本实用新型属于油页岩热解处理工艺，具体涉及到一种蓄热式粉状油页岩热解处理系统。
背景技术：
：我国拥有大量的油页岩资源，通过热解处理能够得到大量的油气资源，对于我国油气资源短缺具有重要意义。但是，目前处理油页岩的成熟工艺主要是针对粉状原料，如抚顺炉、三江炉等，但都存在单炉规模小，油气产率低的问题，针对粉状油页岩处理工艺包括大连理工的DG法和澳大利亚的ATP法，但都因为工艺复杂、造价高，没有得到有效推广。因此，开发出一种工艺简单、成本低的油页岩热解处理，对实现有效、低投入地处理油页岩具有重要意义。技术实现要素：针对现有技术中存在的上述问题，本实用新型提出了一种蓄热式粉状油页岩热解处理系统，利用内置式蓄热式辐射管作为加热源，通过对蓄热辐射管的合理布置，实现了反应器温度合理控制，并能够简化辐射管的设计，降低投资成本。同时，该系统热解工艺简单可靠，实现了对粉状油页岩热解处理，可以规模化生产。为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：一种蓄热式粉状油页岩热解处理系统，其特征在于，包括：气力进料系统；料斗，所述料斗与所述气力进料系统相连；蓄热式热解反应器，包括：热解室、双蓄热式辐射管系统、进料口、出料口和热解气出口，其中，所述双蓄热式辐射管系统包括：辐射管、蓄热体、空气风机、烟气风机、空气管线、烟气管线、燃气管线、燃气烧嘴、换向阀；其中，所述辐射管沿所述蓄热式热解反应器的高度方向呈多层布置在所述热解室内部，每层具有多根沿水平方向布置的所述辐射管，所述辐射管的两端分别与所述热解室的侧壁固定连接；所述蓄热体左右对称的设置在所述蓄热式热解反应器的外壁上，所述蓄热体中心设有所述燃气烧嘴，用于使通入的燃气和空气燃烧，产生烟气；所述蓄热式热解反应器外壁与所述热解室的侧壁之间形成密闭通道，所述密闭通道与所述辐射管和所述燃气烧嘴连通，用于将所述燃气烧嘴燃烧产生的烟气通入所述辐射管中，并使烟气通过热解室侧壁直接加热所述热解室；所述空气风机、烟气风机分别经所述空气管线、烟气管线与所述换向阀连接，所述换向阀和所述燃气管线分别与所述燃气烧嘴连接，并且，所述烟气风机与所述气力进料系统连接，用于将所述蓄热式热解反应器排出烟气送入所述气力进料系统，以携带所述油页岩原料进入料斗中，并作为烘干热源；半焦气化炉，所述半焦气化炉分别与所述热解反应器的出料口和所述燃气烧嘴连接，用于将热解半焦气化，产生可燃气,并将气化产生的可燃气经所述燃气管线送入所述燃气烧嘴提供燃烧；冷凝鼓风系统，所述冷凝鼓风系统设置在所述蓄热式热解反应器和净化系统之间，其入口与设置在所述热解反应器下方侧部的热解气出口连接，出口与所述净化系统连接，用于将所述热解反应器产生的热解气进行冷凝鼓风处理，得到的可燃气和页岩油；净化系统，所述净化系统与所述冷凝鼓风系统连接，用于将可燃气进行净化处理，得到净燃气。发明人发现，本实用新型提出了一种蓄热式粉状油页岩热解处理系统及其方法，利用内置式蓄热式辐射管作为加热源，通过对蓄热辐射管的合理布置，实现了反应器温度合理控制，并能够简化辐射管的设计，降低投资成本。同时，该系统热解工艺简单可靠，实现了对粉状油页岩热解处理，可以规模化生产。根据本实用新型的具体实施例，所述蓄热式热解反应器为立式炉结构。根据本实用新型的具体实施例，所述蓄热体沿所述蓄热式热解反应器的高度方向多层布置，每层包括左右对称的位于所述辐射管两端的两个蓄热体。根据本实用新型的具体实施例，所述换向阀通过空气/烟气管线与燃气烧嘴连接，所述燃气管线一端与所述半焦气化炉连接，另一端与所述燃气烧嘴连接。根据本实用新型的具体实施例，所述蓄热体为陶瓷蜂窝体材料，每层的蓄热体为4-8层的辐射管提供作为加热源的所述烟气。