专利名称：一种可实现渣热利用的气体净化系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可实现渣热利用的气体净化系统。
背景技术：
油页岩干懼分为地下干懼(underground retorting)和地上干懼(upgroundretorting)两种。其中，地下干馏技术虽已被壳牌公司申请专利，但仍处于研发阶段，尚无エ业化应用。地上干馏仍是油页岩开发利用的主要途径。油页岩地上干馏又分为外热式干馏和内热式干馏两种。外热式干馏指热载体通过炉壁加热在炉内的油页岩进行干馏，该技术目前已被淘汰；内热式干馏指热载体在炉内直接与油页岩接触、进行干馏，是目前油页岩开发利用的主流技木。内热式干馏的热载体分为气体热载体和固体热载体。从总体上看，无论是气体热载体内热式干馏制油系统，还是固体热载体内热式干馏制油系统，都包括干馏反应装置和冷凝回收系统。本申请将干馏反应装置定义为对油页岩进行干馏热加工而产生干馏产物井向外释放该干馏产物的装置，将冷凝回收系统定义为对干馏产物进行冷凝并回收的系统。对于气体热载体内热式干馏制油系统而言，从干馏反应装置释放的干馏产物直接进入冷凝回收系统。其中，最典型的气体热载体内热式干馏制油系统有中国抚顺式系统、巴西佩特洛瑟克斯(Petrosix)系统、爱沙尼亚基维特(Kiviter)系统等。对于固体热载体内热式干馏制油系统而言，由于从干馏反应装置释放出的物料是由作固体热载体的页岩灰、生成的页岩半焦以及干馏产物混合而成，目前是通过重力除尘器、旋风分离器等机械除尘设备将气态的干馏产物与固体的页岩灰和页岩半焦分开，然后将干馏产物导入冷凝回收系统，而分出的页岩灰和页岩半焦的混合物则进行燃烧，使其温度达到800°C左右，再重新作为干馏油页岩的固体热载体。其中，最典型的固体热载体内热式干馏制油系统有爱沙尼亚的葛洛特(Galoter)系统、澳大利亚的塔瑟克(Taciuk)系统(亦称ATP)等。总之，无论气体热载体内热式干馏制油系统还是固体热载体内热式干馏制油系统，干馏产物进入冷凝回收系统时都带有一定量的粉尘。对于气体热载体内热式干馏制油系统而言，粉尘来源主要是随气流被带出干馏反应装置的固体物质；对于固体热载体内热式干馏制油系统而言，粉尘来源主要是未被机械除尘设备分离下来的固体物质。气体热载体内热式干馏制油系统中，干馏产物进入冷凝回收系统时所带的粉尘较多，会生成较大量的油泥。相对来讲气体热载体内热式干馏制油系统的油泥量较少。油泥是水、页岩油和粉尘的混合物。气体热载体内热式干馏制油系统所生成的油泥中页岩油占30%左右，粉尘占20%左右。油泥若得不到及时处理，不但造成油损失，而且影响生产。目前降低油泥的主要途径是加强进入干馏反应装置的油页岩的筛分、改善油页岩的分配、改进干馏反应装置内的气流分布和供热比例以及降低干馏反应装置的出ロ温度。其中，降低干馏反应装置的出ロ温度目的是使干馏反应装置的顶部形成温湿的料层，从而降低粉尘的排出。可见，现有技术无疑教导了通过降低干馏反应装置的出ロ温度来減少油泥生成。与之相应的ー个有趣现象是，目前的气体热载体内热式干馏制油系统中，干馏反应装置的出ロ温度普遍较低，如前面提到的中国抚顺式系统中干馏反应装置的出口温度为80至100°C、巴西佩特洛瑟克斯(Petrosix)系统的出口温度为150°C左右。页岩油通常可分为重质油、中质油和轻质油。重质油、中质油和轻质油的划分并不严格。本申请将沸点在450°C以上的部分定义为重质油，将沸点在180至449°C之间的部分定义为中质油，将将沸点在40至179°C之间的部分定义为轻质油。由于目前气体热载体内热式干馏制油系统中干馏反应装置的出口温度较低，因此从冷凝回收系统回收到的页岩油是重质油、中质油和轻质油混合物。这就为页岩油的后续利用带来不便。固体热载体内热式干馏制油系统同样存在这样的问题。
