热拆解单元和高温炉制造技术

本发明专利技术涉及热拆解单元，该热拆解单元达到高温(高达3500℃)，被设计为能够以三种状态(固体、液体或气态)的燃料工作，利用特殊真空回路在低压下工作，携带洗涤系统，从而产生适合于家用和工业用的清洁热空气。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及热拆解单元(thermaldismantlingunit)，该热拆解单元·达到高温(高达3500℃)，·被设计为能够以三种状态(固体、液体或气态)的燃料工作，·利用特殊真空回路在低压下工作，·携带洗涤系统，从而产生适合于家庭和工业用途的情节热空气。本专利技术可在要求非常高温度的任何行业工作。这些行业可以为钢铁业、水泥业、某些金属行业如铝、铅等、和矿业，即，热矿加工。在本专利技术中，开发出了用于热拆解单元的反应器和炉和用于燃烧固体燃料的高温炉。固体燃料可由下述获得：作为废页岩的灰分、通过高温油页岩拆解加工获得的灰分、经处理的废页岩、直接燃烧油页岩获得的灰分、间接燃烧油页岩获得的灰分、或它们的任何混合物。现有技术有不同类型的用于处理固体燃料的烘箱或炉，如用于燃烧煤的老式炉；这些炉现在不再使用，因为煤的开采变得困难和昂贵，并且所产生的热量与液体和气体燃料的产生热能相比并不大。另外由燃烧过程产生对环境的负面影响。这些炉现在主要用于产生电能。以液体为燃料的炉广泛普及并根据燃烧器类型消耗大量燃料来获得大量热，主要是在需要连续燃烧过程中的应用领域中造成高的经济成本；这使得所述过程更加困难和昂贵。这还增加了与燃烧过程相关的排放量，对环境有非常显著的负面影响。就燃烧速度、清洁性和所得的热量而言，最好类型的燃料燃烧器是气体燃烧器，但是，在需要连续燃烧操作的领域中使用气体燃烧器在经济上不可行。另一方面，使用电炉受到限制，并且因为最近出现的电量显著短缺而不可能。此外，加热烘箱的电力与空气分离导致大问题，因为不能发生在所使用的应用中可能需要的燃烧过程中的任何反应。本专利技术的一个显著点在于所提出的烘箱；其能够以气态或液体燃料工作，直到温度超过300℃，然后停止液体或气态燃料供给，直接更换为固体燃料，这可以在无需存在任何特殊设备而燃烧固体燃料的情况下进行。因此，该炉能达到炉内衬能够经受的任何所需的温度，另外，生成所需要的任何热量。作为使用该炉的强烈推荐领域的燃烧油页岩的复杂设备，在实现所要应用的经济和环境标准科学实验以及商业生产中均不存在。固体燃料：所述固体燃料是一种根据环境标准燃烧的固体燃料，产生可高达3500℃的高温，并且不在低温燃烧。其需要合适的燃烧介质和温度大于300℃的炉。与油页岩灰分混合的添加剂取决于计划使用的固体燃料。例如，燃烧该燃料产生电能需要450℃至650℃的范围，因此应选择特定添加剂。如果该燃料用于例如玻璃制造业，其需要约1850℃的温度，因此并且选择适合量的空气来实现该高温。用于制造固体燃料的灰分可为废页岩、通过高温油页岩拆解加工获得的灰分、经处理的废页岩、或它们的任何混合物因此，燃烧过程的残留物也会不同。为了保持反应链在炉/烘箱中进行，应将添加剂的品质和数量的差异作为系统本身考虑，其是一体并且相同的。温度超过300℃的炉/烘箱+通过高压涡轮泵入烘箱的固体燃料(灰分+添加剂)，所述高压涡轮是从外部吸取空气并将其泵入炉内的涡轮，是吸取燃烧过程中产生的气体的涡轮，用来保证燃烧过程中反应的连续。热矿加工的背景知识热矿加工依赖于油页岩提取过程中高温的使用。油页岩处理过程中采用的基本程序是热拆解。由此利用高温处理原料，直至原料熔融。首先，对挥发性材料进行分离，当所有有机材料变成气体时提取过程结束，例如，挥发过程的结束被认为是提取过程结束。插入新数量的油页岩，以便进行处理等等。热拆解单元具有均一的环境，以保证在其不停工作时温度稳定。需要考虑所有发生的反应，从而确保它们不崩溃或与烘箱内衬发生异化。
技术介绍