根据本实用新型的具体实施例，所述换向阀根据所述蓄热体温度变化设置换向时间间隔，优选的，为20-150s，以使所述双蓄热式辐射管系统的两侧交替进行燃烧-排烟气。根据本实用新型的具体实施例，所述料斗与所述进料口相连，所述出料口与半焦气化炉之间设有半焦输送装置。根据本实用新型的具体实施例，燃气和空气在所述燃气烧嘴中燃烧，产生600-1000℃的高温烟气；所述烟气经所述辐射管后，温度下降至500-700℃，并将所述蓄热体加热到500-650℃。本实用新型的有益效果如下：本实用新型提出了一种蓄热式粉状油页岩热解处理系统及其方法，利用内置式蓄热式辐射管作为加热源，通过对蓄热辐射管的合理布置，实现了反应器温度合理控制，并能够简化辐射管的设计，降低投资成本。同时，该系统热解工艺简单可靠，实现了对粉状油页岩热解处理，可以规模化生产。附图说明图1为本实用新型热解处理系统的结构图。其中，1、料斗，2、蓄热式热解反应器，201、辐射管，202、蓄热体，203、空气风机，204、烟气风机，205、燃气烧嘴，206、换向阀，3、半焦气化炉，4、冷凝鼓风系统，5、净化系统。具体实施方式为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供了一种蓄热式粉状油页岩热解处理系统，如图1所示，包括：气力进料系统；料斗1，所述料斗与所述气力进料系统相连；蓄热式热解反应器2，包括：热解室、双蓄热式辐射管系统、进料口、出料口和热解气出口，其中，所述双蓄热式辐射管系统包括：辐射管201、蓄热体202、空气风机203、烟气风机204、空气管线、烟气管线、燃气管线、燃气烧嘴205、换向阀206；半焦气化炉3，所述半焦气化炉分别与所述热解反应器的出料口和所述燃气烧嘴连接，用于将热解半焦气化，产生可燃气,并将气化产生的可燃气经所述燃气管线送入所述燃气烧嘴提供燃烧；冷凝鼓风系统4，所述冷凝鼓风系统设置在所述蓄热式热解反应器和净化系统之间，其入口与设置在所述热解反应器下方侧部的热解气出口连接，出口与所述净化系统连接，用于将所述热解反应器产生的热解气进行冷凝鼓风处理，得到的可燃气和页岩油；净化系统5，所述净化系统与所述冷凝鼓风系统连接，用于将可燃气进行净化处理，得到净燃气。发明人发现，本实用新型提出了一种蓄热式粉状油页岩热解处理系统及其方法，利用内置式蓄热式辐射管作为加热源，通过对蓄热辐射管的合理布置，实现了反应器温度合理控制，并能够简化辐射管的设计，降低投资成本。同时，该系统热解工艺简单可靠，实现了对粉状油页岩热解处理，可以规模化生产。根据本实用新型的具体实施例，所述蓄热式热解反应器，包括：热解室、双蓄热式辐射管系统、进料口、出料口和热解气出口，其中，所述双蓄热式辐射管系统包括：辐射管、蓄热体、空气风机、烟气风机、空气管线、烟气管线、燃气管线、燃气烧嘴、换向阀。在本实用新型的一些具体实施例中，原料从进料口进入所述蓄热式热解反应器，在原料下行移动过程中进入热解室，经热解反应器中的辐射管的均布和加热后，原料在隔绝空气的氛围下发生热解反应，产生热解气和热半焦，产生的热解气通过热解气出口排出去，产生的热半焦通过出料口排出。在本实用新型的一些具体实施例中，所述料斗与所述进料口相连，用于将料斗中的原料加入到所述蓄热式热解反应器中进行处理，所述出料口与半焦气化炉相连，用于将产生的热半焦通过出料口排到所述半焦气化炉中。优选的，所述出料口与半焦气化炉之间设有半焦输送装置，使得半焦运输更加高效。根据本实用新型的具体实施例，所述蓄热式热解反应器，其形状不受具体的限制，只要能够将原料进行热解处理即可。在本实用新型的一些具体实施例中，所述蓄热式热解反应器为炉结构，可以立式炉结构或者卧式炉结构。优选的，所述蓄热式热解反应器为立式炉结构。进一步的，本系统的蓄热式热解反应器可以把炉膛无限放大，只需要多布置一些辐射管就可以解决规模问题，克服可传统立式炉规模小的缺点。