专利名称：一种页岩油的提取方法及其设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种页岩油的提取方法及其设备。
技术背景油页岩是石油和煤炭较为理想的替代能源。不完全统计表明，世界油页岩资源量比煤资源量多40%，页岩油资源量约比石油资源量多50%。随着能源需求 增长、能源供应与能源结构调整等问题日益突出，如何合理有效开发利用油页 岩资源，缓解能源压力，已成社会经济发展的必然趋势。据统计，2000年全球开 采的油页岩中有69%用于发电和供暖，25%用于提炼高收益的页岩油及相关产品， 6%用于生产以及其它用途。可见油页岩主要有三种用途，不但可提炼出各种油 类，而且还可炼制出各种合成燃料气体及化工原料，副产品还可用于制砖、水 泥等建筑材料。油页岩的开发利用已有近二百年历史，世界许多国家都非常重视油页岩的 开发和利用。中国的页岩油工业始于1928年，至今已有70多年的历史。1959 年油页岩年加工能力曾达2000万吨，页岩油产量达到79万吨，约占当年全国 石油产量的21%，创造了历史最高水平。上世纪60年代后，随着天然原油的大 量开采，页岩油比重机急剧下降，但有少数企业维持着油页岩的开采和利用， 目前页岩油产量每年仍有15—20万吨。中国是世界上到目前仍然保持着页岩油 生产的少数国家之一。虽然全世界的油页岩资源丰富，用途广，开发利用时间 也较早，但并不被大多数国家所重视。i前，页岩油的提取一般采用油页岩干馏技术。该技术是将一定粒径范围 内的油页岩颗粒输送到干馏炉内，在干馏炉中进行干燥预热及干馏，干馏生成
页岩油。干馏后的页岩呈半焦进入发生炉，然后进行氧化还原反应，生成的瓦 斯进入混合室与通入的热循环瓦斯混合，经喷孔喷向干馏炉作为干馏热源。而 半焦则经过氧化还原后，生成的页岩渣经过冷却后炉外。但是，目前从油页岩中提取页岩油技术有如下缺陷1)成本高；2)效率 低；3)环境污染大。 发明内容本发明要解决的技术问题是提供一种页岩油的提取方法。使用该方法提取 页岩油能降低成本、效率高且环境污染小。本发明要解决的另一技术问题是提供一种提取页岩油的设备系统。为解决上述第二个技术问题，本发明一种提取页岩油的设备系统，它采用 的技术方案如下它包括蒸馏器和油分离器；所述蒸馏器上方设有进料斗，下方设有出料斗；所述蒸馏器的中部从上到 下设有预热油雾段、热解段、燃烧段和废油页岩冷却段；所述蒸馏器中部上端预热油雾段处通过管道与油分离器上部连接相通；所 述油分离器的下部通过管道与蒸馏器的热解段、燃烧段和废油页岩冷却段分别 相通连接。作为上述技术方案的进一步的改进，为方便原料的输送，所述蒸馏器上方 设有原料旋转输送器，下方设有废料旋转输送器；这大大方便了原料的输送， 也方便了废料的运输排放。作为上述技术方案的进一步的改进，为方便原料油页岩颗粒进入和排出蒸 馏器，所述蒸馏器进料斗内设有旋转进料格栅，所述蒸馏器出料斗内设有旋转 出料格栅。
作为上述技术方案的进一步的改进，所述蒸馏器内部纵向设有一滚动格栅机械装置；该装置有助于原料在蒸馏器中的受热均匀，也有助于原料在蒸馏器 的下落并冷却。作为技术方案的进一步的改进，所述蒸馏器的预热油雾段与油分离器连接 的管道上还设有精馏塔。作为技术方案的进一步的改进，所述精馏塔与油分离器的连接管道上还设 有加氢反应器和冷凝器。作为技术方案的进一步的改进，所述油分离器上部通过管道与一循环鼓风 机连接，且该油分离器的底部通过管道与蒸馏器热解段侧壁相通连接；所述循 环鼓风机通过管道分别与蒸馏器热解段、燃烧段和废油页岩冷却段相通连接； 在所述循环鼓风机与蒸馏器热解段和燃烧段连接的管道上，外接一鼓风机。为解决上述第一个技术问题，本发明一种页岩油的提取方法，包括如下步骤1) 将压碎的页岩装入蒸馏器的顶部，然后进入预热油雾段，将页岩预热到 138 160。