发明内容
<第一部分>本申请g在解决的第一个技术问题是提供ー种可減少油泥产量的油页岩干馏制 ‘
为此，本申请的油页岩干馏制油系统包括干馏反应装置和冷凝回收系统，所述干馏反应装置的干馏产物释放端与冷凝回收系统的干馏产物接收端之间通过气体除尘系统相连，该气体除尘系统至少包括第一气体净化単元，所述第一气体净化单元采用过滤精度在O. 01至80微米的多孔过滤材料为过滤元件。多孔过滤材料除主要通过材料本身拦截气体中的固体粒子从而达到过滤目的外，在过滤过程中，较小的固体粒子还会在材料表面形成搭桥，从而建立更小的空洞以增加对固体粒子的拦截效果。另外，多孔过滤材料还兼具重カ沉降、惯性碰撞等捕集固体颗粒的方式，进ー步提高了过滤效果。因此，冷凝前采用过滤精度在上述区间范围内的多孔过滤材料对干馏产物实施浄化后，干馏产物中的粉尘含量可大为減少，从而明显减少后续油泥的产量。这是机械除尘、静电除尘难以达到的。经测算，当第一气体净化单元采用过滤精度在10微米以下的多孔过滤材料为过滤元件时，由于较高的过滤精度，经气体除尘系统处理后的干馏产物中的粉尘含量至少能够降低至5mg/m3以下。这时，冷凝得到的产物基本上为主要由页岩油和水组成的液体物质，不存在油泥成份。这为简化冷凝回收系统的エ艺流程提供了条件，同时也可提高页岩油的产率。而将多孔过滤材料的过滤精度控制在O. I微米以上又可以保证较高的过滤效率。基于这样的原因，本申请中的第一气体净化単元优选采用过滤精度在O. I至10微米的多孔过滤材料为过滤元件。在气体除尘系统需处理的粉尘量较大的情况下，为了避免对第一气体净化单元频繁反吹再生，所述气体除尘系统还包括按除尘浄化方向设置在第一气体净化単元前端的第ニ气体净化単元，所述第二气体净化单元采用机械除尘器和静电除尘器中的ー种或两种。第二气体净化単元可对刚进入气体除尘系统的干馏产物进行ー级或几级净化处理，除去干馏产物中的大部分的粉尘，使进入第一气体净化単元中的粉尘量将大为減少，从而提高第ー气体净化单元持续工作的时间，降低反吹频率。为了利用气体除尘系统捕集下来的渣料余热，所述干馏反应装置和气体除尘系统之间设有换热系统，该换热系统包括经ー换热器热交换连接的第一流路和第二流路，所述第一流路为干馏反应装置的油页岩加料通道，第二流路为气体除尘系统的渣料排渣通道。对于现有的气体热载体内热式干馏制油系统而言，由于干馏反应装置与冷凝回收系统之间没有设置用于捕集干馏产物中粉尘的设备，也就不可能利用捕集下来的粉尘热量对即将进入干馏反应装置的油页岩进行预热。对于现有的固体热载体内热式干馏制油系统而言，捕集到的是页岩灰和页岩半焦的混合物，该混合物必须燃烧后作为固体热载体，因此也难以用该混合物直接对即将进入干馏反应装置的油页岩进行预热。总之，本申请上述这种余热利用方式构思巧妙，能够对气体除尘系统捕集下来的渣料的余热进行有效利用。本申请背景技术中提到，由于干馏反应装置的出口温度较低，从冷凝回收系统回收到的页岩油是重质油、中质油和轻质油混合物，从而为页岩油的利用带来不便。对此，在气体除尘系统可承受的范围内(主要是第一气体净化単元中多孔过滤材料可耐受的温度范围内)尽可能的提高干馏反应装置的出口温度成为本申请所考虑的方向。而上述的渣料余热利用方式就是本申请提高干馏反应装置出口温度的重要途径。本申请的具体方案是所述干馏产物释放端的出口温度确保使第一气体净化単元中的过滤元件可在其多孔过滤材料可耐受的400至800°C的温度区间内进行过滤；并且，所述冷凝回收系统具有对从所述干馏产物接收端进入的入口温度彡350で且< 800°C的干馏产物进行逐级冷凝回收的体系。