[發(fā)明專利]用于從瀝青質油頁巖和/或含有有機碳化合物的材料中獲得油和氣的地面直立式干餾爐和工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380020623.9
• 申請日: 2013-03-27
• 公開（公告）號: CN104245888A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發(fā)明（設計）人: 喬奧·卡洛斯·溫克;喬奧·卡洛斯·戈博;約根·哈特菲柳;塞利奧·保羅·蘇辛
• 申請（專利權）人: 泥質干餾加工工業(yè)公司;埃利奧·博特略·迪尼茲
• 主分類號: C10B53/06
• 分類號: C10B53/06;C10G1/00
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權代理有限公司 11227
• 代理人: 王艷江;魏金霞

技術領域

本發(fā)明涉及一種由外源加熱的地面立軸干餾爐(100)，其包括：(i)多功能中心管(110)；(ii)頂部密封裝置(120)；(iii)負載分配系統(tǒng)(130)；(iv)干餾釜(retorting?vessel)(140)，該干餾釜(140)包括環(huán)形床(141)、熱氣噴射器(144)、冷循環(huán)的收集器(145)和分配器(146)，以及床控制與卸載機構(147)，其中環(huán)形床(141)裝有一組彼此相互間隔的加載管(142)，以形成用于聚集氣和霧的收集室(143)；(v)充氣室(150)(plenun?chamber)；(vi)用于廢頁巖的熱回收的裝置(160)，該裝置包括管網(wǎng)(162)和積料料斗(161)，其中管網(wǎng)(162)用于干餾水的再循環(huán)和噴灑；以及(vii)用于底部干燥密封(170)的裝置。此外，本專利申請包括使用由外源加熱的所述地面直立式干餾爐(100)從瀝青質油頁巖和/或含有有機化合物的材料中獲得油和氣的工藝，該工藝通過以下步驟實施：(a)負載的供應；(b)負載供應的密封；(c)負載分配；(d)氣和霧的聚集與去除；(e)負載的加熱與干燥；(f)來自于階段(i)的冷氣循環(huán)的氣流的再注入；(g)負載熱解；(h)熱氣循環(huán)的氣流的注入；(i)冷氣循環(huán)流的去除；(j)從廢頁巖回收熱量；(k)環(huán)形床的排出；(l)冷氣循環(huán)注入；(m)冷循環(huán)流與水蒸氣流的混合；(n)在積料料斗內收集排出的廢頁巖；(o)循環(huán)干餾水的噴灑；(p)通過循環(huán)干餾水與沉積在積料料斗內的已干餾的材料相接觸產(chǎn)生水蒸氣，以及(q)干燥廢頁巖的排出，以及底部密封。

背景技術

當今，考慮到全球人口已超過七十億人，優(yōu)勢社會階層的加速機動性以及消耗能量的產(chǎn)品的更多供應，使得對化石燃料有了更多的需求，這引起了這類商品的價格的升高和/或這類商品的短缺，進而導致全世界范圍內的巨大的經(jīng)濟影響。

有大量的途徑可以用于獲得滿足全球能量需求的能量。然而，盡管用于從諸如再生資源的不同來源中產(chǎn)生能量的新技術的發(fā)展是有優(yōu)勢的，但石油仍然是所使用的主要來源，特別是由于其作為運輸燃料的重要性，并且其不太可能被其他資源取代。

石油是通用性的能源，其已被大量使用超過一個世紀。然而，其產(chǎn)量的下降以及其價格的上漲已經(jīng)是顯而易見的。

允許低成本以及環(huán)境安全地生產(chǎn)石油的易獲取的陸地油田已經(jīng)面臨產(chǎn)量的下降，并且新發(fā)現(xiàn)也已經(jīng)變得稀少。然而，在大陸架中有越來越多的發(fā)現(xiàn)，特別是在深水中，并且在許多情況下——例如在巴西——在厚鹽層下。

要獲得這樣的儲藏以及由此生產(chǎn)石油并減少可能造成的環(huán)境影響會面臨重大的技術挑戰(zhàn)和高昂的成本。

瀝青質油頁巖是一種幾乎在整個星球都可以獲得的一類礦石，其包括表現(xiàn)為長碳鏈的碳氫化合物的油母巖質，相比于那些目前以液態(tài)油形式存在，該油母巖質沉積作為對等的或甚至更優(yōu)的潛在儲藏。世界范圍內的能源基巖中，該礦石具有巨大的潛力來實現(xiàn)對液態(tài)碳氫化合物的額外需求。

可以理解的是，研究人員已經(jīng)致力于開發(fā)新的工藝，以便從瀝青質油頁巖中獲得碳氫化合物，創(chuàng)造過程關系到油頁巖的物理化學性能，其針對每個頁巖礦床都是不同的(VOLKOV,E.and?STELMAKH,G.The?stages?of?research?on?creating?commercial?units?for?processing?the?oil?shale?fines.Oil?Shale.A?Scientific-Technical?Journal(Estonian?Academy?Publishers)16(2):161-185,1999)。

這些工藝中的大多數(shù)只在實驗室中的實驗階段進行。其他一小部分已經(jīng)實現(xiàn)了后續(xù)的階段，例如試驗性單元階段、樣機階段和半工業(yè)化階段的發(fā)展。然而，它們中的大多數(shù)都在后來被放棄，因為它們帶來了不可克服的技術和/或經(jīng)濟問題。

目前只有很少的處于發(fā)展階段和/或工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)階段的工藝。

總得來說，從瀝青質油頁巖獲得碳氫化合物的工藝通過巖石的熱解過程發(fā)生，這是所有工藝的基本原理。已經(jīng)在巖石的礦物基質發(fā)現(xiàn)了產(chǎn)生油和氣的固體形式的油母巖質。當?shù)V石被加熱至特定溫度時，油母巖質的分子被分解(分解為含有更小數(shù)目的碳的鏈)，從而形成碳氫化合物與其他氣體的混合物。

在世界范圍內的現(xiàn)有工藝可以被分為兩個主要類別：在地上執(zhí)行的工藝和那些在地下(也被稱為原位)執(zhí)行的工藝。