專利名稱：一種基于步進(jìn)式爐的小顆粒油頁巖低溫干餾工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于油頁巖干餾技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于步進(jìn)式爐的小顆粒油頁巖低溫干餾工藝。
背景技術(shù)：
目前對油頁巖干餾采用的工藝分為固體熱載體干餾法和氣體熱載體干餾法。但國內(nèi)外大多數(shù)干餾工藝只能對直徑為IOmm以上的顆粒干餾，IOmm以下的小顆粒由于顆粒小，物料間空間小，透氣性不好，干餾所需熱量溫度不能均勻傳給物料，容易造成堵爐、結(jié)焦，使干餾爐不能正常運(yùn)行，因而對小顆粒油頁巖棄之不用，資源浪費(fèi)率達(dá)到20%以上。國外油頁巖干餾技術(shù)有幾種，Petrosix干餾技術(shù)是巴西國家石油公司發(fā)展的油頁巖干餾方法，采用垂直式干餾爐，頁巖自上而下，循環(huán)氣體自下而上，加工塊徑為6.4 76mm,無法處理小顆粒油頁巖。愛沙尼亞開發(fā)的Kiviter技術(shù)，同樣也只能處理塊狀物料。國內(nèi)撫順式干餾爐只能干餾12mm以上的油頁巖。在國外針對小顆粒油頁巖干餾的典型的工藝有三種，一種是采用澳大利亞的ATP爐(Alberea-Taciuk Processor),該裝置為固體熱載體回轉(zhuǎn)式干懼爐,設(shè)備龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、動力消耗大、運(yùn)行不穩(wěn) 定，經(jīng)常停爐檢修，開工率僅為50%左右，最長一次也只連續(xù)運(yùn)行了 96天。一種是愛沙尼亞的葛洛特(Galoter)爐,可以處理0_25mm的油頁巖，處理能力3000t/d，設(shè)備存在的問題是運(yùn)轉(zhuǎn)率不高，重油所占比例大，存在機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)、油氣除塵及煙氣除塵等問題。第三種是由美國Tosco公司開發(fā)的Tosco-1I油頁巖干餾技術(shù)，用來處理小顆粒油頁巖，該系統(tǒng)采用瓷球為熱載體，油回收率達(dá)90%，該設(shè)備存在的問題是:設(shè)備投資高，維修量大，熱效率不高，油頁巖半焦中的潛熱(固定碳)沒有利用。近兩年國內(nèi)研究的小顆粒干餾裝置有兩種，一種是大連理工大學(xué)的DG技術(shù)，是以固體為熱載體，但尚未建成工業(yè)實驗裝置；第二種是上海博生公司研制的油頁巖流化床干餾及脫碳工藝，粉狀油頁巖和高溫氣體熱載體接觸，流化干懼，但需將油頁巖粉碎至0.3mm以下粒徑,設(shè)備工藝復(fù)雜。CN200810228892.公開了一種帶振動床的干餾爐，油頁巖在干餾爐中通過用振動床折返推進(jìn)和氣體熱載體在多次混流工況下進(jìn)行干餾。該裝置采用熱循環(huán)瓦斯與油頁巖進(jìn)行熱交換，一部分熱量在外部管道循環(huán)中散失，熱量利用率低，且設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種基于步進(jìn)式爐的小顆粒油頁巖低溫干餾工藝，干餾煤氣可以作為燃?xì)廨椛涔艿娜剂?，?jié)約了油頁巖干餾的成本，使用蓄熱式輻射管供熱具有大幅度節(jié)能和大幅度降低煙氣中Nox排放量的雙重優(yōu)越性。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:一種基于步進(jìn)式爐的小顆粒油頁巖低溫干餾工藝，包括以下步驟:第一步,將O 1Omm的油頁巖物料通過進(jìn)料裝置進(jìn)入步進(jìn)式爐；第二步，油頁巖物料隨著步進(jìn)式料床的推動，送入干燥段進(jìn)行干燥，來自熱輻射管燃燒系統(tǒng)的輻射熱，將物料加熱到180度 200度，完成油頁巖料的干燥脫水，脫除的水蒸汽和熱煙氣，經(jīng)過冷卻凈化器后排出；第三步，經(jīng)干燥后的油頁巖物料進(jìn)入干餾熱解段，被來自熱輻射管燃燒系統(tǒng)的輻射熱，將物料加熱到480度 500度，使油頁巖物料熱解，產(chǎn)生頁巖油氣、干餾煤氣和半焦產(chǎn)品，半焦產(chǎn)品隨著料床進(jìn)入余熱回收段；第四步，干餾后 得到的頁巖油氣和干餾煤氣，經(jīng)過脫硫洗滌塔進(jìn)行凈化、冷卻塔冷卻到50度以下、氣液分離器和電捕焦油器的分離方法，得到頁巖油和冷煤氣；第五步，冷煤氣進(jìn)入余熱回收段，將干餾產(chǎn)物半焦中所帶余熱吸收后變成熱煤氣，通入熱輻射管燃燒系統(tǒng)當(dāng)作該系統(tǒng)的燃料；第六步，經(jīng)余熱回收過的半焦產(chǎn)品變冷，隨著料床進(jìn)入出料倉，完成油頁巖物料的干餾。本發(fā)明所針對的爐型為步進(jìn)式爐，整個干餾過程在密閉爐體內(nèi)進(jìn)行，步進(jìn)式爐各工藝段之間采用密封裝置隔開，避免各段間氣體相互影響，確保各段間工作溫度的穩(wěn)定，利用蓄熱式燃?xì)廨椛浼夹g(shù)對物料進(jìn)行加熱，并控制爐內(nèi)氧氣含量，以此保證生產(chǎn)過程安全。