该方案实际上就是要确保多孔过滤材料在400至800°C的温度区间内工作，使干馏产物接收端的入口温度能> 350で且< 800°C，以便在后续的冷凝回收过程中将重质油、中质油与 轻质油分开。正好由于多孔过滤材料在400至800°C的温度区间内工作，因此从气体除尘系统也能够排出高温的渣料。即使按50%的换热效率来计算，即将进入干馏反应装置的油页岩至少也能被加热到200°C左右，从而将油页岩的表面水和结合水降低到2%左右。这样，当被预热后的油页岩进入干馏反应装置后，就能够确保从干馏产物释放端排出出口温度较高的干馏产物。如此循环，油页岩干馏制油系统将达到并维持在ー个稳定的运行状态。当然，所述第一气体净化単元中的过滤元件最好可在500至800°C的温度区间内进行过滤；且所述干馏产物接收端的入口温度> 450で且< 800°C。这样，还能够至少从页岩油中分出一部分的中质油。本申请的油页岩干馏制油系统还进ー步的提供了一种换热效率较高的换热器。具体讲，该换热器包括同轴设置的内筒和外筒，所述内筒可转动而外筒固定，当内筒转动吋，油页岩从内筒上的油页岩进料ロ进入内筒的筒体并逐渐流动至内筒上的油页岩出料ロ，渣料则从外筒上的渣料进料ロ进入外筒与内筒之间并逐渐流动至外筒上的渣料出料ロ。外筒能够有效防止渣料的热量向换热器外部扩散，转动的内筒可使其中的油页岩受热均匀，夕卜筒和内筒的长度能够保证足够的换热时间。因此，该换热器能够实现固体与固体之间的高效换热。相比来讲，该换热器热导率较高，整个过程的传热效果更好。其中，所述油页岩进料口和渣料进料ロ最好位于换热器的同一侧，所述油页岩出料口和渣料出料ロ则位于换热器的另ー侧，以形成并流换热。另外，所述内筒的内筒壁和外筒壁上最好还分别设有随内筒的转动而推动内筒中以及内筒与外筒之间的物体向出料方向运动的挤压结构，比如螺旋状的筋条、叶片等等。这样的话，只要通过调整内筒的转速能够改变油页岩和渣料在换热器中的停留时间，以便根据具体需要改善换热效果。当然，如果完全不设置上述挤压结构或者只设置位于内筒内筒壁上的挤压结构，也可将内筒和外筒整体向出料方向倾斜一定角度(最好设定为10至30° ),以便依靠重力使物料自行流动。综上所述，本申请的油页岩干馏制油系统一方面能够减少甚至消除冷凝回收过程中产生的油泥，一方面能够在节能条件下提高干馏反应装置的出口温度从而使页岩油得以细分回收，相比于现有技术具有显著进歩，尤其适合作为气体热载体内热式干馏制油系统。〈第二部分〉本申请g在解决的第二个技术问题是提供ー种可使页岩油得以细分回收的油页岩干馏制油方法。本“第二部分”的下述内容可參照“第一部分”的内容进行理解。为此，本申请的油页岩干馏制油方法包括的步骤为一、从干馏反应装置的干馏产物释放端排出干馏产物并通入气体除尘系统；ニ、经气体除尘系统处理得到渣料和浄化后的干馏产物，所述渣料通往换热系统，所述净化后的干馏产物通往冷凝回收系统；三、所述渣料在换热系统中对即将进入干馏反应装置的油页岩进行加热，以确保该加热后的油页岩在进入干馏反应装置反应后从干馏产物释放端排出出口温度较高的干馏产物，该出ロ温度确保使干馏产物经气体除尘系统后在冷凝回收系统的干馏产物接收端仍达到> 350°C且
<800°C的入口温度；四、通过冷凝回收系统对从所述干馏产物接收端进入的干馏产物进行逐级冷凝回收。就像上述“第一部分”中提到的，该方法在节能条件下将干馏产物接收端的入口温度提高到> 350で且< 800°C，也就是说，与现有技术相比，本申请将干馏产物在开始进行冷凝回收时的温度足足提高了 200°C以上，因此，在后续的逐级冷凝回收过程中就能够得到相对细分的页岩油。基于在上述“第一部分”中已陈述的理由，通过换热系统加热后的油页岩在进入干馏反应装置反应后从干馏产物释放端排出的干馏产物的出口温度可确保使该干馏产物经气体除尘系统处理后在冷凝回收系统的干馏产物接收端达到> 450°C且