根据本实用新型的具体实施例，所述双蓄热式辐射管系统包括：辐射管、蓄热体、空气风机、烟气风机、空气管线、烟气管线、燃气管线、燃气烧嘴、换向阀，用于对所述蓄热式热解反应器进行加热。在本实用新型的一些具体实施例中，所述蓄热体设置在蓄热式热解反应器的四周外面，用于将高温烟气通过外壁来直接加热所述蓄热式热解反应器；所述辐射管设置在蓄热式热解反应器的内部，用于将高温烟气通过蓄热式辐射管的管壁来直接加热所述蓄热式热解反应器。由此，所述双蓄热式辐射管系统实现了外热和内热结合的高效率的所述蓄热式热解反应器。根据本实用新型的具体实施例，所述辐射管的具体设置方式和数量不受具体限制，只要能够加热所述蓄热式热解反应器即可。在本实用新型的一些具体实施例中，所述辐射管的设置方式可以是沿所述蓄热式热解反应器的高度方向呈多层布置在所述热解室内部，每层的所述辐射管沿水平方向布置，所述辐射管的两端分别与所述热解室的侧壁固定连接；所述辐射管的数量可以为多根，优选的，所述辐射管可以呈多层布置，每层的所述辐射管可以具有多根沿水平方向布置。由此，所述辐射管实现了从所述蓄热式热解反应器内部对其进行高效加热。根据本实用新型的具体实施例，所述蓄热体的具体设置方式、材质和数量不受具体限制，只要能够加热所述蓄热式热解反应器即可。在本实用新型的一些具体实施例中，所述蓄热体左右对称的设置在所述蓄热式热解反应器的外壁上，所述蓄热体沿所述蓄热式热解反应器的高度方向多层布置，并且，所述蓄热体中心设有所述燃气烧嘴，用于使通入的燃气和空气燃烧，产生烟气；所述蓄热体的材质为陶瓷蜂窝体材料，具有单位体积表面大，热稳定好、耐腐蚀等优点；所述蓄热体呈多层布置，每层包括左右对称的位于所述辐射管两端的两个蓄热体。由此，所述蓄热体实现了从所述蓄热式热解反应器外部对其进行高效加热。根据本实用新型的具体实施例，所述辐射管和所述蓄热体的连接关系不受具体限制，只要能够实现高效率的加热所述蓄热式热解反应器即可。在本实用新型的一些具体实施例中，所述蓄热式热解反应器外壁与所述热解室的侧壁之间形成密闭通道，所述密闭通道与所述辐射管和所述燃气烧嘴连通，用于将所述燃气烧嘴燃烧产生的烟气通入所述辐射管中，并使烟气通过热解室侧壁直接加热所述热解室。优选的，每层的蓄热体为4-8层的辐射管提供作为加热源的所述烟气。由此，实现了外热和内热结合的高效率的所述蓄热式热解反应器。根据本实用新型的具体实施例，所述双蓄热式辐射管系统的空气风机的设置方式不受具体限制，只要能够为所述蓄热式热解反应器提供空气即可。在本实用新型的一些具体实施例中，所述空气风机与所述换向阀连接，优选的，两者之间通过空气管线进行连接。根据本实用新型的具体实施例，所述双蓄热式辐射管系统的烟气风机的设置方式不受具体限制，只要能够对所述蓄热式热解反应器进行烟气运输即可。在本实用新型的一些具体实施例中，所述烟气风机与所述换向阀连接，优选的，两者之间通过烟气管线进行连接；所述烟气风机与所述气力进料系统连接，用于将所述蓄热式热解反应器排出烟气送入所述气力进料系统，以携带所述油页岩原料进入料斗中，并作为烘干热源。由此，实现了烟气余热的有效利用，降低投资成本。根据本实用新型的具体实施例，所述换向阀的设置方式和工作方式不受具体限制，只要能够起到换向的作用即可。在本实用新型的一些具体实施例中，所述换向阀的设置方式为一端通过空气/烟气管线与燃气烧嘴连接，另一端通过空气/烟气管线分别与相应的空气/烟气风机连接；所述换向阀的工作方式可以根据所述蓄热体温度变化设置换向时间间隔，优选的，为20-150s，以使所述双蓄热式辐射管系统的两侧交替进行燃烧-排烟气。根据本实用新型的具体实施例，所述燃气烧嘴的设置方式不受具体限制，只要能够产生高温烟气即可。