专利名称：瓦斯全循环油页岩分级干馏工艺及装置的制作方法
技术领域：
本发明是一种用瓦斯作为热载体在瓦斯全循环状态下对油页岩进行分级干 馏的工艺。油页岩破碎后分级筛分，分级干馏。干馏炉内无内燃装置，干馏所需 热量全部由循环瓦斯供给。
背景技术：
目前，国内的油页岩干馏炼油方式， 一种是抚顺式圆炉，是半内燃、半循环， 有大量水蒸气和空气进入'，收油率为60~65%，处理粒度为12-75mm。单炉处理 能力小，日处理油页岩100吨。 一种茂名式方炉，是全内燃式，有空气进入，收 油率为70%左右，处理粒度为30-120mm。单炉处理能力为200吨/日。两种炉 型均有处理量小，占地面积大，收油率低、污染环境等缺陷。茂名式方炉因污染 问题已于20世纪80年代全部停产。采用全循环方式干馏的在国外有巴西的佩特 罗西克斯(Petrosix)炉，处理粒度为6.4-50mm,日处理量为6000吨。但该种炉 型管式加热炉部分体积庞大，造价昂贵，引进条件苛刻，且该炉半焦没有利用， 造成污染。
发明内容
本发明的目的在于解决目前国内油页岩干馏炼油装置日处理量小，占地面积 大，收油率低，污染环境，半焦得不到有效利用，进口设备价格昂贵等问题，提 供一种日处理量大，收油率高且环保的干馏工艺。
本发明的技术关键是向干馏炉连续均衡供给70(TC左右的热循环瓦斯,使不
同粒度的油页岩在不同的干馏炉中得到充分干馏。千馏所需热量全部由循环瓦斯 供给。为此采用了以下技术以达到发明的目的。 一是在油页岩破碎筛分系统采用 了分级筛分，分级配送的技术。将矿石破碎成0—6mm， 6—20mm， 20-50mm三种 不同的规格，分级入仓，分级干馏，避免了大小块同时进一个干馏炉，所需干馏 时间不一致、受热不均匀的缺陷。二是对油页岩采用了振动折返式预热干燥技术。 用废弃烟气将油页岩从环境温度预热到5(TC以上再进入干馏炉，去除了矿石中 的部分含水，降低了干馏炉的热量需求，节省能源。三是干馏炉采用与处理粒度 相适应的布^k布气结构，物料和热循环瓦斯均衡接触，均温干馏，避免了现有 干馏炉常见的结焦和干馏不完全两种情况，提高了干馏的完全性，同时也提高了 油的回收率。四是从干馏炉下部通入冷循环瓦斯，将半焦冷却至25(TC以下，回 收了热量，同时改变了传统的在下面通入空气冷却半焦的做法，避免了在干馏炉 中燃烧油气和固定碳的缺陷，不但提高了油的回收率，同时也提高了半焦的热值。 五是采用了水封刮板式出焦技术，防止了瓦斯气体逸出，保护了环境。同时改变 了抚顺炉的旋转出焦，多台炉联动，不利于单炉调控的缺陷。六是采用了瓦斯和 半焦混合燃烧的加热炉技术，保证了干馏炉全循环的热量和温度的要求，同时利 用了低热值的半焦(发热量在800—1000大卡/公斤)，节省了能源，燃烧后的 灰渣直接用于制造建材产品或矿井回填。七是采用了两级蓄热式辐射换热装置， 解决了抚顺式蓄热炉瓦斯气体温度波动、不均衡的缺陷，保证了干馏炉进炉瓦斯 温度不低于700'C的要求。同时使排烟温度降到15(TC以下，充分利用了热能。 八是本系统水实现了封闭循环，不排放，节水、节能、无污染。从井下排出的水 经处理后用于油气的冷却，经油水分离后进入循环水池，经处理后再回到水循环 系统。
本发明的工艺流程如下
页岩经破碎筛分后，先用烟气干燥加热至50'C以上再进入不同规格的干馏 炉干馏。干馏炉内设有与油页岩颗粒大小相适应的布料花墙和布气结构。热循环 瓦斯在加热炉中被加热至700'C，均衡连续送入干馏炉中部。冷循环瓦斯从干馏 炉下部进入，将干馏完的半焦冷却至250'C，排入水封的半焦池，冷却至80'C用 刮板排出炉外。半焦的一部分被送入加热炉和瓦斯混合燃烧， 一部分送往电厂作 为燃料。干馏油气经冷却塔，电捕器收油后，进行油气水分离，油进入贮罐，水
进入循环水池。瓦斯气体一部分作为热载体，循环使用。 一部分作为加热炉燃料， 一部分用作燃气发电。该发明理论收油率能达到90%以上。