C;2) 页岩进入蒸馏器热解段，加热页岩到482 538"C，页岩在该热解段蒸馏 出页岩油油/气混合物，通入循环气带动页岩油油/气混合物进入预热油雾段；3) 页岩进入蒸馏器燃烧段，在该段内残留在页岩上的含碳的残留物进入燃 烧区时变成了一种燃料，通入夹带部分空气的循环气，此循环气因含有空气， 所以在燃烧区内会引燃上述含碳的燃料而发生燃烧；该燃烧的热量可保持蒸馏 器各段在需要的温度范围；4) 页岩进入蒸馏器废油页岩冷却段，循环气体进入废油页岩冷却段，循环 气上升遭遇被蒸馏的页岩，并在此起到气提剂及逆向固——气热交换剂的作用 蒸馏后废页岩被冷却；5) 上述各段产生的混合气体都进入预热油雾段，呈悬浮状的薄雾气，将该 悬浮状的薄雾气通过管道输送到油分离器；6) 油分离器进行分离后，页岩油产品放出，气体作为循环气分别输送到蒸 馏器热解段、燃烧段和废油页岩冷却段成为逆流向上的循环气；7) 废油页岩排出蒸馏器。也就是说，位于蒸馏器内部的三个区域可以同时工作，以实现①页岩原 料预热至138 16(TC，②将页岩原料加热至482 538。C，以去除气体状态的烯 炔烃；③在获得加热蒸馏塔与/或预热汽缸中所得到的热损失时，对废页岩进行 冷却。作为上述页岩油的提取方法的进一步改进，所述悬浮状的薄雾气进入油分 离器之前，先输送到482 538'C的精馏塔中进行精馏。作为上述页岩油的提取方法的进一步改进，所述精馏塔后出来的气体输送 到油分离器支前，先输送到加氢反应器进行加氢，加氢后循环气再经过冷凝器 才进入油分离器。作为上述页岩油的提取方法的进一步改进，所述页岩进入蒸馏器热解段时， 同时加入少量的水；这些少量的水在工作中被循环利用，其余的水来自页岩石， 并在蒸馏过程中以薄雾形态加以利用。本发明具有成本低、效率高且环境污染小等优点。
图1是本发明设备的结构示意图。
具体实施方式
参见图1所示，本发明一种提取页岩油的设备，作为本发明的最优选的实施例，它包括原料旋转输送器1、蒸馏器2和废料旋转输送器3;所述蒸馏器2上方设有进料斗20:所述蒸馏器2内部纵向设有一滚动格栅 机械装置21;所述蒸馏器2的接近底部的位置设有脱油废料控制器22，所述蒸 馏器3的底部设有出料斗23;所述出料斗23的下方设有废料旋转输送器3;所 述蒸馏器2的中部从上到下设有预热油雾段25、热解段26、燃烧段27和废油 页岩冷却段28;所述蒸馏器下方设有滑动台29;所述蒸馏器2中部预热油雾段25的侧壁通过管道与一精馏塔4侧部相通连 接，所述精馏塔4顶端通过管道与一加氢反应塔5相通连接；所述精馏塔4底 部与加氢反应塔5的底部共同连接出料管道；所述加氢反应塔5的侧面通过管 道连接冷凝器6后与一油分离器7相通连接，该油分离器上部通过管道与一循 环鼓风机7连接，且该油分离器7的底部通过管道与蒸馏器热解段26侧壁相通 连接；所述循环鼓风机8通过管道分别与蒸馏器热解段26、燃烧段27和废油页 岩冷却段28相通连接；在所述循环鼓风机8与蒸馏器热解段26和燃烧段27连 接的管道上，外接一鼓风机9;为方便原料油页岩颗粒进入和排出蒸馏器2，所 述蒸馏器进料斗20内设有旋转进料格栅201，所述蒸馏器出料斗23内设有旋转 出料格栅231。本发明一种页岩油的提取方法，其特征在于，包括如下步骤1) 将压碎的页岩装入蒸馏器的顶部，并加入少量的水，然后进入预热油雾 段，将页岩预热到138 16(TC;2) 页岩进入蒸馏器热解段，加热页岩到482 538-C，页岩在该热解段蒸馏 出页岩油油/气混合物，通入循环气带动页岩油油/气混合物进入预热油雾段;3) 页岩进入蒸馏器燃烧段，在该段内残留在页岩上的含碳的残留物进入燃 烧区时变成了一种燃料，通入夹带部分空气的循环气，此循环气因含有空气， 所以在燃烧区内会引燃上述含碳的燃料而发生燃烧；该燃烧的热量可保持蒸馏 器各段在需要的温度范围；4) 页岩进入蒸馏器废油页岩冷却段，循环气体进入废油页岩冷却段，循环 气上升遭遇被蒸馏的页岩，并在此起到气提剂及逆向固——气热交换剂的作用， 蒸馏后废页岩被冷却；5) 上述各段产生的混合气体都进入预热油雾段，呈悬浮状的薄雾气，将该 悬浮状的薄雾气通过管道输送到油分离器；6) 油分离器进行分离后，页岩油产品放出，气体作为循环气分别输送到蒸 馏器热解段、燃烧段和废油页岩冷却段成为逆流向上的循环气；7) 废油页岩排出蒸馏器；作为上述页岩油的提取方法的进一步改进的实施例，所述悬浮状的薄雾气 进入油分离器之前，先输送到482 538-C的精馏塔中进行精馏。作为上述页岩油的提取方法的进一步改进的实施例，所述精馏塔后出来的 气体输送到油分离器支前，先输送到加氢反应器迸行加氢，加氢后循环气再经 过冷凝器才进入油分离器。
