[發明專利]一種秸稈廢棄物耦合油頁巖綜合利用系統及工藝

有效

• 申請號: 202010775914.0
• 申請日: 2020-08-05
• 公開（公告）號: CN111978972B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 陳斌;張言睿;葉筱;嚴禎榮;鄧勝祥;王莎;沈駿;徐顧鑫;王欣怡;王鵬超;陶天華
• 申請（專利權）人: 上海工程技術大學
• 主分類號: C10B53/02
• 分類號: C10B53/02;C10B53/06;C10B57/00;C10B57/02;C10G1/00
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 許耀

1.一種秸稈廢棄物耦合油頁巖綜合利用系統，其特征在于，包括第一換熱器（3）、第二換熱器（17）、第三換熱器（20）、蒸汽輪機（18）、煙囪（16）以及耦合的生物質干餾單元和油頁巖干餾單元；

所述的生物質干餾單元包括生物質干餾爐（19），所述的生物質干餾爐（19）具有生物質進料口、生物質揮發分出口和生物質半焦出口，生物質進料口連接有生物質儲料倉（5），生物質半焦出口依次連接有生物質半焦儲料倉（21）和炭化爐（9），炭化爐（9）具有煙氣出口；

所述的油頁巖干餾單元包括油頁巖干餾爐（1），所述的油頁巖干餾爐（1）具有油頁巖進料口、生物質揮發分進口、油氣混合物出口、油頁巖半焦出口和循環瓦斯進口，所述的油氣混合物出口連接有冷凝器（2），冷凝器（2）具有瓦斯出口和原油出口，瓦斯出口連接有瓦斯燃燒爐（4），瓦斯燃燒爐（4）具有煙氣出口，原油出口連接有沉降分離裝置（7），沉降分離裝置（7）具有沉降分離輕組分出口和沉降分離重組分出口，沉降分離輕組分出口連接有木醋液收集罐（8），沉降分離重組分出口連接有原油精餾塔（11），原油精餾塔（11）具有煙氣出口，所述的油頁巖半焦出口依次連接有油頁巖半焦儲料倉（6）和循環流化床鍋爐（10），循環流化床鍋爐（10）具有灰燼出口和煙氣出口，且循環流化床鍋爐（10）的煙氣出口與炭化爐（9）和原油精餾塔（11）相連；

所述的冷凝器（2）的瓦斯出口還經過第一換熱器（3）與油頁巖干餾爐（1）的循環瓦斯進口連接，所述的生物質干餾爐（19）的生物質揮發分出口還經過第二換熱器（17）與油頁巖干餾爐（1）的生物質揮發分進口相連，瓦斯燃燒爐（4）和炭化爐（9）的煙氣出口分別經過第一換熱器（3）和第二換熱器（17）與煙囪（16）連接，循環流化床鍋爐（10）的煙氣出口還經過第三換熱器（20）與煙囪連接，并通過第三換熱器（20）驅動蒸汽輪機（18），原油精餾塔（11）的煙氣出口與煙囪（16）連接；

采用所述系統的秸稈廢棄物耦合油頁巖綜合利用工藝，包括以下步驟：

S1：將生物質原料加入生物質干餾爐（19）中進行干餾，產生生物揮發分和生物質半焦，產生的生物質半焦進入生物質半焦進入生物質半焦儲料倉（21）中；

S2：將油頁巖原料加入油頁巖干餾爐（1）中，步驟S1中生物質干餾爐（19）產生的生物質揮發分經過第二換熱器（17）加熱后進入油頁巖干餾爐（1）中并混合油頁巖原料進行耦合干餾，產生油頁巖半焦、含有頁巖油的原油和含有瓦斯的油氣混合產物，油頁巖半焦進入油頁巖半焦儲料倉（6）中，油氣混合產物進入冷凝器（2）中；

S3：冷凝器（2）將油氣混合產物冷凝分離，瓦斯氣體部分經第一換熱器（3）循環回油頁巖干餾爐（1），部分進入瓦斯燃燒爐（4），原油通入沉降分離裝置（7），分離后分別進入木醋液收集罐（8）和原油精餾塔（11）；

S4：生物質半焦儲料倉（21）中的生物質半焦送入炭化爐（9）內進行燃燒，油頁巖半焦儲料倉（6）中的油頁巖半焦送入循環流化床鍋爐（10）中進行燃燒；

S5：循環流化床鍋爐（10）燃燒產生的高溫煙氣部分進入第三換熱器（20）并加熱第三換熱器（20）中的工質水，產生高溫蒸汽進入蒸汽輪機（18）做功發電；部分進入并加熱炭化爐（9）；部分進入并加熱原油精餾塔（11）；

S6：冷凝器（2）中的循環瓦斯一部分進入油頁巖干餾爐（1）中作為熱源為油頁巖干餾爐提供熱量；一部分進入瓦斯燃燒爐燃燒，產生的熱量經第一換熱器（3）對重回油頁巖干餾爐（1）的循環瓦斯氣體進行保溫及加熱；

S7：第一換熱器（3）、第二換熱器（17）、第三換熱器（20）和原油精餾塔（11）的煙氣均經煙囪排出。

2.根據權利要求1所述的一種秸稈廢棄物耦合油頁巖綜合利用系統，其特征在于，所述的原油精餾塔（11）連接有商品油儲存罐（12）和瀝青儲存罐（13）。

3.根據權利要求1所述的一種秸稈廢棄物耦合油頁巖綜合利用系統，其特征在于，炭化爐（9）還連接有焦炭儲料倉（14）。

4.根據權利要求1所述的一種秸稈廢棄物耦合油頁巖綜合利用系統，其特征在于，循環流化床鍋爐（10）的灰燼出口連接有灰燼儲料倉（15）。