本发明和国内现在普遍使用的抚顺式油页岩千馏炉相比，具有如下明显的优 点。 一是处理量大，抚顺炉日处理量为100吨，目前该发明在吉林桦甸建的每组 试验炉的日处理量为1000吨，处理一种粒度油页岩的能力为300-400吨/日。下 一步可以发展为单炉日处理量1000吨，每组炉处理能力为3000吨/日以上；二 是油的回收率高，抚顺式炉油的回收率为60—65%，本发明经工业试验，在试 验装置不太完善的情况下，收油率已达到82%，按理论测算，油的回收率应在 90%以上;.三是节能，由于采用了瓦斯全循环工艺，整个干馏炼油所需热量完全 来源于油页岩本身，而且多余的瓦斯气体还用来发电，弥补了干馏厂用电负荷的 80%以上;四是环保，本发明采用了瓦斯全循环，水的封闭循环，硫胺的回收， 半焦和瓦斯混合燃烧，烟气回收利用、布袋除尘等技术，无废水排放，无污染物 逸出，残渣回收利用符合国家环保要求；五是资源利用率高，抚顺炉只能利用 12mm以上的页岩，本发明可以利用各种不同规格的页岩，资源利用率100%;六 是经济效益好，按日处理1000吨干馏炼油厂测算，光提高20个百分点的收油率 每年就增加收入1.2亿元。
附图1是瓦斯全循环油页岩干馏工艺流程图。图中主要反映了这一新工艺的 流程，从矿石筛分、分级干馏开始，瓦斯的循环过程、油气的回收系统都有明晰 的反映。
附图2是油页岩千燥预热系统的工艺原理图，图中所示各部分分别是1、 料仓；2、给料机；3、皮带运输机；4、料斗；5、干燥炉本体；6、鼓风机；7、
排料机；8、布袋除尘器；9、烟囱；10、引风机；11、排料运输带。
附图3是全循环干馏炉的工作原理。循环瓦斯从炉中部进入，油页岩从炉子
上投入，炉内设有人字板，使气体的流动和物料的下落均匀。炉子的下面设有花
墙和冷却水套，使干馏后的半焦温度下降到25(TC以下。下部设有水封和刮板运
输机，将半焦排出炉外。干馏生成的油气随循环瓦斯在炉子的上部经集气管排出 炉外，进入油水分离系统。
附图4是瓦斯、半焦混烧加热炉立面图。图中所示各部分分别是1、烟气
出口 (460'C); 2、瓦斯进口 (83。C); 3、热瓦斯出口 (500。C); 4、烟气进口 (1100
'C); 5、炉膛；6、烧嘴；7、料斗；8、管式换热器；9、链条炉。
附图5是蓄热式管式换热器立面图。图中所示各部分分别是1、蓄热室；2、 热瓦斯出口 (700。C); 3、换热管束；4、热瓦斯入口 (500°C)。
附图6是油页岩干燥炉立面图。
具体实施例方式
本发明具体实施需要三个条件。 一是有一个能去除矿石水分、提高原料入炉
温度但又不导致油页岩中的含油和挥发份同时被蒸发的预热干燥炉；二是有一个 能确保向干馏炉供应温度均衡、不波动(稳定在700'C左右)且能保证干熘所需 热量的瓦斯加热炉；三是有一个能适应不同粒度需要的干馏炉。附图3、附图4、 附图5、附图6分别给出了三种炉子设计的立面图。
权利要求
1、一种利用瓦斯作为热载体在全循环状态下进行油页岩分级干馏的炼油工艺。其特征是不同粒度的油页岩在不同的干馏炉中得到充分干馏，在干馏炉内无内燃装置，无空气进入，干馏所需热量全部由热循环瓦斯供给。
2、 根据权利1所述的干馏工艺，其特征是油页岩分级筛分，干燥预热。 按不同的粒度进入不同的干馏炉进行干馏。干馏炉内设有与干馏粒度 相适应的布料花墙与布气结构。
3、 根据权利1所述的干馏工艺，其特征是连续、稳定均衡向干馏炉供给 700'C左右的热循环瓦斯。热循环瓦斯通过混合燃烧半焦和瓦斯取得。 管式换热器第一级将循环瓦斯加热至500'C，第二级用蓄热辐射式将 瓦斯加热至70(TC。
全文摘要
一种利用瓦斯作为热载体在全循环的状态下对油页岩进行分级干馏的工艺。油页岩分0-6mm、6-20mm、20-50mm三级不同的规格，进入不同的干馏炉进行干馏。每组干馏炉日处理能力为1000吨。页岩经破碎筛分后，先用烟气干燥加热至50℃以上再进入不同规格的干馏炉干馏。干馏炉内设有与油页岩颗粒大小相适应的布料花墙和布气结构。热循环瓦斯在加热炉中被加热至700℃，均衡连续送入干馏炉中部。冷循环瓦斯从干馏炉下部进入，将干馏完的半焦冷却至250℃，排入水封的半焦池，冷却至80℃用刮板排出炉外。半焦的一部分被送入加热炉和瓦斯混合燃烧，一部分送往电厂作为燃料。干馏油气经冷却塔，电捕器收油后，进行油气水分离，油进入贮罐，水进入循环水池。瓦斯气体一部分作为热载体，循环使用。一部分作为加热炉燃料，一部分用作燃气发电。该发明理论收油率能达到90％以上。
文档编号C10B53/06GK101381609SQ200810013088
公开日2009年3月11日 申请日期2008年9月3日 优先权日2008年9月3日
发明者吴启成, 张卫军, 曹庆喜, 王志奉, 王鸿治 申请人:沈阳成大弘晟能源研究院有限公司;吴启成