傳熱效率，并且還能夠提高拔頭工藝所 生成的氣體的流通。另外需要說(shuō)明的是，翹片的高度可以根據(jù)具體的 工藝需要來(lái)設(shè)定。但是原則上，翹片的高度不宜太低，也不宜太高。 如果翹片的高度太低，則空心滾筒在相同的轉(zhuǎn)速下，不能夠?qū)γ哼M(jìn)行 充分的攪拌和揚(yáng)起；如果翹片的高度太高，則又會(huì)將空心滾筒分成幾 個(gè)區(qū)域，各個(gè)區(qū)域之間的傳質(zhì)傳熱效率就會(huì)降低。本發(fā)明所提供的干餾器，工作過(guò)程中，加熱裝置為空心滾筒提供 熱量，在空氣滾筒內(nèi)的煤可以被加熱，并且，空心滾筒上具有翹片， 在驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下，空心滾筒和翹片一起轉(zhuǎn)動(dòng)，可以將煤揚(yáng)起，煤 與空心滾筒之間、煤與煤之間可以形成良好的傳熱，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)煤的 均勻的加熱。本發(fā)明所提供的干餾器，特別適用于煤拔頭工藝中對(duì)煤的加熱裂 解或者生產(chǎn)半焦。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng) 域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出 若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種干餾器，用于煤拔頭工藝，其特征在于，包括空心滾筒和固定軸，在固定軸上有進(jìn)口和出口，所述空心滾筒與加熱裝置連接，所述空心滾筒的內(nèi)壁上有翹片，所述空心滾筒與驅(qū)動(dòng)裝置連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的干餾器，其特征在于，所述翹片的個(gè)數(shù) 為大于等于2的偶數(shù)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的干餾器，其特征在于，所述翹片對(duì)稱分 布在空心滾筒的內(nèi)壁上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的干鎦器，其特征在于，所述翹片的個(gè)數(shù) 為六個(gè)或六個(gè)以上。
5、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的干餾器，其特征在于，所述翹片錯(cuò)排分 布在空心滾筒的內(nèi)壁上。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的干餾器，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)裝置為 調(diào)速電才幾。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種干餾器，用于煤拔頭工藝，其特征在于，包括空心滾筒和固定軸，在固定軸上有進(jìn)口和出口，所述空心滾筒與加熱裝置連接，所述空心滾筒的內(nèi)壁上有翹片，所述空心滾筒與驅(qū)動(dòng)裝置連接。本發(fā)明所提供的干餾器，工作過(guò)程中，加熱裝置為空心滾筒提供熱量，在空氣滾筒內(nèi)的煤可以被加熱，并且，空心滾筒上具有翹片，在驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下，空心滾筒和翹片一起轉(zhuǎn)動(dòng)，可以將煤揚(yáng)起，煤與空心滾筒之間、煤與煤之間可以形成良好的傳熱，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)煤的均勻的加熱。本發(fā)明所提供的干餾器，特別適用于煤拔頭工藝中對(duì)煤的加熱裂解或者生產(chǎn)半焦。
文檔編號(hào)C10B53/00GK101619222SQ20091015881
公開(kāi)日2010年1月6日 申請(qǐng)日期2009年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月6日
發(fā)明者姜殿臣, 寧秋實(shí), 楊利國(guó), 王偉東, 鄒春玉, 韓雪冬 申請(qǐng)人:中煤能源黑龍江煤化工有限公司