<800°C的入口温度。对于本申请的油页岩干馏制油方法而言，气体除尘系统并非必须使用过滤的方法。这是因为，本申请的油页岩干馏制油方法中，气体除尘系统的首要作用是捕集粉尘，因此，即便采用传统的机械除尘装置(例如重力除尘器或旋风除尘器)也可以实现这样的目的。当然，本申请还是建议所述气体除尘系统至少包括第一气体净化単元，所述第一气体净化单元采用过滤精度在O. 01至80微米的多孔过滤材料为过滤元件，且该过滤元件可在其多孔过滤材料可耐受的400 (优选是500)至800°C的温度区间内进行过滤。基于在上述“第一部分”中已陈述的理由，在气体除尘系统需处理的粉尘量较大的情况下，所述气体除尘系统最好还包括按除尘浄化方向设置在第一气体净化単元前端的第ニ气体净化単元，所述第二气体净化单元采用机械除尘器和静电除尘器中的ー种或两种。这样可以提高第一气体净化単元持续工作的时间，降低反吹频率。同样基于在上述“第一部分”中已陈述的理由，所述第一气体净化单元采用过滤精度在O. I至10微米的多孔过滤材料为过滤元件，以便将经气体除尘系统处理后的干馏产物中的粉尘含量降低至5mg/m3以下。作为换热系统的具体结构，所述换热系统包括经ー换热器热交换连接的第一流路和第二流路，所述第一流路为干馏反应装置的油页岩加料通道，第二流路为气体除尘系统的渣料排渣通道。其中，所述换热器包括同轴设置的内筒和外筒，所述内筒可转动而外筒固定，当内筒转动时，油页岩从内筒上的油页岩进料ロ进入内筒筒体并逐渐流动至内筒上的油页岩出料ロ，渣料则从外筒上的渣料进料ロ进入外筒与内筒之间并逐渐流动至外筒上的渣料出料□。进ー步的是，所述油页岩进料口和渣料进料ロ均位于换热器的同一侧，所述油页岩出料ロ和渣料出料ロ均位于换热器的另ー侧。进ー步的是，所述内筒的内筒壁和外筒壁上分別设有随内筒的转动而推动内筒中以及内筒与外筒之间的物体向出料方向运动的挤压结构。<第三部分>本申请g在解决的第三个技术问题是提供一种可实现渣热利用的气体净化系统。本“第三部分”的下述内容可參照“第二部分”的内容进行理解。对此，该气体浄化系统包括用于产生含尘气体的的反应发生装置和与该反应发生装置上的含尘气体释放端相连的气体除尘装置，该气体除尘装置上设有排渣装置，所述反应发生装置和气体除尘装置之间设有换热系统，该换热系统包括经ー换热器热交换连接的 第一流路和第二流路，所述第一流路为反应发生装置的原料加料通道，第二流路为气体除尘装置的渣料排渣通道，该排渣通道与所述排渣装置相连。进ー步的是，所述气体除尘装置至少包括第一气体净化単元，所述第一气体净化单元采用过滤精度在O. 01至100微米的多孔过滤材料为过滤元件。进ー步的是，所述第一气体净化单元采用过滤精度在O. I至10微米的多孔过滤材料为过滤元件。其中，所述多孔过滤材料最高可在800°C下进行过滤。进ー步的是，所述气体除尘装置还包括按除尘浄化方向设置在第一气体净化単元前端的第二气体净化単元，所述第二气体净化单元采用机械除尘器和静电除尘器中的ー种或两种。进ー步的是，所述换热器包括同轴设置的内筒和外筒，所述内筒可转动而外筒固定，当内筒转动时，即将进入反应发生装置的原料从内筒上的原料进料ロ进入内筒筒体并逐渐流动至内筒上的原料出料ロ，从气体除尘装置排出的渣料则从外筒上的渣料进料ロ进入外筒与内筒之间并逐渐流动至外筒上的渣料出料ロ。进ー步的是，所述原料进料口和渣料进料ロ均位于换热器的同一侧，所述原料出料ロ和渣料出料ロ均位于换热器的另ー侧。进ー步的是，所述内筒的内筒壁和外筒壁上分別设有随内筒的转动而推动内筒中以及内筒与外筒之间的物料向出料方向运动的挤压结构。当所述的气体浄化系统用于油页岩干馏制油时，所述反应发生装置为干馏反应装置，所述的原料为油页岩；并且，由所述滤渣在换热系统中对即将进入干馏反应装置的油页岩进行加热，以确保该加热后的油页岩在进入干馏反应装置反应后从所述含尘气体释放端排出出ロ温度较高的干馏产物，该出ロ温度确保使干馏产物经气体除尘装置处理后仍达到彡350で且< 800°C的高温。进ー步的是，通过换热系统加热后的油页岩在进入干馏反应装置反应后从含尘气体释放端排出的干馏产物的出口温度可确保使该干馏产物经气体除尘装置处理后达到彡450で且< 800°C的高温。下面结合附图和具体实施方式
