[實用新型]一種固體熱載體油頁巖煉制集成干餾氣制氫系統

有效

• 申請號: 201420693950.2
• 申請日: 2014-11-17
• 公開（公告）號: CN204198409U
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 楊思宇;楊慶春;錢宇
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C01B3/36
• 分類號: C01B3/36;C10B53/06;C10G1/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 羅觀祥

技術領域

本實用新型屬于能源與化工技術領域，具體涉及一種固體熱載體油頁巖煉制集成干餾氣制氫系統。

背景技術

隨著國民經濟的快速發展，人們對能源的需求日益增加。石油作為一種有限的不可再生的能源已經不能滿足人類持續和不斷增長的能源需求。而油頁巖作為非常規的油氣資源，其資源儲量豐富，現有技術保證了其開發利用的可行性。據統計，我國油頁巖儲量折算成頁巖油有476億噸，為石油儲量的2倍。大力發展油頁巖煉油技術有利于緩解我國石油資源供需矛盾，為實現能源多元化提供切實可行的途徑。

目前國內已工業化的油頁巖干餾技術是氣體熱載體干餾工藝，主要包括撫順爐工藝和瓦斯全循環爐。撫順爐油收率一般較低，只有65％左右。主要因為爐子氣化段產生的高溫煤氣中含有少量的未反應氧氣進入干餾段，會燒掉一部分熱解產生的頁巖油。而在瓦斯全循環爐中，爐底進入冷循環氣，吸收半焦顯熱，不再有空氣進入。此外，瓦斯全循環爐出口油氣不含氧氣，配套冷凝回收系統可采用電氣捕油器，進一步可提高油收率。因而油收率可達到90％左右。但是，瓦斯全循環爐油頁巖干餾所需的熱量，一部分必須由外購的干餾氣燃燒來補充，限制了該工藝的利潤。

在保證油收率達到90％以上，如何進一步提高煉制過程的經濟性能，大連理工大學開發了新型的固體熱載體干餾工藝。該工藝的油收率可達到90％-96％，油頁巖利用率高達100％，生產過程的耗水量小，廢水量少。另外，頁巖油回收系統采用油洗流程，可直接得到頁巖油的餾分油。目前大慶油田采用大工固體熱載體干餾技術，已建成年加工60萬t油頁巖的工業試驗裝置。該工藝投資小，利潤大，利用灰渣作為熱載體循環利用為油頁巖干餾提供熱量，灰渣的排放量少，解決了撫順爐工藝和瓦斯全循環工藝灰渣堆積，污染環境和土壤等問題。

目前，大工固體熱載體干餾得到的干餾氣主要用于燃氣輪機發電，發電效率較低，一般只有32％-38％。然而，大工固體熱載體干餾得到的干餾氣的熱值較高，為11-22MJ/m³。如果僅僅用于燃燒發電，無疑降低了整個煉制過程的能量效率和經濟效益；如果將干餾氣用于制一些高品位的化學品，這樣不僅提高了能量效率和經濟效益，同時降低了干餾氣燃燒CO₂排放嚴重的問題。

實用新型內容

為了克服現有技術的缺點與不足，本實用新型的目的在于提供一種固體熱載體油頁巖煉制集成干餾氣制氫系統。

本實用新型的目的通過下述技術方案實現：

一種固體熱載體油頁巖煉制集成干餾氣制氫系統，包括依次連接的油頁巖干餾單元、頁巖油氣分離單元、酸性氣體脫除單元、烴類分離單元和甲烷水蒸汽重整單元；

所述油頁巖干餾單元設有通入油頁巖原料的入口，油頁巖干餾單元的油氣混合物出口通過管道與所述頁巖油氣分離單元的油氣混合物原料入口相連接；所述頁巖油氣分離單元的干餾氣出口通過管道與所述酸性氣體脫除單元的干餾氣原料入口相連接；

所述酸性氣體脫除單元設有吸收劑原料入口，酸性氣體脫除單元的凈化氣出口通過管道與所述烴類分離單元的凈化氣原料入口相連接；烴類分離單元的C₁組分出口通過管道與所述甲烷水蒸汽重整單元的C₁原料入口相連接；甲烷水蒸汽重整單元設有水蒸汽原料入口及氫氣出口；

優選的，所述油頁巖干餾單元包含油頁巖預熱器、干燥器及干餾反應器；所述頁巖油氣分離單元包含第一氣固分離器、半焦燃燒器、第二氣固分離器、第一換熱器、第一冷卻器、第一油洗塔、第二冷卻器、第二油洗塔、空冷器和氣液分離器；

所述油頁巖預熱器設有油頁巖原料入口；油頁巖預熱器、干燥器和干餾反應器通過管道依次連接；干餾反應器設有脫除表面水的干燥油頁巖入口，干餾反應器的油氣混合物出口通過管道與第一氣固分離器的油氣混合物入口相連接；第一氣固分離器的油氣混合物出口通過管道與第一油洗塔的油氣混合物流入口相連接；第一油洗塔的洗滌氣出口通過管道與第二油洗塔的洗滌氣入口相連接；第二油洗塔的洗滌氣出口通過管道與空冷器的洗滌氣入口相連接；空冷器的冷卻洗滌氣出口通過管道與氣液分離器相連接；

第一油洗塔的油出口分為兩個通道，一個通道通過管道與第一冷卻器的洗滌油入口連接，另一通道為產品油出口；第一冷卻器的洗滌油出口通過管道與第一油洗塔的洗滌油入口連接；第二油洗塔的油出口分為兩個通道，一個通道通過管道與第二冷卻器的洗滌油入口連接，另一通道為產品油出口；第二冷卻器的洗滌油出口通過管道與第二油洗塔的洗滌油入口連接；