[發(fā)明專利]多層滾筒式油頁巖干餾工藝及干餾爐

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110067150.0
• 申請日: 2011-03-21
• 公開（公告）號: CN102161898A
• 公開（公告）日: 2011-08-24
• 發(fā)明（設計）人: 吳啟成
• 申請（專利權）人: 吳啟成
• 主分類號: C10B53/06
• 分類號: C10B53/06;C10B49/04;C10B15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明是一種對油頁巖進行干餾煉油的工藝和設備，在油頁巖干餾行業(yè)屬于以氣體為熱載體的干餾工藝和裝置。

背景技術

目前國內(nèi)外的油頁巖干餾爐可分為兩大類，一類以固體為熱載體，一類以氣體為熱載體。以固體為熱載體的干餾爐的特征是用固體介質(zhì)作為油頁巖干餾的熱載體，干餾所需熱量來源于和固體熱載體的接觸熱傳導，以氣體為熱載體的干餾爐的特征是用氣體介質(zhì)作為油頁巖干餾的熱載體，干餾所需熱量主要來源于和氣體熱載體的對流換熱和接觸熱傳導。以固體為熱載體的干餾爐典型的有澳大利亞的ATP爐(Alberea-Taciuk?Processor)，愛沙尼亞的葛洛特(Caloter)爐，以氣體為熱載體的干餾爐典型的有巴西爐(Petrosix)、中國的撫順爐、樺甸爐。以固體為熱載體的干餾爐的優(yōu)點是，爐型大、可以實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，資源利用率高，可以達到100％；缺點是設備龐大、結構復雜、操作繁瑣，故障率高，運轉率不高。例如，ATP爐和Caloter干餾爐均可以處理0-25mm的油頁巖，ATP爐處理能力為6000t/d，Caloter爐處理能力為3000t/d。ATP爐的轉爐長62.5m，直徑8.2m，重量2500t。名義處理能力雖為6000t/d，但實際運行僅達到4400t/d，為設計的74％，而且經(jīng)常停爐檢修，開工率為50％左右，最長一次也只連續(xù)運行了96天。以氣體為熱載體的干餾爐的優(yōu)點是，爐型結構簡單、操作方便，故障率低，運轉率高，可以連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)，缺點是資源利用率低，一般均低于80％，處理量小，例如，巴西爐(Petrosix)和撫順爐、樺甸干餾爐均不能處理小顆粒油頁巖，撫順爐處理能力僅為100t/d，樺甸爐處理能力僅為300t/d。以氣體為熱載體的干餾爐之所以不能利用小顆粒油頁巖、爐型較小，主要是是因為小顆粒油頁巖容易造成堵爐、結焦，氣體分布不均，使干餾爐工況不穩(wěn)，甚至不能正常運行，因而以氣體為熱載體的干餾爐對小顆粒油頁巖棄之不用，造成資源浪費，同時由于部分資源被廢棄，造成生產(chǎn)成本升高和污染環(huán)境等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種既具備氣體熱載體干餾爐結構簡單、操作方便等優(yōu)點、又具備固體熱載體處理量較大、適合于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)、油收率較高等優(yōu)點，可以處理目前被當作廢料拋棄而又十分珍貴的小顆粒油頁巖資源的干餾煉油工藝和設備。解決油頁巖開發(fā)利用中的重大難題，本發(fā)明的油頁巖資源利用率為100％，油收率為90％以上。

本發(fā)明的技術關鍵是：一、利用多層滾筒輸送油頁巖，油頁巖在滾筒中依靠機械力不停地翻滾，和氣體熱載體充分接觸。不僅解決了傳統(tǒng)固體熱載體干餾裝置結構龐大的問題，也解決了傳統(tǒng)氣體熱載體干餾爐油頁巖依靠自重下落，干餾不均勻和干餾時間不易調(diào)控的問題。二、采用氣固相對流換熱技術，氣體熱載體可以是煙氣，也可以是瓦斯，傳熱效率高。在傳統(tǒng)固體熱載體干餾爐中，發(fā)生的是固相和固相之間的接觸換熱(熱傳導)，而在本發(fā)明中，油頁巖和氣體熱載體之間發(fā)生的是氣固相對流換熱，干餾熱量的獲得速度快，效率高。三、在氣固相對流換熱中，又采用了高強度的紊流換熱，換熱強度大、換熱均勻、充分。在傳統(tǒng)氣體熱載體干餾爐中，雖然發(fā)生的是氣相和固相之間的對流換熱，但由于油頁巖的運動速度很低，一般，速度低于0.5mm/s，幾乎處于靜止狀態(tài)，所以發(fā)生的是層流狀態(tài)下的熱交換，雖然比熱傳導的強度要大，但還是較低。而在本發(fā)明中，油頁巖處于不停的翻滾運動狀態(tài)中，速度高于0.5m/s，是傳統(tǒng)氣體熱載體干餾爐的1000倍，發(fā)生的是紊流狀態(tài)下的熱交換，不但換熱強度大、而且油頁巖和氣體熱載體之間的接觸均勻、換熱均勻、干餾充分。