对本发明做进ー步的说明。本申请附加的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，或通过本申请的实践了解到。
图I为本申请油页岩干馏制油系统的原理示意图(エ艺流程图)。图2为本申请油页岩干馏制油系统中换热器的结构示意图。
具体实施例方式首先结合附图对本申请的ー种可实现渣热利用的气体净化系统进行具体说明。
如图I所示，该气体浄化系统包括，用于产生含尘气体的的反应发生装置5和与该反应发生装置5上的含尘气体释放端相连的气体除尘装置6，该气体除尘装置6上设有排渣装置，所述反应发生装置5和气体除尘装置6之间设有换热系统4，该换热系统4包括经ー换热器410热交换连接的第一流路420和第二流路430，所述第一流路420为反应发生装置5的原料加料通道，第二流路430为气体除尘装置6的渣料排渣通道，该排渣通道与所述排渣装置相连。现有的气体气体除尘装置6除尘装置6—般都有带有排渣装置。比如，气体除尘装置6的底部通常是倒锥形的设计，ロ部有用于卸料的阀。有的排渣装置还可能采用比较复杂的机械，常用的有螺旋出料机等。气体除尘装置6可以仅采用现有的重力除尘器、旋风除尘器和静电除尘器中的ー种或几种。所说的“第一流路420”和“第二流路430”泛指原料加料路线和渣料排渣路线，现实中通常包括输送管道、输送带中的ー种或几种。“热交换连接”指第一流路420与第二流路430可直接实现物理换热。该气体浄化系统的关键在于能够用气体除尘装置6的渣料预热将进入该反应发生装置5的原料，节约能源。如图I所示，该气体浄化系统中，所述气体除尘装置6至少包括第一气体净化单元210，所述第一气体净化単元210采用过滤精度在O. 01至100微米的多孔过滤材料为过滤元件。为了保证更更高的过滤精度以及较高的过滤效率，第一气体净化単元210最好采用过滤精度在O. I至10微米的多孔过滤材料为过滤元件。另外，如果气体除尘装置6将在高温下工作，所选用的多孔过滤材料应最高可在800°C下进行过滤。要满足这样的条件，可选择的多孔过滤材料主要为烧结金属多孔材料或陶瓷多孔材料。烧结金属多孔材料中优选FeAl金属间化合物多孔材料、TiAl金属间化合物多孔材料或者NiAl金属间化合物多孔材料，这类材料有较高的高温抗腐蚀性、过滤精度以及可加工性，具有优良的综合使用性能。在此基础上，气体除尘装置6还包括按除尘浄化方向设置在第一气体净化単元210前端的第二气体净化単元220，所述第二气体净化単元220采用机械除尘器和静电除尘器中的一种或两种。将第一气体净化単元210和第二气体净化単元220搭配起来使用效果更好。如图2所示，该气体浄化系统中，所述换热器410包括同轴设置的内筒412和外筒411，所述内筒412可转动而外筒411固定，当内筒412转动吋，即将进入反应发生装置5的原料从内筒412上的原料进料ロ 412J’进入内筒412筒体并逐渐流动至内筒412上的原料出料ロ 412C’，从气体除尘装置6排出的渣料则从外筒411上的渣料进料ロ 411J进入外筒411与内筒412之间并逐渐流动至外筒411上的渣料出料ロ 411C。