在本实用新型的一些具体实施例中，所述燃气烧嘴设置在蓄热体中心；所述换向阀通过空气/烟气管线与燃气烧嘴连接，用于为所述燃气烧嘴提供空气来进行燃烧和将低温烟气排放到换向阀；所述燃气烧嘴与所述燃气管线连接，用于将可燃气输送到所述燃气烧嘴中，进一步的，所述燃气烧嘴通过所述燃气管线与所述半焦气化炉连接，用于将所述半焦气化炉中的可燃气输送到所述燃气烧嘴中提供燃料。根据本实用新型的具体实施例，所述半焦气化炉提供的燃气和所述换向阀提供的空气在左边的燃气烧嘴中燃烧产生600-1000℃高温烟气，所述高温烟气经4-8个所述辐射管进入所述蓄热式热解反应器中作为加热源提供热解反应需要的能量，烟气温度下降至500-700℃后经过右边的所述蓄热体材料，把烟气温度降至200℃以下经由所述烟气管道、换向阀排出到所述烟气风机后被引入所述气力进料系统，以携带所述油页岩原料进入料斗中，并作为烘干热源，而右边的所述蓄热体材料被加热到500-650℃；所述换向阀根据所述蓄热体温度变化设置了间隔换向时间，一般为20-150s，当换向阀换向后，左边的燃气烧嘴停止由所述半焦气化炉提供燃气，而右边的燃气烧嘴开始由所述半焦气化炉提供燃气进行燃烧，所述换向阀提供的空气通过原先的烟气管线进入右边的蓄热体材料，经蓄热体加热，常温空气加热至500-650℃后，与燃气混合在右边的燃气烧嘴中燃烧，产生高温烟气通过所述辐射管进入所述蓄热式热解反应器中。根据本实用新型的具体实施例，该系统还包括冷凝鼓风系统，所述冷凝鼓风系统设置在所述蓄热式热解反应器和净化系统之间，其入口与设置在所述热解反应器下方侧部的热解气出口连接，出口与所述净化系统连接，用于将所述热解反应器产生的热解气进行冷凝鼓风处理，得到的可燃气和页岩油。进一步的，得到的可燃气送入净化系统进行净化处理得到净燃气；得到的页岩油直接排出，优选的，该系统还包括页岩油收集装置，与所述冷凝鼓风系连接，用于储存所述冷凝鼓风系统排出的页岩油。根据本实用新型的具体实施例，该系统中的油页岩原料的粒径不受具体限制，只要能够进行热解处理即可。在本实用新型的一些具体实施例中，所述油页岩原料为粒径范围为小于6mm的粉状油页岩，有利于所述油页岩原料在所述蓄热式热解反应器内进行有效地热解处理。根据本实用新型的另一个方面，本实用新型提供了一种利用前面所述的系统进行粉状油页岩蓄热式热解反应的方法，包括以下步骤：a.将油页岩破碎筛分送入气力进料系统，烟气经烟气风机引入气力进料系统用于携带所述油页岩原料进入料斗中，并在携带过程中作为烘干热源，对油页岩原料进行烘干。根据本实用新型的具体实施例，经破碎到粒径小于6mm的低阶粉状油页岩送入气力进料系统，150-250℃的烟气经烟气风机引入所述气力进料系统，以携带所述油页岩原料进入料斗中，并作为烘干热源，携带进入料斗中，在烟气携带过程中把低阶粉状油页岩的水分去掉，直至低阶粉状油页岩水分小于5%，由此，有利于所述油页岩在所述蓄热式热解反应器内进行有效地热解处理。b.燃气和空气在一侧的燃气烧嘴中燃烧产生高温烟气，所述高温烟气通过热解室侧壁直接加热热解室，并把烟气通过辐射管内置在热解室中，为热解反应提供热源；所述高温烟气经所述辐射管后，对另一侧的蓄热体进行加热，最终烟气经所述烟气风机引入气力进料系统中。根据本实用新型的具体实施例，所述半焦气化炉提供的燃气和所述换向阀提供的空气在左边的燃气烧嘴中燃烧产生600-1000℃高温烟气，所述高温烟气经4-8个所述辐射管进入所述蓄热式热解反应器中作为加热源提供热解反应需要的能量，烟气温度下降至500-700℃后经过右边的所述蓄热体材料，把烟气温度降至200℃以下经由所述烟气管道、换向阀排出到所述烟气风机后被引入所述气力进料系统，以携带所述油页岩原料进入料斗中，并作为烘干热源，而右边的所述蓄热体材料被加热到500-650℃。c.