本發(fā)明采用了物料干燥與熱解分離，保證干餾煤氣濃度不受干燥段廢煙氣的影響，保證煤氣濃度能夠使熱輻射管燃燒系統(tǒng)成功點(diǎn)火。本發(fā)明采用熱輻射管燃燒技術(shù)作為物料的加熱方式，相比氣體熱載體的加熱方式，能夠更有效的控制爐內(nèi)氧氣的含量，安全性更高，產(chǎn)生的干餾煤氣濃度也更高一些。本發(fā)明經(jīng)冷卻后的干餾煤氣進(jìn)入余熱回收段，回收高溫半焦余熱后成為熱煤氣送入熱輻射管作為燃料使用，減少煤氣提純和儲運(yùn)環(huán)節(jié)。本發(fā)明工藝簡單、能耗低、無污染、產(chǎn)品品質(zhì)高，配合步進(jìn)式爐可實現(xiàn)工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)，易于大面積推廣。


附圖為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。參照附圖，一種基于步進(jìn)式爐的小顆粒油頁巖低溫干餾工藝，包括以下步驟:第一步，將O 1Omm的油頁巖物料通過進(jìn)料裝置進(jìn)入步進(jìn)式爐；第二步，油頁巖物料隨著步進(jìn)式料床的推動，送入干燥段進(jìn)行干燥，來自熱輻射管燃燒系統(tǒng)的輻射熱，將物料加熱到180度 200度，完成油頁巖料的干燥脫水，脫除的水蒸汽和熱煙氣，經(jīng)過冷卻凈化器后排出；第三步，經(jīng)干燥后的油頁巖物料進(jìn)入干餾熱解段，被來自熱輻射管燃燒系統(tǒng)的輻射熱，將物料加熱到480度 500度，使油頁巖物料熱解，產(chǎn)生頁巖油氣、干餾煤氣和半焦產(chǎn)品，半焦產(chǎn)品隨著料床進(jìn)入余熱回收段；第四步，干餾后得到的頁巖油氣和干餾煤氣，經(jīng)過脫硫洗滌塔進(jìn)行凈化、冷卻塔冷卻到50度以下、氣液分離器和電捕焦油器的分離方法，得到頁巖油和冷煤氣；第五步，冷煤氣進(jìn)入余熱回收段，將干餾產(chǎn)物半焦中所帶余熱吸收后變成熱煤氣，通入熱輻射管燃燒系統(tǒng)當(dāng)作該系統(tǒng)的燃料；第六步，經(jīng)余熱回收過的半焦產(chǎn)品變冷，隨著料床進(jìn)入出料倉，完成油頁巖物料的干餾。本發(fā)明經(jīng)冷卻后的干餾煤氣進(jìn)入余熱回收段，回收高溫半焦余熱后成為熱煤氣送入熱輻射管作為燃料使用，減少煤氣提純和儲運(yùn)環(huán)節(jié)。本發(fā)明采用熱輻射管燃燒技術(shù)作為物料的加熱方式，相比氣體熱載體的加熱方式，能夠更有效的控制爐內(nèi)氧氣 的含量，安全性更高，產(chǎn)生的干餾煤氣濃度也更高一些。
權(quán)利要求
1.一種基于步進(jìn)式爐的小顆粒油頁巖低溫干餾工藝，其特征在于，包括以下步驟: 第一步，將O 10_的油頁巖物料通過進(jìn)料裝置進(jìn)入步進(jìn)式爐； 第二步，油頁巖物料隨著步進(jìn)式料床的推動，送入干燥段進(jìn)行干燥，來自熱輻射管燃燒系統(tǒng)的輻射熱，將物料加熱到180度 200度，完成油頁巖料的干燥脫水，脫除的水蒸汽和熱煙氣，經(jīng)過冷卻凈化器后排出； 第三步，經(jīng)干燥后的油頁巖物料進(jìn)入干餾熱解段，被來自熱輻射管燃燒系統(tǒng)的輻射熱，將物料加熱到480度 500度，使油頁巖物料熱解，產(chǎn)生頁巖油氣、干餾煤氣和半焦產(chǎn)品，半焦產(chǎn)品隨著料床進(jìn)入余熱回收段； 第四步，干餾后得到的頁巖油氣和干餾煤氣，經(jīng)過脫硫洗滌塔進(jìn)行凈化、冷卻塔冷卻到50度以下、氣液分離器和電捕焦油器的分離方法，得到頁巖油和冷煤氣； 第五步，冷煤氣進(jìn)入余熱回收段，將干餾產(chǎn)物半焦中所帶余熱吸收后變成熱煤氣，通入熱輻射管燃燒系統(tǒng)當(dāng)作該系統(tǒng)的燃料； 第六步，經(jīng)余熱回收過的半 焦產(chǎn)品變冷，隨著料床進(jìn)入出料倉，完成油頁巖物料的干餾。
全文摘要
一種基于步進(jìn)式爐的小顆粒油頁巖低溫干餾工藝，采用熱輻射管燃燒技術(shù)作為物料的加熱方式，在隔絕空氣情況下先將小顆粒油頁巖物料加熱到200度進(jìn)行干燥，脫除物料中的水分，繼續(xù)將物料加熱到500度，使油頁巖物料熱解，形成固體半焦，析出的揮發(fā)物質(zhì)，通過凈化回收出頁巖油和煤氣等產(chǎn)品，煤氣吸收半焦的余熱后，當(dāng)作蓄熱式輻射管的燃料，本發(fā)明工藝簡單、能耗低、無污染、產(chǎn)品品質(zhì)高。
文檔編號C10B53/06GK103087741SQ201310027928
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月18日
發(fā)明者徐鴻鈞, 李國莉, 姜永濤, 趙玉良 申請人:中國重型機(jī)械研究院股份公司