其中，所述原料进料ロ412J’和渣料进料ロ 411J均位于换热器410的同一侧，所述原料出料ロ 412C’和渣料出料ロ 411C均位于换热器410的另ー侧，从而实现并流换热；所述内筒412的内筒壁和外筒壁上分別设有随内筒412的转动而推动内筒412中以及内筒412与外筒411之间的物料向出料方向运动的挤压结构。挤压结构最好选择螺旋状的筋条或叶片。并流换热时，内筒412内外的筋条或叶片的螺旋方向应一致，但螺旋角度可以相同也可以不同。调换原料进料ロ412J’与原料出料ロ 412C’的方向或者调换渣料进料ロ 411J与渣料出料ロ 411C的方向将实现逆流换热。逆流换热时，内筒412内外的筋条或叶片的螺旋方向应相反，但螺旋角度可以相同也可以不同。调整内筒412的转速可以改变渣料和原料在换热器中的停留时间。如图I所示，当上述的气体净化系统用于油页岩干馏制油时，所述反应发生装置5为干馏反应装置1，所述的原料为油页岩，并且气体除尘装置6即气体除尘系统2。这时，应由所述滤渣在换热系统4中对即将进入干馏反应装置的油页岩进行加热，以确保该加热后的油页岩在进入干馏反应装置I反应后从所述含尘气体释放端排出出口温度较高的干馏产物，该出ロ温度确保使干馏产物经气体除尘装置6处理后仍达到> 350で且< 800°C的高温。通过换热系统4加热后的油页岩在进入干馏反应装置反应后从含尘气体释放端排出的干馏产物的出ロ温度最好可确保使该干馏产物经气体除尘装置6处理后达到> 450°C且
<800°C的高温。如图I所示，使用上述的气体净化系统实现油页岩干馏制油方法包括的步骤为一、从干馏反应装置I的干馏产物释放端A排出干馏产物并通入气体除尘系统2 ;ニ、经气体除尘系统2处理得到渣料和浄化后的干馏产物，所述渣料通往换热系统4，所述净化后的干馏产物通往冷凝回收系统3 ;三、所述渣料在换热系统4中对即将进入干馏反应装置I的油页岩进行加热，以确保该加热后的油页岩在进入干馏反应装置I反应后从干馏产物释放端A排出出ロ温度较高的干馏产物，该出ロ温度确保使干馏产物经气体除尘系统2后在冷凝回收系统3的干馏产物接收端B仍达到彡3500C (优选450°C)且< 800°C的入口温度；四、通过冷凝回收系统3对从所述干馏产物接收端B进入的干馏产物进行逐级冷凝回收。当在冷凝回收系统3的干馏产物接收端B达到彡350で且< 800°C的入口温度时，所述气体除尘系统2中第一气体净化単元210的过滤元件应在其多孔过滤材料可耐受的400至800°C的温度区间内进行过滤；当在冷凝回收系统3的干馏产物接收端B达到彡450で且< 800°C的入口温度时，所述气体除尘系统2中第一气体净化单元210的过滤元件应在其多孔过滤材料可耐受的500至800°C的温度区间内进行过滤。以多孔过滤材料在500至800°C的温度区间内工作为例，从气体除尘系统也能够排出高温(500至800°C )的渣料。即使按50%的换热效率来计算，即将进入干馏反应装置的油页岩至少也能被加热到250°C左右，从而将油页岩的表面水和结合水降低到2%以下。这样，当被预热后的油页岩进入干馏反应装置后，就能够确保从干馏产物释放端排出出口温度较高的干馏产物。如此循环，油页岩干馏制油系统将达到并维持在ー个稳定的运行状态。实施例I油页岩干馏制油系统包括干馏反应装置I和冷凝回收系统3，冷凝回收系统3主要包括由按冷凝回收路线依次设置的空冷器310、水冷器320、深冷器330所组成的三级冷凝回收体系，每ー级冷却器的底部均设有页岩油排出管路；所述干馏反应装置I的干馏产物释放端A与冷凝回收系统3的干馏产物接收端B之间通过气体除尘系统2相连，该气体除尘系统2包括第一气体净化単元210和按除尘浄化方向设置在第一气体净化単元210前端的第二气体净化单元220，第二气体净化单元220采用重力除尘器，第一气体净化单元210采用过滤精度为5微米的FeAl金属间化合物多孔过滤材料为过滤元件；干馏反应装置I和气体除尘系统2之间设有换热系统4，该换热系统4包括经ー换热器410热交换连接的第一流路420和第二流路430，所述第一流路420为干馏反应装置I的油页岩加料通道，第二流路430为气体除尘系统2的渣料排渣通道；该换热器410包括同轴设置的内筒412和外筒411，内筒412可转动而外筒411固定，当内筒412转动吋，油页岩从内筒412上的油页岩进料ロ 