矿物提取是将金属与包含它们的矿石分离的方法的模型，分解化学热是将相互混合的不同化合物拆解采用的原理。油页岩是混合有机组成部分与广泛的对比无机金属的岩石模型。从混合在一起的原料中获得分开的产物的物理化学过程称为矿物加工。热矿加工：是在极度热存在下发生的引起原料化学变化的过程。原料的制备：是开始从矿接收原料并准备矿物加工的操作，条件是满足与产物提取相关的所有条件；并且条件是该原料的化学组成或化学状态保持不变。矿物加工涉及一次研磨(破碎)，二次研磨(破碎)以分开颗粒，装载和称重，和提升，使材料准备用作用于提取矿物加工的原料。热矿加工：是涉及非常高的温度以从热开采的原料中提取气态和液体产品的方法。进行此程序的过程取决于热拆解的过程。热拆解：其中物质状态因高温(没有加压并且不存在溶剂)而改变的化学过程，导致非挥发性物质的分离和其与其余固体物质的分离。非挥发性物质是有机物和水分，而其余固体物质是因拆解产生的灰分。热矿加工的重要性：遗留的灰分·完全不含水分，·不含任何有机物，·具有挥发性，并且由于其已经暴露于非常高的温度而在即将到来的燃烧过程中不发生损失，·含有大量的非有机碳和化石碳，其在分离点之前暴露于高温，分离点是油页岩中的有机物和无机物之间分离的点，并且·基于吉布斯-亥姆霍兹方程，该方程将自由能和某些物质发生拆解的温度联系在一起。例如，CaCO3的拆解点根据以下方程计算：CaCO3→CaO+CO2AG＝42,300-37.7T当CO2的压力＝1个大气压时AG＝自由能＝OT＝42300/37.7→T＝1223°FT＝850℃拆解速度由热能转移至CaCO3的速度确定。将温度提高至大于拆解温度非常重要，并且燃烧气体必须以与CaCO3相反方向移动，从而将CO2气体从移动气体中排出，条件是烘箱中的压力不超过1个大气压。因此，必须导出CO2，从而使CaCO3的拆解能够继续。反应器中的量起到主要作用，并且必须高于等量水平从而确保原料转化为氧化物，并由此形成固体燃料残余物。现有技术US2010/0187161A1描述了加工油砂中的热拆解方法，所述方法包括蒸馏反应器在800℃的温度下运行，其中将页岩气、页岩油、水提取并在蒸馏柱中分离。在US2010/0187161A1中，加热过程经历了三个不同的阶段，从110℃开始并以800℃结束，以提取页岩油、页岩气和水，然后将油页岩灰分加热到1050度，其中反应器和炉分开，而在本专利技术中，反应器在炉内部，并且油页岩的加热在反应器中在一个阶段进行，所述反应器以间接方式与炉交换热。此外，在本专利技术中，炉内加热点通过使用外部点火器从550℃开始，然后为550℃的温度；油页岩插入到将要在850至950度温度进行处理的反应器炉内。其中，在此温度下，处理油页岩以提取10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于加工油页岩或沥青质砂或未熟油的热拆解单元，其包括：·反应器(13)和炉(14和28)单元(1)，其中反应器位于所述炉内，·纯化和燃烧产物洗涤单元(2)，·多级热交换器和燃烧废物沉淀器(4)，·焙烧、水分抽吸和油页岩干燥单元(5)，·离心和抽取洗涤输出物单元(9)，·使所加工的油页岩淬灭的分离室。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.11 TR PCT/TR2013/000319;2013.12.18 TR 20131.一种用于加工油页岩或沥青质砂或未熟油的热拆解单元，其包括：
·反应器(13)和炉(14和28)单元(1)，其中反应器位于所述炉内，
·纯化和燃烧产物洗涤单元(2)，
·多级热交换器和燃烧废物沉淀器(4)，
·焙烧、水分抽吸和油页岩干燥单元(5)，
·离心和抽取洗涤输出物单元(9)，
·使所加工的油页岩淬灭的分离室。
2.如权利要求1所述的热拆解单元，其特征在于，用于加工油页岩以获得页岩油、页岩
气、水、热空气、灰分和残渣的所述焙烧、水分抽吸和油页岩干燥单元(5)包括：
·汇集和凝结重质组分蒸气的塔(13.2)
·强化塔1(13.3)
·强化塔2(13.4)
·馏分收集罐1(13.5)
·馏分收集罐2(13.6)
·减粘裂化塔(13.7)
·真空塔(13.8)
·真空泵(13.9)
·气体收集罐(13.10)
·玻璃馏分显示塔1(13.11)
·玻璃馏分显示塔2(13.12)
·离心泵(13.13)
·馏分液收集罐(13.14)。
3.如前述权利要求中任一项所述的热拆解单元的反应器(13)和炉(14和28)单元，其包
括：
·反应器盖(15)
·反应器和炉单元的固体...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·A·特拉德，
申请(专利权)人：油页岩技术投资有限公司，
类型：发明
国别省市：约旦;JO