[發(fā)明專利]循環(huán)瓦斯加熱工藝及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810013380.7
• 申請日: 2008-09-26
• 公開（公告）號: CN101362952A
• 公開（公告）日: 2009-02-11
• 發(fā)明（設計）人: 吳啟成;張衛(wèi)軍;王鴻治;邢科
• 申請（專利權）人: 沈陽成大弘晟能源研究院有限公司
• 主分類號: C10B53/06
• 分類號: C10B53/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明是一種在油頁巖干餾過程中對循環(huán)瓦斯進行加熱的工藝及裝置。

背景技術

在傳統(tǒng)工藝中，一方面從干餾爐排出的半焦熱值大約在800～1000大卡/公斤左右，利用比較困難，另一方面大多數(shù)油頁巖干餾產生的瓦斯又不能滿足加熱循環(huán)瓦斯的熱量需要。目前國內外利用瓦斯作為熱載體對油頁巖進行干餾的瓦斯加熱爐有兩種，一種是撫順式蓄熱加熱爐，一種是巴西的管式加熱爐。撫順式蓄熱加熱爐為間歇式加熱爐，爐內設一個燃燒室、一個蓄熱室，在蓄熱的時候不能加熱瓦斯，在加熱瓦斯的時候不能蓄熱，為減少溫度場不穩(wěn)定對干餾造成的影響，一般采取三個蓄熱加熱爐交替工作的辦法，一臺工作、一臺蓄熱、一臺備用。但即使如此，仍然解決不了溫度場波動的局面，只能向干餾爐提供溫度從500℃-600℃之間波動變化的循環(huán)熱瓦斯，不能滿足干餾爐的熱量需要和溫度需要，于是采取在干餾爐中增加汽化燃燒反應段來彌補這一不足，最終結果導致收油率低，干餾爐容易結焦等問題，使全循環(huán)工藝無法實現(xiàn)。另外撫順式蓄熱加熱爐采用格子磚作為熱載體，造成撫順式蓄熱加熱爐體積龐大，換熱效率差。撫順式蓄熱加熱爐的熱源是在爐內直接燃燒瓦斯，由于在爐內發(fā)生燃燒反應，難免將一部份煙氣帶入干餾爐，造成干餾爐出口瓦斯體積增大，熱值降低。瓦斯加熱爐比較先進的是巴西的管式加熱爐，采用了煙氣和瓦斯隔離的技術，瓦斯在管內流動能夠穩(wěn)定均衡連續(xù)地向干餾爐提供700℃左右的熱瓦斯，但由于全部用瓦斯作為燃料，對揮發(fā)份低的油頁巖來說，產生的瓦斯量不能滿足干餾熱量的需要，制約了該爐的使用范圍，而且該設備體積龐大、造價昂貴。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種循環(huán)瓦斯加熱工藝及裝置，能夠使揮發(fā)份較低的油頁巖也能適用全循環(huán)工藝煉油，穩(wěn)定地向干餾爐提供700℃左右的熱瓦斯，解決撫順式蓄熱爐不能均衡連續(xù)穩(wěn)定供應熱瓦斯的弊病，并且解決進口設備造價昂貴的問題。

循環(huán)瓦斯加熱工藝和裝置，工藝的特征在于一是采用了瓦斯二級加熱的技術：在第一級加熱爐中將瓦斯加熱至500℃，第二級加熱爐再將瓦斯從500℃加熱至700℃；二是采用了半焦和瓦斯混燒技術、三是在第二級加熱中采用了小球式蓄熱換熱方式，能夠連續(xù)穩(wěn)定均衡地向干餾爐提供700℃的熱循環(huán)瓦斯；裝置由半焦瓦斯混燒加熱爐及其一級管式換熱器，蓄熱式加熱爐及其二級管式換熱器，循環(huán)瓦斯輸入系統(tǒng)和熱瓦斯出口管路三個部分組成并形成一個整體設備。

本發(fā)明循環(huán)瓦斯加熱工藝的技術關鍵是保證向干餾爐提供足夠量且溫度無明顯波動的熱瓦斯，其特征在于采用半焦和瓦斯混燒、對瓦斯進行二級加熱，工藝步驟是：

1、在第一級加熱爐中采用了半焦和瓦斯混燒技術作為加熱循環(huán)瓦斯的熱源，

2、在第一級加熱爐中用半焦和瓦斯混燒產生的煙氣將瓦斯加熱至500℃；

3通過熱瓦斯出口管路將在一級管式換熱器已加熱至500℃的瓦斯送入二級加熱爐的二級管式換熱器；

4、在第二級加熱爐中以燃燒瓦斯產生的煙氣作為加熱循環(huán)瓦斯的熱源將瓦斯從500℃加熱至700℃，送往干餾爐；

5、在第二級蓄熱式加熱爐中用小球式蓄熱換熱方式回收排放煙氣熱能，將排煙溫度降到150℃左右。

實施本發(fā)明的裝置由半焦瓦斯混燒加熱爐及其一級管式換熱器，蓄熱式加熱爐及其二級管式換熱器，循環(huán)瓦斯輸入系統(tǒng)和熱瓦斯出口管路三個部分組成并形成一個整體設備。

目前國內外均沒有此種方式的瓦斯加熱爐。本發(fā)明和巴西及撫順式蓄熱爐相比具有如下明顯優(yōu)點：1、能夠連續(xù)、穩(wěn)定、均衡向干餾爐提供700℃左右的熱瓦斯。撫順爐提供的熱瓦斯溫度是波動的，本發(fā)明提供的熱瓦斯溫度是均衡的，大大改善了干餾爐的工況。2、充分利用了半焦，在巴西和撫順式工藝中半焦是被廢棄的，本發(fā)明利用了半焦的熱量，有效、充分地利用了資源，并且減少了污染物的排放。3、節(jié)能，熱效率高。撫順式工藝排煙溫度在400℃以上，巴西爐排煙溫度在350℃以上。本發(fā)明排煙溫度在150℃以下。4、降低了造價，節(jié)省投資。一級爐子不必使用昂貴的合金鋼制造，降低了爐子的造價。另外，巴西加熱爐高達30多米，體積龐大，撫順爐也高達25米左右。本發(fā)明裝置高度也就10米左右。

附圖說明

附圖1是本工藝所用裝置的平面布置圖；

圖中1、半焦瓦斯混燒加熱爐；2、一級管式換熱器；3、蓄熱式加熱爐；4、循環(huán)瓦斯輸入系統(tǒng)；5；二級管式換熱器；6、700℃熱瓦斯出口；7、500℃熱瓦斯引出管。

附圖2是瓦斯半焦混燒加熱爐立面圖；