热解反应器的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本发明设及热解反应器。
【背景技术】
[0002] 油页岩是一种具有片理结构的有机质沉积岩，为低热值固体化石燃料，又称为油 母页岩。油页岩含有两种有机质：一是油母质（或干酪根），有机高分子聚合物质，不溶于普 通有机溶剂;另一种为渐青，可溶于有机溶剂，含量不超过油页岩总质量的1%。油页岩中的 无机质含量一般在50% W上，大部分为碳酸盐岩、石英等物质。在隔绝空气或氧气的情况下 油页岩被加热至约500°C(即进行干馈时），油母质热解，从而得到页岩油、干馈气、固体含碳 残渣及少量的热解水。页岩油可进一步加工制取汽油、柴油和化学品，也可W作为燃料油使 用。油页岩可W用于锅炉燃烧产汽发电，燃烧之后剩余的页岩灰，还可用于制取水泥。
[0003] 目前中国有10座页岩油厂，年产页岩油共约70xl04t。其中W抚顺中煤建设集团有 限责任公司（原名抚顺矿务局）的产量最高，年产35xl0 4t。龙口矿业集团建有40台改进的抚 顺炉，年产页岩油12万t，所产页岩油主要用作船用燃料油。汪清龙腾能源公司建设有40台 抚顺炉，年产页岩油5万吨。枠甸共有3个民营页岩油厂，年产页岩油5万吨。北票煤矿集团在 2011年时，建有44台抚顺炉。2013年新建了 48台15化/d的抚顺炉并且已经投产。国内油页岩 热解工艺大部分为抚顺炉，抚顺干馈炉能加工贫矿油页岩，而且投资小、建造快，有其独特 的优点，但是抚顺干馈炉只能加工块状油页岩，导致了页岩利用率不高，且为气体热载体加 热，导致干馈气被稀释，热值偏低，较难利用等缺点，再者抚顺炉油收率较低。
[0004] 由此，制备页岩油的装置有待改进。
【发明内容】
[0005] 本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的 在于提出一种热解反应器，该热解反应器采取蓄热式福射管进行热解处理，能够实现油页 岩粉料的快速热解，并且油气产率高，反应装置的结构简单，操作方便。同时，该热解反应器 内安装揽拌组件，使物料在反应器内分布均匀，更充分的热解，且能够使热解产生的油气更 快的释放出来。而且，在热解反应器的热解油气出口处设有抽气伞，热解产生的热解油气能 够迅速导出，有效地抑制了油气的二次裂解，提高页岩油收率。
[0006] 根据本发明的一个方面，本发明提供了一种热解反应器。根据本发明的实施例，该 热解反应器包括:物料入口、油气出口、半焦出口，其中，所述半焦出口位于所述热解反应器 底部;蓄热式福射管，所述蓄热式福射管在所述热解反应器内部沿所述热解反应器的高度 方向多层布置，每层具有多根在水平方向上彼此平行的蓄热式福射管;揽拌组件，所述揽拌 组件包括:可旋转的揽拌轴，所述揽拌轴由所述半焦出口伸入到所述热解反应器的内部;多 个揽拌杆，所述揽拌杆沿所述揽拌轴的长度分别连接在所述揽拌轴上，所述揽拌杆位于所 述蓄热式福射管的层间；抽气伞，所述抽气伞布置在所述热解反应器内部，且位于所述蓄热 式福射管顶层的上方，并与所述热解反应器的侧壁上的油气出口相连通。
[0007] 根据本发明实施例的热解反应器，采取蓄热式福射管进行热解处理，能够实现油 页岩粉料的快速热解，并且油气产率高。同时，该热解反应器内设置揽拌组件，使物料在反 应器内分布均匀，更充分的热解，且能够使热解产生的油气更快的释放出来。而且，在热解 反应器的热解油气出口处设有抽气伞，热解产生的热解油气能够迅速导出，有效地抑制了 油气的二次裂解，提高页岩油收率。此外，该热解反应器的结构简单，操作方便，便于工业上 应用。
[0008] 在本发明的一个实施方案中，所述热解反应器具体反应器本体，所述反应本体具 有进料口、烟气出口、热解油气出口和半焦出口，所述热解反应器本体内限定出反应空间。
[0009] 在本发明的一个实施方案中，所述揽拌组件设置在所述反应空间中。
[0010] 在本发明的一个实施方案中，所述抽气伞设置在所述反应空间内且与所述热解油 气出口相连。
[0011] 在本发明的一个实施方案中，所述揽拌杆垂直于所述揽拌轴，并且沿所述揽拌轴 的长度间隔分布。
[0012] 在本发明的一个实施方案中，所述揽拌杆在所述揽拌轴的同一横截面上的相邻投 影呈一定角度。
[0013] 在本发明的一个实施方案中，所述揽拌杆介于所述蓄热式福射管的层间。
[0014] 在本发明的一个实施方案中，所述角度为0~90度，不含端值。
[0015] 在本发明的一个实施方案中，所述角度为30~90度，不含90度。
[0016] 在本发明的一个实施方案中，所述热解反应器进一步包括:螺旋进料机，所述螺旋 进料机与物料入口相连;W及螺旋出料机，所述螺旋出料机与半焦出口相连。
