[發明專利]一種以油頁巖干餾氣制氫提質的集成煉制系統及工藝

無效

• 申請號: 201410234132.0
• 申請日: 2014-05-29
• 公開（公告）號: CN104004532A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 楊思宇;張俊;錢宇
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C10B53/06
• 分類號: C10B53/06;C01B3/48;C01B3/56;C10G47/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 張燕玲

1.一種以油頁巖干餾氣制氫提質的集成煉制系統，包括油頁巖干餾單元、頁巖油加氫提質單元和建材生產單元，其特征在于，所述系統還包括甲烷水蒸氣重整單元；

所述油頁巖干餾單元設有通入油頁巖原料的入口，油頁巖干餾單元的頁巖油出口通過管道直接與頁巖油加氫提質單元的頁巖油原料入口相連接，油頁巖干餾單元的干餾氣出口通過管道與甲烷水蒸氣重整單元的水蒸氣重整反應器的干餾氣原料入口連接，油頁巖干餾單元的碎屑頁巖出口通過輸送裝置與甲烷水蒸氣重整單元的CaO再生燃燒爐的碎屑頁巖入口連接，油頁巖干餾單元的灰渣出口和甲烷水蒸氣重整單元的頁巖灰渣出口均通過輸送裝置與建材生產單元的灰渣原料入口相連接；甲烷水蒸氣重整單元的水蒸氣重整反應器設有通入水蒸氣原料的入口，甲烷水蒸氣重整單元的新鮮氫氣出口通過管道與頁巖油加氫提質單元的新鮮氫氣原料入口連接。

2.根據權利要求1所述的集成煉制系統，其特征在于，所述甲烷水蒸氣重整單元包含水蒸氣重整反應器、CaO再生燃燒爐、壓縮換熱器、水蒸氣重整氣體閃蒸塔、變壓吸附裝置和分離器；

所述水蒸氣重整反應器設有通入低壓蒸汽的低壓蒸汽入口和通入干餾氣的干餾氣原料入口；油頁巖干餾單元的干餾氣出口通過管道直接與水蒸氣重整反應器的干餾氣原料入口連接；水蒸氣重整反應器的CaCO₃和CaO混合物出口通過輸送裝置與CaO再生燃燒爐的CaCO₃和CaO混合物入口連接；CaO再生燃燒爐設有通入頁巖碎屑的入口，油頁巖干餾單元的碎屑頁巖出口通過輸送裝置與CaO再生燃燒爐的碎屑頁巖入口連接；CaO再生燃燒爐還設有通入空氣的入口，CaO再生燃燒爐的CaO吸收劑出口通過輸送裝置與水蒸氣重整反應器的CaO吸收劑入口連接；水蒸氣重整反應器的水蒸氣重整粗合成氣出口通過管道與壓縮換熱器的壓縮氣入口連接；壓縮換熱器的壓縮氣出口通過管道與水蒸氣重整氣體閃蒸塔的閃蒸水蒸氣合成氣入口連接；水蒸氣重整氣體閃蒸塔的水蒸氣重整整合氣出口通過管道與變壓吸附裝置的水蒸氣重整合成氣入口連接；變壓吸附裝置的未回收氣出口通過管道與CaO再生燃燒爐的未回收氣入口連接；變壓吸附裝置的高純度氫氣出口通過管道與分離器的高純度氫氣入口連接；分離器的新鮮氫氣出口通過管道與頁巖油加氫提質單元的新鮮氫氣入口連接。

3.一種以油頁巖干餾氣制氫提質的集成煉制工藝，其特征在于，包括以下步驟：

經破碎篩分后的油頁巖通入油頁巖干餾單元中發生干餾反應得到頁巖油、干餾氣、灰渣和不能反應的碎屑頁巖；

干餾氣通入甲烷水蒸氣重整單元的水蒸氣重整反應器，同時通入水蒸氣，二者在CaO吸收劑促進下甲烷水蒸氣重整反應和水煤氣變換反應，得到水蒸氣重整粗合成氣和CaCO₃和CaO混合物，水蒸氣重整粗合成氣經分離得到新鮮氫氣、未回收氣和氫氣產品，CaCO₃和CaO混合物進入甲烷水蒸氣重整單元的CaO再生燃燒爐；

碎屑頁巖送入甲烷水蒸氣重整單元的CaO再生燃燒爐，并通入空氣，未回收氣和碎屑頁巖在空氣的氣氛下燃燒以煅燒CaCO₃和CaO混合物，生成CaO吸收劑和頁巖灰渣，CaO吸收劑再次進入水蒸氣重整反應器循環利用；

頁巖油和新鮮氫氣進入頁巖油加氫提質單元進行加氫裂化反應，生成提質后的油品；

灰渣和頁巖灰渣都送入建材生產單元生產建材產品。

4.根據權利要求3所述的集成煉制工藝，其特征在于，所述破碎篩分后的油頁巖粒徑為10～75mm，干餾反應的條件為0.1MPa、525℃。

5.根據權利要求3所述的集成煉制工藝，其特征在于，所述水蒸氣和干餾氣的摩爾比為(0.3～0.8)：1.0；所述CaO吸收劑與干餾氣的摩爾比為(0.3～0.8)：1.0。

6.根據權利要求5所述的集成煉制工藝，其特征在于，所述水蒸氣和干餾氣的摩爾比為1.31：1.00；所述CaO吸收劑與干餾氣的摩爾比為0.5：1.0。

7.根據權利要求3所述的集成煉制工藝，其特征在于，所述水蒸氣重整反應器的操作溫度為600～700℃，壓力為15～20bar。

8.根據權利要求3所述的集成煉制工藝，其特征在于，所述CaO再生燃燒爐的操作溫度為900～950℃，壓力為常壓。