本发明专利技术公开一种移动床自热式加压气化富氢环境干馏炉及其干馏方法。所述干馏炉包括料仓、料锁、干馏炉体、灰锁、灰仓，料仓设于料锁上部并通过料锁上阀相连接，料锁设于干馏炉体上部并通过料锁下阀连接，干馏炉体外壁设有保温层或冷却层，干馏炉体的下部设有气化剂入口和上部设有油气出口并与炉体内部连通，干馏炉体内壁下部与灰锁间设有转动炉篦，灰锁设置于干馏炉体下部并通过灰锁上阀相连接，灰仓设于灰锁下部并通过灰锁下阀相连接。所述干馏方法包括装料、加压干馏、出灰步骤。本发明专利技术具有结构简单、产油率高、油品质量好、热效率高、煤气热值高、固定碳化学潜热得以充分利用、出灰含碳少且活性好、原料适应性强、资源利用率高的特点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于能源化工
，具体涉及一种产油率高、油品质量好、热效率高、 煤气热值高、固定碳化学潜热得以充分利用、出灰含碳少且活性好、原料适应性强、资源利 用率高的移动床自热式加压气化富氢环境干馏炉及其干馏方法。
技术介绍
煤和油页岩有机岩形成原始物质不同（煤为高等植物，油页岩为水生动植物及低 等植物）和成岩环境差异(煤形成沼泽环境，油页岩形成湖泊、浅海湾、沼泽环境)，物理化学 特性上也存在一些差异(低阶煤水分高、固定碳较多，油页岩水分低、灰分高、干燥无灰基挥 发分高、固定碳少)。两种有机岩有时往往互为伴生，在煤炭领域油页岩称之为腐泥煤(或腐 植腐泥煤)，而在油页岩领域称煤炭为炭质页岩。但无论煤的低温干馏，还是油页岩干馏炼 油，其原理一样，均通过对有机岩(煤、油页岩）进行低温热解，获得油品为目的。目前，煤或油页岩低温干馏技术大部分采用块状气体热载体干馏技术，如以获取 低温煤焦油为目的煤的低温干馏技术有三江炉、鲁奇三段炉、大连理工和浙大的固体热载 体干馏技术等，油页岩的低温干馏有抚顺炉、茂名炉、吉林成大炉、爱沙尼亚的基维特炉、巴 西的佩特洛瑟克斯炉等，均存在着产油率低，油品质量差，固定碳化学潜热没得以从分利 用，炉子以外输热源进行干馏为主，因此干馏热效率低，热解环境差（非富氢环境)，资源利 用率低。另外，还存在热解煤气热值低不好利用，工艺废水量和油气回收系统负荷大等诸多 问题。还普遍存在无法利用〈15_粒度的干馏物料，特别是油页岩行业，造成资源的极大浪 费。也有采用固体热载体热解工艺，虽然克服了气体热载体中热解出的挥发产物被烟气稀 释的问题，但也存在需要机械搅拌混合而造成的动力消耗大、机械磨损严重；需要外源性固 体热载体，能源消耗大；以及干燥物料与固体热载体混合均匀性差，直接影响到热载体与煤 颗粒之间的传热效率，难以避免焦粒黏结，从而影响固体颗粒在耦合系统中的稳定流动，降 低热解反应的气、液产率的难题。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种产油率高、油品质量好、热效率高、煤气热值高、 固定碳化学潜热得以充分利用、出灰含碳少且活性好、原料适应性强、资源利用率高的移动 床自热式加压气化富氢环境干馏炉；第二目的在于提供一种实现第一目的干馏方法。 本专利技术的第一目的是这样实现的：包括料仓、料锁、干馏炉体、灰锁、灰仓，所述料 仓设置于料锁上部并通过料锁上阀相连接，所述料锁设置于干馏炉体上部并通过料锁下阀 连接，所述干馏炉体外壁设置有保温层或冷却层，所述干馏炉体的下部设置有气化剂入口 和上部设置有油气出口并与炉体内部连通，所述干馏炉体内壁下部与灰锁间设置有转动炉 篦，所述灰锁设置于干馏炉体下部并通过灰锁上阀相连接，所述灰仓设置于灰锁下部并通 过灰锁下阀相连接。 本专利技术的第二目的是这样实现的：包括装料、加压干馏、出灰步骤，具体包括： A、 装料：将干馏物料加入料仓并经上密封阀进入料锁，关闭料锁上阀后打开料锁下阀 向干馏炉体内装料； B、 加压干馏：自干馏炉体下部通入水蒸气和氧气对炉内加压，干馏物料在干馏炉体燃 烧并自上而下形成干燥层、干馏层、甲烷层、还原层、氧化层及灰渣层，干馏挥发份自干馏炉 体上部导出至油气分离系统； C、 出灰：灰渣层在干馏炉体底部的转动炉篦作用下，自灰锁上阀落入灰锁中，然后关闭 灰锁上阀并打开灰锁下阀向灰仓出灰。 本专利技术通过在干馏炉体上部设置装料装置即料仓和料锁，向干馏炉内间歇添加干 馏物料；在干馏炉体底部设置灰锁和灰仓，使干馏炉体内气化干馏后的灰渣导出炉外，从而 实现干馏炉的连续生产。