内热式干馏炉的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种内热式干馏炉。
【背景技术】
[0002] 油页岩是石油和煤炭较为理想的替代能源，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，油页岩主要有三大用途，不但可以提炼出各种油类，而且还可以炼制各种合 成燃料气体及化工原料，副产品还可以用于制砖、水泥等建材。中国是世界上到目前保持页 岩油生产的少数国家之一，虽然全世界的油页岩丰富，用途广，开发利用较早但并不被大多 国家重视。目前页岩油提取一般采用油页岩干馏技术，主要是抚顺式干馏炼油技术。该技 术存在单炉处理能力低、出油率低、需要补充饱和蒸汽多等缺点。
【发明内容】
[0003] 本实用新型是为了解决上述现有问题，提供一种处理能力强、出油率高、补充饱和 蒸汽少的油页岩内热式干馏炉。
[0004] 本实用新型的技术解决方案是：
[0005] 该内热式干馏炉包括炉体、设置在炉体顶面的加料装置和设置在炉体底部的排灰 设备，其特殊之处是：炉体内部中间设有拱台，在炉体内壁上对应拱台处设置有环形上混 合室和环形下混合室，上、下混合室之间联通，下混合室上设有与气化段相通的发生瓦斯入 口，所述上混合室周围设有与干馏段相通的瓦斯喷孔，在上混合室上设有热循环瓦斯入口， 通过拱台将炉体分为上部干馏段和下部气化段两部分，拱台上设有环形布设孔将干馏段和 下部气化段相通；在炉体内干馏段上部设置有敞口端朝下的阵伞，阵伞上设置有瓦斯导管， 瓦斯导管的另一端由炉体顶面引出；
[0006] 所述排灰设备由排灰器、风头、水盆、传动装置和铁锹组成，所述水盆座置在炉底 炉盘上面，水盆下面设置水封，炉盘设有上下球槽，球槽内放置钢珠，传动装置设置在炉体 外且与水盆相连接，所述排灰器设置在水盆上，铁锹与炉底成45°安装在炉体上，铁锹的下 端位于水盆上表面对应排灰器翅片外侧。
[0007] 风头为锥形体且安装在在排灰器中心，其风口喷出并分配于气化段中。采用这种 风头是为了破碎与疏松页岩灰，增加炉中心的主风量，以达到均匀分配的目的。
[0008] 与水盆连接的传动装置为每台炉一套。
[0009] 所述阵伞为顶部呈90°的伞形体。
[0010] 本实用新型的有益效果是：
[0011] 1、在炉体中部设有拱台，使发生段瓦斯在拱台下部集中，有利于瓦斯导入混合室 还可以减慢页岩在炉中心的下降速度，起到平稳火层的作用。
[0012] 2、通过阵伞用来收集瓦斯并均匀地导出炉外，放料时页岩经阵伞四周掉下能够二 次布料，使大块页岩向中心集中，增加中心热载体数量，减少边壁效应的影响。由于阵伞 下部有一较大空间，可使粉尘滞流沉降，减少出口瓦斯中带出的灰尘量，因此降低导出瓦 斯含尘量，起到除尘的作用。
【附图说明】
[0013] 图1是本实用新型的结构示意图。
[0014] 1-加料装置，2-阵伞，3-炉体，4-干馏段，5-上混合室，6-拱台，7-热循环 瓦斯入口，8-下混合室，9-发生段，10-风头11、水盆12、排灰器13、水封14、传动装 置15、瓦斯导管，16-铁锹，17-炉盘，501-瓦斯喷孔，601-环形布设孔，801-发生瓦斯入
【具体实施方式】
[0015] 如图1，该内热式干馏炉包括炉体3、设置在炉体3顶面的加料装置1和设置在炉 体3底部的排灰设备；炉体3为干馏炉的主要部分，其外壳为钢板焊制，内衬耐火砖，耐火砖 与外壳之间用砂子或保温岩棉填充，以减少热量的损失。炉体3内部中间设有由耐火砖砌 筑而成的拱台6,在炉体3内壁上对应拱台6处设置有由耐火砖砌成的环形上混合室5和环 形下混合室8,上、下混合室5、8之间联通，下混合室8上设有与气化段9相通的发生瓦斯入 口 801，所述上混合室5周围设有与干馏段4相通的瓦斯喷孔501以及热循环瓦斯入口 7。 通过拱台6将炉体3分为上部干馏段4和下部气化段9两部分，拱台6上设有环形布设孔 601将干馏段4和下部气化段9相通。
[0016]在炉体3内干馏段4上部设置有敞口端朝下的阵伞2,所述阵伞2为顶部呈90° 的伞形体。阵伞2上设置有瓦斯导管15,瓦斯导管15的另一端由炉体3顶面引出，用来收 集瓦斯并均匀地导出炉外。
[0017]气化段9的发生瓦斯与热循环瓦斯在上混合室5混合后消灭瓦斯中含氧成份，通 过上混合室5周围的喷孔喷入干馏段。
[0018] 所述加料装置1采用上下放料闸板，每小时放料一次。
[0019] 所述排灰设备由排灰器12、风头10、水盆11、传动装置14和铁锹16组成，所述水 盆11座置在炉底炉盘17上面，水盆11下面设置水封13,炉盘17设有上下球槽，球槽内放 置钢珠，传动装置14设置在炉体3外且与水盆11相连接，所述排灰器12设置在水盆11上。
[0020] 风头10为锥形体且安装在在排灰器12中心，其风口喷出并分配于气化段9中。采 用这种风头是为了破碎与疏松页岩灰，增加炉中心的主风量，以达到均匀分配的目的。
