[發明專利]一種粉末頁巖氣固體混合干餾工藝

在審

• 申請號: 201710995936.6
• 申請日: 2017-10-23
• 公開（公告）號: CN107699264A
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 張立棟;王子嘉;王擎;秦宏;柏靜儒;劉洪鵬;賈春霞;王智超;遲銘書;李少華
• 申請（專利權）人: 東北電力大學
• 主分類號: C10B53/06
• 分類號: C10B53/06;C10B49/02;C10B49/16
• 代理公司: 吉林市達利專利事務所22102
• 代理人: 陳傳林

技術領域

本發明涉及油頁巖干餾技術領域，是一種粉末頁巖氣固體混合干餾的工藝，適用于采用熱頁巖灰與熱煙氣為熱載體共同對粉末頁巖進行干餾。

背景技術

油頁巖是一種富含油母質沉積巖，油頁巖隔絕空氣加熱到500℃左右，油母質熱解為頁巖油，此過程稱為油頁巖干餾，干餾生成半焦和頁巖油氣，世界油頁巖資源豐富，其儲量折算成頁巖油高達4000多億噸，我國油頁巖資源預測可達7199億噸，折算成頁巖油為476億噸，目前仍未大規模開采，可作為煤等一次常規能源的替代資源。

國內對油頁巖干餾主要采用以撫順爐爐型為代表的立式氣體熱載體干餾爐，在爐底氣化段頁巖半焦與帶飽和蒸汽的主風在燃燒產生高溫氣體，向上進入干餾段加熱頁巖進行干餾。氣體熱載體干餾技術對原料要求較高，只能加工塊狀頁巖，因此在開采及破碎過程中產生的粉末頁巖往往只能作為燃料燃燒或者加工為水泥等建材，并沒有得到充分利用。同時氣體熱載體干餾技術也存在油收率偏低的缺點，由于塊徑大的頁巖中心未能完全干餾及燒油等一些原因導致撫順爐的油收率僅為含油率的65%左右。

顆粒與粉末狀頁巖干餾技術通常采用固體熱載體加熱，采用移動床或者流化床的形式進行油頁巖顆粒的干餾，具有可連續操作，傳熱傳質效率高等優勢，國內外目前已經產生了大工固體熱載體干餾爐，魯奇-魯爾蓋斯爐等固體熱載體干餾技術，但該類技術處理的油頁巖原料仍局限在5mm左右的顆粒頁巖，不能有效加工粉末頁巖。而現在國內較為完善的粉末頁巖干餾技術主要有茂名粉末頁巖流化干餾工藝與上海博申流化干餾工藝，而由于存在難以大型化，經濟效益不足等問題尚未能投入大規模商業生產。

現有的粉末頁巖干餾工藝大多都采用了較為復雜的結構，因此如果作為附加干餾裝置來處理氣體熱載體干餾爐剩余原料的則存在成本較高的問題。在已授權發明專利“小顆粒油頁巖干餾裝置及其干餾工藝”（ZL 201310162146.1），與“一種固體熱載體干餾爐”（ZL 201320782763.7）中均通過燃燒部分粉末頁巖和半焦來對干餾供熱，因此則需要一個完整的復雜干餾系統。相對于這一類干餾工藝，一種附加于其他干餾系統運行的粉末頁巖干餾裝置則更符合處理氣體熱載體爐剩余粉末原料的需求。

同時現有流化床干餾爐的布氣方式也往往不適用于粉末頁巖干餾，由于粉末頁巖的流化氣速很小，因此在為了保持粉末頁巖充分干餾需要采用較低的進風速度，在低風速下采用集中布風會導致爐內不同高度氣體熱載體的溫度分布不均勻，從而在一定程度上影響干餾效率。在已授權發明專利“一種油頁巖干餾爐布氣裝置”（ZL 201510638502.1）中采用的交錯排布管道形式集中布風就不適用于粉末頁巖的干餾。為了達到對粉末頁巖進行快速干餾的目的，采用沿高度方向均勻供熱是一種有效的解決方案。

在已授權發明專利“一種高效內熱式粉末頁巖提油裝置及其方法”（ZL 201110067655.7）中，其干餾裝置中段就采用了多層氣體均布器來輸送熱瓦斯氣為干餾供熱，但這種氣體均布器因其只在單側設置進風口以及布風位置采用的半封閉蜂巢結構，會導致在每層靠近進風口一側氣體流量遠大于另一側，從而引起干餾段內氣體流動狀態混亂，這不利于干餾過程中顆粒停留時間的控制與統一。

發明內容

本發明的目的在于，克服現有技術之不足，并對現有技術進行實質性創新，提出一種科學合理，實用性強，效果佳，干餾過程快捷可靠，適用原料范圍廣的粉末頁巖氣固體混合干餾的工藝，充分利用頁巖灰與煙氣中余熱來處理油頁巖原料預處理過程產生的大量粉末頁巖。