针对油页岩固定碳含量少，在炉体外采用保温层，即能保证干馏所 需温度，又能降低炉壁高温氧化速度，增加炉体使用寿命；而对于固定碳含量较多的煤，则 由内筒体和外筒体构成的密闭中空结构形成冷却层，使得炉内各层的温度虽然不一，但内 筒体由于有锅炉水的冷却，基本保持锅炉水在操作压力下的蒸发温度，内筒体不会因过热 而损坏，延长了干馏炉体的使用寿命。通过在底部设置转动炉篦，从而即能支撑炉内干馏物 料，并均匀地将气化剂分布到干馏炉横截面上，维持炉内各层的移动，又能将气化后的灰渣 破碎并排出，从而实现干馏炉正常连续生产。转动炉篦结构简单、易于维护。通过在干馏炉 下部通入气化剂和物料燃烧，以及适当的干馏物料高度和配合干馏炉的保温或冷却结构， 使炉内干馏物料从上到下自然形成干燥层、干馏层、甲烷层、还原层、氧化层、灰渣层。其中， 灰渣层将气化剂加热，回收灰渣显热，降低排渣温度； 氧化层，也叫燃烧层或放热层，它为各层反应提供热量，主要化学反应如下：（以下各式 中Q为热量） C+02-CO2+Q， 2C+02- 2C0+Q， 2C0+0 - 2C02+Q。 还原层，也叫气化层或吸热层，它是煤气主要产生层，主要化学反应如下： C02+C- 2C0-Q， C0+H20 -C02+H2+Q， c+h2o-co+h2-q， C+2H20 -C02+2H2-Q〇 甲烷层，也是一个放热反应，增加压力、降低温度有利于甲烷生成。同时，也有利于 轻质油的生成。主要化学反应如下： C+2H2-CH4+Q， C0+3H2-CH4+H20+Q， 4C0+2H20 -CH4+3C02+Q， C02+4H2-CH4+2H20+Q， 2C+2H20 -CH4+C02+Q; 轻质油生成反应： nC0+ (2n+l)H2-CnH2n+2+H20+Q， 2nC0+ (n+1)H2-CnH2n+2+C02+Q， (3n+l)C0+ (n+1)H20 -CnH2n+2+ (2n+l)C02+Q，nC02+ (3n+l)H2-CnH2n+2+H20+Q， _总反应：2CO+2H2--* 十CH.f)- +C〇2***Q。 干馏层，也叫热解层，属于吸热层，是热解焦油和煤气产生层，也是产生液体燃料 关键层，同时部分重油在该层热分解生成轻质油。主要化学反应如下： 煤(或油页岩）+Q-半焦+焦油+热解煤气+热解水-Q， 重油+H2-轻质油a轻质油2-q。 干燥层，也叫水分蒸发、预热层，属于吸热层，煤或油页岩吸附的水、气体在此析 出，并得到预热。主要化学反应如下： 煤(或油页岩）+Q-干煤(或干油页岩）+吸附气+游离水-Q。 通过以上可知，干馏炉下部通入氧气和水蒸气，通过干馏物料燃烧从而使炉内形 成富氢环境。由于煤或油页岩等干馏物料在热解过程中，形成大量自由基，在富氢环境下很 容易得到饱和而析出。否则，自由基与自由基之间结合，形成大分子(重油或沥青半焦）；自 由基与半焦之间聚合，形成半焦组分；自由基为了自身稳定，形成双键物质等。也就是说，通 过外加氧气和水蒸气形成富氢环境来饱和煤或油页岩热解产生的自由基，避免自由基间相 互聚合反应，使自由基与氢结合生成轻质油，并且又能提高油品的饱和度，从而达到本专利技术 的热解干馏获得以轻质油为主的目的。同时，对油品当中的氧、氮、硫、金属等有良好的脱除 效当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种移动床自热式加压气化富氢环境干馏炉，其特征在于包括料仓（1）、料锁（2）、干馏炉体（3）、灰锁（4）、灰仓（5），所述料仓（1）设置于料锁（2）上部并通过料锁上阀（21）相连接，所述料锁（2）设置于干馏炉体（3）上部并通过料锁下阀（22）连接，所述干馏炉体（3）外壁设置有保温层（34）或冷却层，所述干馏炉体（3）的下部设置有气化剂入口（31）和上部设置有油气出口（32）并与炉体内部连通，所述干馏炉体（3）内壁下部与灰锁（4）间设置有转动炉篦（33），所述灰锁（4）设置于干馏炉体（3）下部并通过灰锁上阀（41）相连接，所述灰仓（5）设置于灰锁（4）下部并通过灰锁下阀（42）相连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘长胜，罗国林，
申请(专利权)人：曲靖众一精细化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：云南;53
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