412J进入内筒412的筒体并逐渐流动至内筒412上的油页岩出料ロ 412C，渣料则从外筒411上的渣料进料ロ 411J进入外筒411与内筒412之间并逐渐流动至外筒411上的渣料出料ロ 411C，油页岩进料ロ 412J和渣料进料ロ 41IJ均位于换热器410的同一侧，油页岩出料ロ 412C和渣料出料ロ 411C均位于换热器410的另ー侧，且内筒412的内筒壁和外筒壁上分別设有随内筒412的转动而推动内筒412中以及内筒412与外筒413之间的物体向出料方向运动的螺旋叶片。通过该油页岩干馏制油系统实现油页岩干馏制油的方法为系统稳定运行后，干馏反应装置I的干馏产物释放端A排出温度约600°C的干馏产物，该干馏产物经第二气体净 化単元220初歩除尘净化后以约500°C的温度进入第一气体净化単元210进行过滤，过滤后的干馏产物中粉尘含量降低为3mg/m3以下，然后进入冷凝回收系统3 ;第一级的空冷器310将干馏产物的温度降至450°C左右，这时，从空冷器310底部获得沸点在450°C以上的重质油(不含油泥，且固含量3mg/m3以下)；第二级的水冷器320将剩余的干馏产物的温度降至180°C左右，这时，从空冷器310底部获得沸点在180至449°C之间的中质油(不含油泥，且固含量3mg/m3以下)；第三级的深冷器330将剩余的干馏产物的温度降至40°C左右，这时，从深冷器330底部获得沸点在40至179°C之间的轻质油(不含油泥，且固含量3mg/m3以下)；剩余的干馏产物主要为页岩气；从第二气体净化单元220和第一气体净化单元210排出的渣料约500°C左右，进入换热器410后与即将进入干馏反应装置I的油页岩进行换热，使油页岩升温至300°C，将油页岩的表面水和结合水降低到2%以下，从而确保该油页岩在进入干馏反应装置I反应时使干馏反应装置I内的温度梯度减小，減少干馏吸热，从而在干馏产物释放端A排出出ロ温度约600°C的干馏产物。该实施例的技术效果主要有I)将目前油页岩的产率从80%提高到99%以上，没有任何页岩油的浪费；2)不产生油泥，在传统的エ艺中，无法解决油泥的问题可以彻底解决；3)降低生产成本通过此项エ艺的改进，可以将页岩油的生产成本降低15%以上，提高企业在同行业的竞争力，由于エ艺缩短，其稳定性提高，维护和保养的费用也相应的降低；4)将油气中的含尘量一次性降低到3mg/m3以下，彻底解决エ艺中的后续生产中的问题；5)提升重质油的产量传统的エ艺中，重质油在冷却的过程中很容易和油泥混合到一起，无法分离，本次在高温状态下除尘，重质油则很容易被提炼出来；6)充分利用热能，降低了整个过程的能耗；7)将油页岩的水分降低到2%以下，減少干馏过程的吸热；3)彻底解决油页岩加热不均匀的现象。
权利要求
1.一种可实现渣热利用的气体净化系统，包括用于产生含尘气体的的反应发生装置(5)和与该反应发生装置(5)上的含尘气体释放端相连的气体除尘装置(6)，该气体除尘装置(6)上设有排渣装置，其特征在于所述反应发生装置(5)和气体除尘装置(6)之间设有换热系统(4)，该换热系统(4)包括经ー换热器(410)热交换连接的第一流路(420)和第二流路(430)，所述第一流路(420)为反应发生装置(5)的原料加料通道，第二流路(430)为气体除尘装置(6 )的渣料排渣通道，该排渣通道与所述排渣装置相连。