[0021] 铁锹16与炉底成45°安装在炉体上，铁锹16的下端位于水盆11上表面对应排灰 器12翅片外侧。当传动装置14带动水盆11转动时，随着排灰器12翅片的慢慢回转，页岩 灰即从炉内拨至水盆11边缘，通过铁锹16而排至炉外。
[0022] 与水盆11连接的传动装置为每台炉一套。
[0023] 该内热式干馏炉干馏时所需要的热量是由气化段9的发生瓦斯与从加热炉换热 后来的热循环瓦斯组成的，干馏段4、气化段9及加热炉三者间的联系极为密切。
[0024] 经破碎、筛分后取12~100mm的工艺页岩经干馏炉加料装置1放入干馏炉内进行 干馏，通过干馏炉底部的排灰器12连续运转不断排灰，使炉内页岩不断下降，同时受到 来自气化段9的瓦斯和循环瓦斯供其热量进行干馏。在160°C以前主要是油页岩中的水分 被蒸发，当温度升至160~200°C时，油页岩开始放出气体，当温度超过200°C时，页岩 中的有机质就会分解出水和二氧化碳等气体，并形成较轻的沥青和初生页岩油。当页岩受 热到350°C时，低沸点挥发馏份开始形成。温度在350~580°C放出大量干馏气产物，经过 阵伞2导出进行一系列的冷凝、回收之后，所得的发生瓦斯一部分作为燃烧瓦斯送入蓄热 室加热炉作为燃料；另一部分作为循环瓦斯经炉体3外壁进入上混合室5而在系统循环。
[0025] 干馏后的页岩半焦经拱台6上的环形布设孔，下降至气化段9内，半焦中的固定 碳与通过风头10进入的70- 75°C的主风发生氧化反应，放出大量热量，同时半焦中的固 定碳与主风中水蒸气发生还原反应，产生大量瓦斯并吸收热量。此时生成的瓦斯进入经下 混合室8、上混合室5与中部通入的热循环瓦斯混合后，经瓦斯孔喷向干馏段4,作为页岩 干馏的热源。油页岩干馏所需热量是由气化段的热气体与从加热炉来的热循环瓦斯组成。
[0026] 页岩半焦经气化段氧化还原反应后，生成的炉渣从炉底经水盆11冷却后通过铁 锹16排出炉外，经地下道皮带运至装置外。
[0027] 其中气化段9的气化反应是通过调整主风风量、主风饱和度及处理量的调整来完 成，大约占到干馏所需总热量的70- 80%。另外的20- 30%热量来源于蓄热室加热炉的循 环瓦斯，当加热炉采用两烧两送的供热方式时，循环瓦斯的中温一般要求在680-700°C。温 差一般在50- 70°C之间。
[0028] 对于150t/d(页岩的日处理量吨数)的内热式干馏炉单炉处理最大能力在7 - 8t/ h，日处理最大能力在168- 192t/d。
[0029] 四、150t/d内热式干馏炉与100t/d内热式干馏炉部分数据的对比，见表1。
[0030]表1
【主权项】
1. 一种内热式干馏炉，包括炉体、设置在炉体顶面的加料装置和设置在炉体底部的排 灰设备，其特征在于： 炉体内部中间设有拱台，在炉体内壁上对应拱台处设置有环形上混合室和环形下混 合室，上、下混合室之间联通，下混合室上设有与气化段相通的发生瓦斯入口，所述上混合 室周围设有与干馏段相通的瓦斯喷孔，在上混合室上设有热循环瓦斯入口，通过拱台将炉 体分为上部干馏段和下部气化段两部分，拱台上设有环形布设孔将干馏段和下部气化段相 通；在炉体内干馏段上部设置有敞口端朝下的阵伞，阵伞上设置有瓦斯导管，瓦斯导管的另 一端由炉体顶面引出； 所述排灰设备由排灰器、风头、水盆、传动装置和铁锹组成，所述水盆座置在炉底炉盘 上面，水盆下面设置水封，炉盘设有上下球槽，球槽内放置钢珠，传动装置设置在炉体外且 与水盆相连接，所述排灰器设置在水盆上，铁锹与炉底成45°安装在炉体上，铁锹的下端位 于水盆上表面对应排灰器翅片外侧。
2. 根据权利要求1所述的内热式干馏炉，其特征在于：风头为锥形体且安装在在排灰 器中心，其风口喷出并分配于气化段中。
3. 根据权利要求1所述的内热式干馏炉，其特征在于：与水盆连接的传动装置为每台 炉一套。
4. 根据权利要求1所述的内热式干馏炉，其特征在于：所述阵伞为顶部呈90°的伞形 体。
【专利摘要】一种处理能力强、出油率高、补充饱和蒸汽少的油页岩内热式干馏炉，包括炉体，炉体内部中间设有拱台，在炉体内壁上对应拱台处设置有环形上混合室和环形下混合室，下混合室上设有与气化段相通的发生瓦斯入口，上混合室周围设有与干馏段相通的瓦斯喷孔，在上混合室上设有热循环瓦斯入口，拱台上设有环形布设孔将干馏段和下部气化段相通；在炉体内干馏段上部设置有敞口端朝下的阵伞；所述排灰设备由排灰器、风头、水盆、传动装置和铁锹组成，水盆座置在炉底炉盘上面，水盆下面设置水封，传动装置设置在炉体外且与水盆相连接，所述排灰器设置在水盆上，铁锹与炉底成45°安装在炉体上，铁锹的下端位于水盆上表面对应排灰器翅片外侧。
【IPC分类】C10G1-00, C10B53-06
【公开号】CN204589079
【申请号】CN201420862574
【发明人】孙长利, 王志伟, 邢凯, 张长清
【申请人】北票北塔油页岩综合开发利用有限公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2014年12月31日