[發明專利]一種利用油頁巖提油聯產煤氣和電能的設備與方法

無效

• 申請號: 201210154086.4
• 申請日: 2012-05-17
• 公開（公告）號: CN102757799A
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發明（設計）人: 程云馳;劉鶴群;周宇江;鄒成;徐立波;蘇勇;王新軍
• 申請（專利權）人: 沈陽鑫博工業技術發展有限公司
• 主分類號: C10B53/06
• 分類號: C10B53/06;C10B57/00
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 安宇宏

技術領域

本發明涉及一種利用油頁巖提取油及其他產品的方法，特別涉及一種石油化工行業利用油頁巖提取頁巖油聯產煤氣和電能的設備與方法。

背景技術

世界油頁巖資源豐富，儲量約10×10¹²噸，折算成頁巖油475×10⁹億噸，是世界探明石油儲量的2倍左右。我國油頁巖儲量約20×10¹⁰億噸，居世界第四位，折算成頁巖油8×10¹⁰億噸，目前利用油頁巖提油主要采用豎式干餾爐工藝，其缺點是單機處理能力小，日處理油頁巖量僅為100～500噸；資源浪費嚴重，每生產1噸頁巖油，丟棄3～5噸油頁巖廢料；有機成分回收率僅為65％～75％，且所需的循環冷卻水量大，能源浪費嚴重，勞動強度大，生產率低，按油頁巖原礦處理量計算，其生產率一般僅為1.10萬噸/人·年。如何將油頁巖更加經濟地轉化為油及其副產品，實現資源的綜合利用，減少污染，對我國國民經濟和國防建設具有重要的戰略意義。

發明內容

本發明的目的是要探索出一種能夠充分利用油頁巖的新方法，使之明顯提高油頁巖中有機成分的回收率，減少環境污染，并能大幅提高勞動生產率。

為了達到上述目的，發明者進行了認真研究，經過反復實驗，最終發明了利用油頁巖提取頁巖油，同時聯產出煤氣和電能的方法，該種方法所使用的設備如附圖1所示，主要由油頁巖破碎粉磨系統(2)、粉狀油頁巖均化系統(4)、干燥系統(6)、懸浮干餾反應系統(8)、油氣冷凝和分離系統(10)、燃料系統(14)、脫半焦系統(16)、灰渣冷卻系統(17)和余熱發電系統(21)組成，其中：油頁巖破碎粉磨系統(2)主要包括：定量給料機、輸送機、磨粉機、提升機、選粉機、除塵器、排風機、空氣斜槽輸送機、沖板流量計、煙囪等組成，油頁巖破碎粉磨系統(2)的主體設備為各種磨粉機，具體包括立式磨粉機、管式磨粉機和高壓擠壓機；粉狀油頁巖均化系統(4)的均化裝置主體為帶混合室的鋼筋混凝土圓庫，具體有多種形成方式，如多庫搭配間歇式、機械倒料連續混合式等；干燥系統(6)主要包括：螺旋給料機、文丘里干燥器、旋風分離器、除塵器、排風機、煙囪等設備組成；懸浮干餾反應系統(8)主要由閃干餾反應器和旋風除塵器構成；脫半焦系統(16)主要由懸浮半焦爐和熱旋風除塵器構成；油氣冷凝和分離系統(10)主要由冷卻塔、間冷器、靜電捕霧器、油泥分離器、污泥槽、脫硫塔、吸附劑加料機、煤氣輸送機、捕滴器等設備組成；灰渣冷卻系統(17)主要由三個換熱器和流化床冷卻器構成；余熱發電系統(21)由余熱鍋爐、汽輪機、發電機、軟化水給水泵、冷卻塔、循環水給水泵等設備組成。

上述各系統通過以輸送設備或管道為主的各種輸送裝置將其相互連接在一起構成了一套油頁巖提油聯產煤氣和電能的完整設備，這些輸送設備或管道包括：塊狀油頁巖輸送系統(1)，粉狀油頁巖輸送系統(3)，均化油頁巖輸送系統(5)，干燥油頁巖輸送系統(7)，油氣輸送系統(9)，煤氣輸送系統(11)，頁巖油輸送系統(12)，半焦輸送系統(13)，燃料輸送系統(15)，灰渣冷卻系統(17)，直排高溫灰渣輸送系統(18)，返回高溫灰渣輸送系統(19)，高溫煙氣輸送系統(20)，中低溫煙氣輸送系統(22)。

使用前述設備，發明出了一種利用油頁巖提取頁巖油，同時產出高質量煤氣并實現余熱發電的方法，簡稱“一種利用油頁巖提油聯產煤氣和電能的方法”，該種方法主要由下述工藝過程構成：

(1)通過破碎和粉磨設備(2)將由塊狀油頁巖輸送系統(1)輸送來的油頁巖原礦磨碎制成細度達到≤-0.01mm的油頁巖粉料，其中有50％以上的粉劑粒度≤-0.074mm；

(2)由粉狀油頁巖輸送系統(3)將油頁巖粉料送入到粉狀油頁巖均化系統(4)內，將粉狀油頁巖成分混合均化到灰分(Vad)含量波動范圍±0.2％、固定碳(FCad)含量波動范圍±0.2％，然后送入干燥設備中進行干燥處理，去除油頁巖粉料中的游離水；

(3)通過燃料系統(14)和燃料輸送系統(15)將懸浮干餾反應系統(8)預熱至480～580℃，然后通過干燥油頁巖輸送系統(7)將油頁巖粉料連同重量為油頁巖粉料1～3倍的高溫頁巖灰混合在一起后噴入到懸浮干餾反應系統(8)內進行閃干餾處理，其中閃干餾過程的反應溫度始終為480～580℃，粉狀油頁巖在懸浮干餾反應系統(8)的閃干餾反應器內反應時間為2s～10s，具體時間以能使油頁巖粉料達到充分干餾為準；