权利要求
1、一种提取页岩油的设备系统，其特征在于它包括蒸馏器和油分离器；所述蒸馏器上方设有进料斗，下方设有出料斗；所述蒸馏器的中部从上到下设有预热油雾段、热解段、燃烧段和废油页岩冷却段；所述蒸馏器中部上端预热油雾段处通过管道与油分离器上部连接相通；所述油分离器的下部通过管道与蒸馏器的热解段、燃烧段和废油页岩冷却段分别相通连接。
2、 根据权利要求l所述的提取页岩油的设备系统，其特征在于所述蒸馏 器上方设有原料旋转输送器，下方设有废料旋转输送器。
3、 根据权利要求l所述的提取页岩油的设备系统，其特征在于所述蒸馏 器进料斗内设有旋转进料格栅，所述蒸馏器出料斗内设有旋转出料格栅。
4、 根据权利要求l所述的提取页岩油的设备系统，其特征在于所述蒸熘器内部纵向设有滚动格栅机械装置。
5、 根据权利要求1所述的提取页岩油的设备系统，其特征在于所述蒸馏 器的预热油雾段与油分离器连接的管道上还设有精馏塔。
6、 根据权利要求5所述的提取页岩油的设备系统，其特征在于所述精馏塔与油分离器的连接管道上还设有加氢反应器和冷凝器。
7、 根据权利要求6所述的提取页岩油的设备系统，其特征在于所述油分 离器上部通过管道与一循环鼓风机连接，且该油分离器的底部通过管道与蒸馏 器热解段侧壁相通连接；所述循环鼓风机通过管道分别与蒸馏器热解段、燃烧 段和废油页岩冷却段相通连接；在所述循环鼓风机与蒸馏器热解段和燃烧段连 接的管道上，外接一鼓风机。
8、 本发明一种页岩油的提取方法，其特征在于，包括如下步骤- 1) 将压碎的页岩装入蒸馏器的顶部，然后进入预热油雾段，将页岩预热到138 160°C;2) 页岩进入蒸馏器热解段，加热页岩到482 538'C，页岩在该热解段蒸馏 出页岩油油/气混合物，通入循环气带动页岩油油/气混合物进入预热油雾段;3) 页岩进入蒸馏器燃烧段，在该段内残留在页岩上的含碳的残留物进入燃 烧区时变成了一种燃料，通入夹带部分空气的循环气，此循环气因含有空气， 所以在燃烧区内会引燃上述含碳的燃料而发生燃烧；该燃烧的热量可保持蒸馏 器各段在需要的温度范围；4) 页岩进入蒸馏器废油页岩冷却段，循环气体进入废油页岩冷却段，循环 气上升遭遇被蒸馏的页岩，并在此起到气提剂及逆向固——气热交换剂的作用， 蒸馏后废页岩被冷却；5) 上述各段产生的混合气体都进入预热油雾段，呈悬浮状的薄雾气，将该 悬浮状的薄雾气通过管道输送到油分离器；6) 油分离器进行分离后，页岩油产品放出，气体作为循环气分别输送到蒸 馏器热解段、燃烧段和废油页岩冷却段成为逆流向上的循环气；7) 废油页岩排出蒸馏器。
9、 根据权利要求8所述的页岩油的提取方法，其特征在于所述悬浮状的 薄雾气进入油分离器之前，先输送到482 538"C的精馏塔中进行精馏。
10、 根据权利要求9所述的页岩油的提取方法，其特征在于所述精馏塔 后出来的气体输送到油分离器支前，先输送到加氢反应器进行加氢，加氢后循 环气再经过冷凝器才进入油分离器。
全文摘要
一种页岩油的提取方法及其设备；本方法和设备靠原料自身重力加料，通过滚动的页岩中的残留炭的燃烧形成能量自给，在向下倾落的页岩与上升的循环气与空气的混合气或与循环气与蒸汽的混和气之间的均匀热交换，以及尽可能减少使用移动机械装置，从而达到成本低、效率高且环境污染小等优点。
文档编号C10G1/02GK101148597SQ20071009800
公开日2008年3月26日 申请日期2007年4月24日 优先权日2007年4月24日
发明者安托尼·齐利高 申请人:安托尼·齐利高