[0017] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变 得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0018] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得 明显和容易理解，其中：
[0019] 图1显示了根据本发明一个实施例的热解反应器的结构示意图；
[0020] 图2显示了根据本发明一个实施例的热解反应器的结构示意图；
[0021] 图3显示了根据本发明一个实施例的揽拌组件的轴截面的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0023] 在本发明的描述中，术语"纵向"、"横向"、"上"、"下"、"前"、"后左"、"右"、"竖 直"、''水平"、''顶"、''底"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是 为了便于描述本发明而不是要求本发明必须W特定的方位构造和操作，因此不能理解为对 本发明的限制。
[0024] 需要说明的是，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W 明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。进一步地，在本发明的描述中，除非另有说 明，"多个"的含义是两个或两个W上。
[0025] 根据本发明的一个方面，本发明提供了一种热解反应器。在本发明的一些实施例 中，该热解反应器可W由W下形式提供的。该热解反应器包括：
[0026] 反应器本体，所述反应本体具有进料口、烟气出口、热解油气出口和半焦出口，所 述热解反应器本体内限定出反应空间；
[0027] 多层蓄热式福射管，所述多层蓄热式福射管在所述反应空间中沿所述热解反应器 本体高度方向间隔分布，并且每层所述蓄热式福射管包括多个沿水平方向间隔分布的蓄热 式福射管，所述蓄热式福射管具有热解油气出口；
[0028] 揽拌组件，所述揽拌组件设置在所述反应空间中，所述揽拌组件包括：
[0029] 可旋转的揽拌轴，所述揽拌轴由所述半焦出口伸入到所述热解反应器的内部；
[0030] 多个揽拌杆，所述揽拌杆沿所述揽拌轴的长度分别连接在所述揽拌轴上，所述揽 拌杆位于所述蓄热式福射管的层间；
[0031] 抽气伞，所述抽气伞设置在所述反应空间内，且位于所述蓄热式福射管顶层的上 方，并与所述热解反应器的侧壁上的油气出口相连通。
[0032] 图1示出了本发明一个实施例的热解反应器的结构示意图。参考图1，该热解反应 器包括:反应器本体10、多层蓄热式福射管20、揽拌组件30和抽气伞40。
[0033] 其中，反应本体10具有物料入口、烟气出口、油气出口和半焦出口，反应器本体10 内限定出反应空间。
[0034] 多层蓄热式福射管20在反应空间中沿反应器本体10高度方向间隔分布，并且每层 蓄热式福射管包括多个沿水平方向间隔分布的蓄热式福射管，该蓄热式福射管具有热解油 气出口。采取蓄热式福射管下行床快速热解工艺，反应装置结构简单，操作方便，溫度分布 均匀，油收率高。
[0035] 揽拌组件30设置在反应空间中，该揽拌组件30包括：可旋转的揽拌轴31和多个揽 拌杆32,其中，揽拌轴31由半焦出口伸入到反应空间内，揽拌杆32沿揽拌轴31的长度分别连 接在揽拌轴31上，具体地，揽拌杆32位于蓄热式福射管20的层间，多个揽拌杆32交错分布在 揽拌轴31上，且每个揽拌杆32均设置在多层蓄热式福射管20中水平相临两层蓄热式福射管 之间的空隙中。
[0036] 抽气伞40设置在反应空间内，且位于蓄热式福射管20顶层的上方，并与反应本体 10侧壁上的油气出口相连通。
[0037] 根据本发明实施例的热解反应器，采取蓄热式福射管进行热解处理，能够实现油 页岩粉料的快速热解，并且油气产率高。同时，该热解反应器内安装揽拌组件，使物料在反 应器内分布均匀，更充分的热解，且能够使热解产生的油气更快的释放出来。而且，在热解 反应器的热解油气出口处设有抽气伞，热解产生的热解油气能够迅速导出，有效地抑制了 油气的二次裂解，提高页岩油收率。此外，该热解反应器的结构简单，操作方便，便于工业上 应用。
[0038] 在本发明的一个实施方案中，蓄热式福射管可W为单向蓄热式燃气福射管，即通 过福射管管体将燃烧燃气产生的热量W福射的方式进行供热。根据本发明的具体实施例， 蓄热式福射管上可W设置有燃气调节阀（未示出）。由此，可W通过调整燃气调节阀调节通 入蓄热式福射管的燃气的流量来等实现对热解过程的精确控溫，从而可W显著提高物料的 热解效率，进而提高热解油气的收率。
[0039] 参考图2,在本发明的一个实施方案中，揽拌组件30包括揽拌轴31和连接在揽拌轴 31上的多个揽拌杆32,揽拌轴带动揽拌杆旋转。根据本发明的具体实施例，揽拌轴31可W在 电机50的驱动下旋转。根据本发明的具体实施例，揽拌轴31可旋转地从半焦出口伸入到热 解反