换向阀根据所述蓄热体温度变化设置换向时间间隔，当换向阀换向后，所述一侧的燃气烧嘴停止供燃气，而所述另一侧烧嘴开始供燃气燃烧并产生高温烟气，以使所述双蓄热式辐射管系统的两侧交替进行燃烧-排烟气，为热解反应提供热源。根据本实用新型的具体实施例，所述换向阀根据所述蓄热体温度变化设置了间隔换向时间，一般为20-150s，当换向阀换向后，左边的燃气烧嘴停止由所述半焦气化炉提供燃气，而右边的燃气烧嘴开始由所述半焦气化炉提供燃气进行燃烧，所述换向阀提供的空气通过原先的烟气管线进入右边的蓄热体材料，经蓄热体加热，常温空气加热至500-650℃后，与燃气混合在右边的燃气烧嘴中燃烧，产生高温烟气通过所述辐射管进入所述蓄热式热解反应器中。由此，实现了所述双蓄热式辐射管系统的两侧交替进行燃烧-排烟气，为热解反应提供热源。d.烘干的油页岩原料进入料斗，通过进料口加入到蓄热式热解反应器中，经布置在所述反应器中的辐射管均布和加热，在所述热解反应器的热解室中完成热解过程，产生热解气和热半焦；产生的热解气通过设置在热解反应器下方侧部的热解气出口导出，产生的热半焦通过出料口排出到半焦气化炉中产生可燃气，所述可燃气送入所述燃气烧嘴进行燃烧。根据本实用新型的具体实施例，所述蓄热式热解反应器包括：热解室、双蓄热式辐射管系统、进料口、出料口和热解气出口，其中，所述双蓄热式辐射管系统包括：辐射管、蓄热体、空气风机、烟气风机、空气管线、烟气管线、燃气管线、燃气烧嘴、换向阀。在本实用新型的一些具体实施例中，粉状油页岩从进料口进入所述蓄热式热解反应器，经热解反应器中的辐射管的均布和加热后，油页岩停留时间为3-20s后，落入所述蓄热式热解反应器的下部，在隔绝空气的氛围下发生热解反应，产生热解气和热半焦。进一步的，产生的热解气通过热解气出口排出去；产生的热半焦通过控制热解反应器下部的料位来经由出料口排出，所述热半焦的温度范围为400-950℃，进入半焦气化炉并配入空气或水蒸汽，把热半焦气化成可燃气，然后送入燃气烧嘴中作为燃料使用。在本实用新型的一些具体实施例中，所述料斗与所述进料口相连，用于将料斗中的原料加入到所述蓄热式热解反应器中进行处理，所述出料口与半焦气化炉相连，用于将产生的热半焦通过出料口排到所述半焦气化炉中。优选的，所述出料口与半焦气化炉之间设有半焦输送装置，使得半焦运输更加高效。e．所述热解气进入冷凝鼓风系统，在冷凝鼓风过程中得到页岩油和可燃气；产生的页岩油析出成为页岩油产品，冷却后的可燃气送入净化系统进行净化处理，得到净燃气。根据本实用新型的具体实施例，所述热解气进入冷凝鼓风系统后温度降至22-30℃，在冷凝鼓风过程中，得到页岩油和可燃气。进一步的，得到的页岩油析出成为页岩油产品；得到的可燃气冷却后送入净化系统进行净化处理，脱除燃气中的杂质气后作为净燃气或原料气备用。发明人发现，本实用新型提出了一种蓄热式粉状油页岩热解处理系统及其方法，利用内置式蓄热式辐射管作为加热源，通过对蓄热辐射管的合理布置，实现了反应器温度合理控制，并能够简化辐射管的设计，降低投资成本。同时，该系统热解工艺简单可靠，实现了对粉状油页岩热解处理，可以规模化生产。实施例1利用本系统对抚顺油页岩进行处理，原料的分析数据、工艺操作参数和物料平衡见表1-表3。表1：抚顺油页岩分析数据表2：工艺操作参数序号参数名称参数值1上部辐射管壁面温度600℃2中部辐射管壁面温度550℃3反应器上部温度492℃4反应器中部温度501℃5反应器下部温度510℃6反应器出口温度505℃表3：物料平衡表在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。当前第1页1 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