[發明專利]油頁巖干法出焦的方法及干餾爐的噴水結構

有效

• 申請號: 200910011819.7
• 申請日: 2009-06-02
• 公開（公告）號: CN101560403A
• 公開（公告）日: 2009-10-21
• 發明（設計）人: 吳啟成;吳冠蕾;郭華峰;劉嬋;譚立國;左君;張悅華;崔衛東;魏雪;尹曉含;胡蓉蓉;劉爽
• 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;C10B39/00
• 代理公司: 沈陽科威專利代理有限責任公司
• 代理人: 崔紅梅

技術領域

本發明方法適用于瓦斯全循環油頁巖干餾爐，以及為實施該方法改造的干餾爐結構。

背景技術

目前在冶金、煤化工行業有干法熄焦技術，一般都采用空氣或氮氣冷卻焦炭并回收 熱量。但這一方法對油頁巖干餾爐不適用，主要是因為油頁巖干餾產物中不允許有氧氣混 入，一旦超過一定的限量，油回收裝置容易發生爆炸，使設備無法運行。

國內外的油頁巖干餾爐，無論是撫順爐、茂名的方爐、國外的巴西爐(Petrosix)、愛沙尼 亞的Kiviter爐均采用濕法出焦，主要原因是為了防止干餾爐中的瓦斯外逸，干餾瓦斯含 有H2S等有毒物質，刺激性氣味特別強烈，對人體有傷害、污染環境。因此在干餾爐下 部均設有水池，采取水封的辦法將瓦斯封住。其缺點是：相應大量含水的半焦帶來了一系 列難以處理的技術問題，需耗用大量的水，半焦中的含水量一般在20％左右。一個300 萬噸油頁巖的干餾廠冷卻半焦的耗水量就高達60萬噸以上，而且半焦中含水還會滲漏到 地下造成污染，并且帶水的半焦熱值降低，冬季容易結凍，不好運輸等諸多問題。

東北電力大學于2006年曾提出油頁巖煉油爐干法出焦工藝，專利公開號： CN1986733A，由于該工藝需將干餾爐安裝在8-10m高的平臺上，還要增加羅茨風機、 破碎機等動力設備，不知是何種原因，但到目前為止，未見有使用者。

采用干法出焦需要解決的技術問題：一是干餾爐內特別是干餾段、預熱段，一直到 干餾氣體出口處不能有空氣混入；二是保證干餾爐的熱平衡不被破壞，否則將造成干餾工 藝不能正常運作，因此需要有一種載體，既能回收半焦的余熱，又能回供給干餾爐，保證 干餾爐的熱量需要；三是應使半焦出口處于微負壓狀態，避免出現粉塵污染；四是局部工 藝的調整，不能影響整個干餾工藝，特別是爐子的壓力分布。

發明內容

本發明的目的是提供一種油頁巖干法出焦的方法及干餾爐的噴水結構，以水蒸汽作 為瓦斯阻隔層的載體能夠解決上述問題，并且節能、環保效果顯著。

本發明油頁巖干餾爐干法出焦的方法，采用有噴水結構的干餾爐，其特征在于以水 蒸汽作為瓦斯阻隔層的載體，在干餾爐中下部分別通入飽和水蒸汽和/或噴入25℃～80℃ 左右的水，水的壓力8000Pa、蒸汽壓力為7500Pa，進入干餾爐的水蒸汽和/或水在高溫半 焦的作用下形成2-3m高的水蒸汽阻隔層，防止瓦斯逸出并阻止氧氣隨空氣進入干餾爐； 在運行中可調節噴水壓力使干餾爐的瓦斯出口壓力為微正壓、半焦的出口壓力處于微負壓 狀態，即可實現干法出焦；向爐內熱半焦噴入水量按如下經驗公式計算：G水＝0.12G焦

式中：G水為噴入25℃常溫水/小時的重量；

G焦為排出的干半焦/小時的重量；

實施上述方法的干餾爐的噴水結構，其特征在于將干餾爐的冷瓦斯進口改為水蒸汽 進口，并在其下部設置進水管，進水管上安裝有自動調節閥，調節進水壓力和流量，進水 管與在爐內的噴水管連接，噴水管垂直于爐體設置，噴水管上有噴孔。

干法出焦的優點：

本發明方法及噴水結構，在物料層下部產生大于熱瓦斯進入壓力的蒸汽層，蒸汽攜帶 半焦熱量只能往上升，不能往下降，防止了瓦斯隨同半焦一起逸出。這一阻隔層同時又防 止空氣進入干餾段，將空氣阻隔在干餾爐最下面的出焦段。由于水蒸汽將隨同干餾氣體上 升并從干餾爐的頂部排出爐外，這樣半焦在被水蒸氣冷卻后則以干的形態(不含水)從干 餾爐的下部依靠其自重排出爐外。

1.解決了半焦含水帶來的問題。

由于半焦含水在20％左右，被送至瓦斯加熱爐，首先要蒸發其中的水份，每公斤半 焦約需耗能200大卡左右，占半焦熱值的25％，同時提高了半焦的入爐溫度，節省了熱 能。

半焦中含水量高，北方地區冬季溫度低，極端氣溫在-30℃以下，容易使半焦凍結無 法運輸。

半焦中含水在堆放過程中容易滲入地下，造成污染。

2.節約生產用水

由于半焦含水及水池水份揮發，濕法出焦耗水量約為每噸半焦250公斤左右。這對 于缺水地區及人均水不富裕的全國都是一個沉重的負擔。

3.提高了半焦熱量的回收，有利于減少干餾爐的熱量供給。

按原設計用冷瓦斯回收半焦的余熱，由于瓦斯氣體的熱比容小，半焦只能降到250 ℃左右，而采用此水蒸汽法后半焦可以降到180℃甚至更低。這部分熱量全部被回收利用。 提高了熱能的回收利用。