2.如权利要求I所述的ー种可实现渣热利用的气体净化系统，其特征在于所述气体除尘装置(6)至少包括第一气体净化単元(210)，所述第一气体净化単元(210)采用过滤精度在0. 01至100微米的多孔过滤材料为过滤元件。
3.如权利要求2所述的ー种可实现渣热利用的气体净化系统，其特征在于所述第一气体净化单元(210)采用过滤精度在0. I至10微米的多孔过滤材料为过滤元件。
4.如权利要求2所述的ー种可实现渣热利用的气体净化系统，其特征在于所述多孔过滤材料最高可在800°C下进行过滤。
5.如权利要求2所述的ー种可实现渣热利用的气体净化系统，其特征在于所述气体除尘装置(6)还包括按除尘浄化方向设置在第一气体净化単元(210)前端的第二气体净化単元(220)，所述第二气体净化単元(220)采用机械除尘器和静电除尘器中的ー种或两种。
6.如权利要求I所述的ー种可实现渣热利用的气体净化系统，其特征在于所述换热器(410)包括同轴设置的内筒(412)和外筒(411)，所述内筒(412)可转动而外筒(411)固定，当内筒(412)转动时，即将进入反应发生装置(5)的原料从内筒(412)上的原料进料ロ(412J’)进入内筒(412)筒体并逐渐流动至内筒(412)上的原料出料ロ(412C’)，从气体除尘装置(6)排出的渣料则从外筒(411)上的渣料进料ロ(411J)进入外筒(411)与内筒(412)之间并逐渐流动至外筒(411)上的渣料出料ロ(411C)。
7.如权利要求6所述的ー种可实现渣热利用的气体净化系统，其特征在于所述原料进料ロ(412J’)和渣料进料ロ(411J)均位于换热器(410)的同一侧，所述原料出料ロ(412C，)和渣料出料ロ(411C)均位于换热器(410)的另ー侧。
8.如权利要求6所述的ー种可实现渣热利用的气体净化系统，其特征在于所述内筒(412)的内筒壁和外筒壁上分別设有随内筒(412)的转动而推动内筒(412)中以及内筒(412 )与外筒(411)之间的物料向出料方向运动的挤压结构。
9.如权利要求I所述的ー种可实现渣热利用的气体净化系统，其特征在于当所述的气体净化系统用于油页岩干馏制油时，所述反应发生装置(5)为干馏反应装置(1)，所述的原料为油页岩；并且，由所述滤渣在换热系统(4)中对即将进入干馏反应装置的油页岩进行加热，以确保该加热后的油页岩在进入干馏反应装置(I)反应后从所述含尘气体释放端排出出口温度较高的干馏产物，该出ロ温度确保使干馏产物经气体除尘装置(6)处理后仍达到≥350で且< 800°C的高温。
10.如权利要求9所述的ー种可实现渣热利用的气体净化系统，其特征在于通过换热系统(4)加热后的油页岩在进入干馏反应装置反应后从含尘气体释放端排出的干馏产物的出ロ温度可确保使该干馏产物经气体除尘装置(6)处理后达到彡450で且< 800°C的高温。
全文摘要
本发明公开了一种可实现渣热利用的气体净化系统。该气体净化系统包括用于产生含尘气体的反应发生装置和与该反应发生装置上的含尘气体释放端相连的气体除尘装置，该气体除尘装置上设有排渣装置，所述反应发生装置和气体除尘装置之间设有换热系统，该换热系统包括经一换热器热交换连接的第一流路和第二流路，所述第一流路为反应发生装置的原料加料通道，第二流路为气体除尘装置的渣料排渣通道，该排渣通道与所述排渣装置相连。该气体净化系统能够用气体除尘装置的渣料预热将进入该反应发生装置的原料，节约能源。
文档编号C10K1/04GK102851048SQ20121031533
公开日2013年1月2日 申请日期2012年8月30日 优先权日2012年8月30日
发明者高麟, 汪涛, 林勇 申请人:成都易态科技有限公司