一种油页岩热解系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种油页岩热解系统，包括依次连通的油页岩料斗、微波干燥器、机械活化器、热解料斗和移动床热解反应器。移动床热解反应器包括：油页岩入口，位于反应器的顶部；热解油气出口，位于反应器的顶壁和/或侧壁上；半焦出口，位于反应器的底部；蓄热式辐射管，在移动床热解反应器的内部沿着反应器的高度方向多层布置，每层具有多根在水平方向上彼此平行的蓄热式辐射管；分料板，布置在反应器内部、且位于顶部，其入口与反应器的油页岩入口相连通，具有多个一级排料通路。本实用新型专利技术提高了原料的利用率，加快了反应速度，并能得到品质较高的热解油。

【技术实现步骤摘要】

本技术总地涉及热解系统，具体涉及一种油页岩热解系统。
技术介绍
我国的油页岩资源丰富，已探明油页岩储量若换算成页岩油约有400多亿吨。当前，对于中国等国家而言，生产的原油不能满足本国的需求，必须依靠大量的进口原油。这不仅牵扯到国民经济发展，还关系到国家能源安全问题。面对紧缺的石油资源，页岩油工业应加以大力规划发展。油页岩干馏炉可分为块状页岩干馏炉(油页岩粒度一般在8mm或者10mm以上)、颗粒和粉末油页岩干馏炉。中国页岩油产量每年在不断增长，但国内的干馏炉型只能用来热解块状页岩并且装置的油收率较低，造成小颗粒页岩无法充分利用，油页岩利用率不高，且由于以气体为热载体，干馏气被冲稀，其冷凝回收系统庞大，气体热值低，难以进一步综合利用。而国外成熟的颗粒油页岩干馏技术多为固体热载体直接加热原料，存在工艺复杂操作环节太多，制造成本高昂等缺点。此外，目前油页岩干馏技术均未设有预活化装置，存在热解油较重，分子量较大等问题。图1是现有技术一的油页岩热解工艺流程图。该系统包括：1、加料设备；2、气收集伞；3、炉体；4、干馏段；5、混合室；6、拱台；7、循环气入口；8、气化段；9、风头；10、排灰器；11、灰皿；12、水封。该中国抚顺炉是油页岩干馏和油页岩半焦气化过程连接在一起的直立圆筒型炉，上部为干馏段，下部为气化段。8-75mm的原料页岩，从干馏炉顶装入机加入炉内，在炉上部的干馏段中进行干燥、干馏。干馏后的页岩半焦即进入干馏段下面的气化段，在气化段页岩半焦与上升的热
主风相遇，进行激烈的燃烧反应，形成高温的氧化层。氧化层的温度在800-1000℃左右，半焦通过氧化层氧化后成为页岩灰排出炉外。气化段的发生气则进入干馏段，加热原料油页岩。干馏炉出口的干馏油气，经过一系列冷凝、冷却及页岩油回收之后，所得气体一部分送蓄热式加热炉进行加热，作为干馏炉循环气；一部分作为蓄热式加热炉的燃料；剩余部分则送往锅炉作燃料。现有技术一的缺点为：未设有机械活化装置，热解油较重，品质低；抚顺炉下部由于进入了空气，会有剩余空气进入干馏段，烧掉一部分油气，导致油收率低；炉内加入大量的空气,所含氮气冲稀了干馏气,降低了气体的热值，并且致使冷凝回收系统和设备庞大，冷却用水量太多；只能干馏块状油页岩，油页岩利用率低。图2是现有技术二的油页岩热解工艺流程图。该工艺将油页岩的干燥、热解和页岩半焦的燃烧三项工艺流程集合在一个回转式炉内完成。该炉为水平倾斜的回转式窑。日加工6000t油页岩炉子的直径为8.2m，长62.5m。油页岩原料进入干馏炉，经干燥段由热烟气进行间接加热干燥，干燥后的油页岩进入热解(干馏)段，与来自燃烧段的热页岩灰(750℃)相混合而加热至约500℃，页岩热解生成页岩油、气和半焦。油气导出、冷凝生成页岩油和高热值干馏气。半焦(与页岩灰)则入燃烧段，遇空气燃烧亦成为页岩灰，约800℃，部分热页岩灰通过炉子外面的一根螺旋管输入干馏段作为固体热载体而加热干馏油页岩，形成循环利用；另一部分的热页岩灰经冷却段被运送出炉。现有技术二的缺点为：三项工艺流程集合在一个回转炉内实现，工艺流程太过复杂，长时间正常运行比较困难；设备庞大，结构复杂，维修量大，运行成本高。图3是现有技术三的油页岩热解工艺流程图。该工艺利用热烟气对油页岩颗粒原料进行干燥，采用半焦或干馏气燃烧产生的高温烟气对干燥油页岩颗粒进行间接加热以实现热解，得到高温油气和半焦。对高温油气进行过滤和换热之后，进行分馏得到汽油、柴油、重油以及干馏气。现有技术三的缺点为：原料油页岩颗粒较小，在干馏室内堆积较为
致密，干馏室内热解油气不能够及时导出，易发生二次裂解，油收率不高；油页岩在反应器内堆积致密，流动性差，不易排出；未对油页岩进行活化处理，热解油较重，品质低。因此，为了提高原料的利用率，提高加热分解的热效率，得到品质较高的热解油，有必要提出一种新的油页岩热解系统。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种油页岩热解系统，主要通过预先对油页岩进行干燥和活化，并快速均匀输入原料，进而快速热解，提高页岩油收率，得到品质较高的热解油。本技术提供了一种油页岩热解系统，其包括油页岩料斗、微波干燥器、机械活化器、热解料斗和移动床热解反应器，其中移动床热解反应器包括：油页岩入口，所述油页岩入口位于所述反应器的顶部；热解油气出口，所述热解油气出口位于所述反应器的顶壁和/或侧壁上；半焦出口，所述半焦出口位于所述反应器的底部；蓄热式辐射管，所述蓄热式辐射管在所述移动床热解反应器的内部沿着所述反应器的高度方向多层布置，每层具有多根在水平方向上彼此平行的蓄热式辐射管；分料板，布置在所述反应器内部、位于所述反应器的顶部，所述分料板的入口与所述反应器的油页岩入口相连通，并且所述分料板具有多个一级排料通路；其中，所述油页岩料斗、微波干燥器、机械活化器和热解料斗依次连通，所述热解料斗与所述移动床热解反应器的油页岩入口相连通。上述的系统，所述机械活化器为球磨机。上述的系统，还包括第二螺旋进料器，所述第二螺旋进料器分别与所述热解料斗的出口和所述热解反应器的油页岩入口相连通。上述的系统，还包括第一螺旋进料器，所述第一螺旋进料器分别与所述油页岩料斗的出口和所述微波干燥器的入口相连通。上述的系统，所述系统还包括热解旋风分离器、过滤器和分馏塔，所述热解旋风分离器分别与所述热解反应器的热解油气出口和所述过滤器的入口相连通，所述过滤器的出口与所述分馏塔的入口相连通。上述的系统，还包括燃气罐，所述分馏塔的气体出口与所述燃气罐相连通。上述的系统，还包括气化炉，所述气化炉通过螺旋输送机与所述热解反应器的半焦出口相连通。上述的系统，所述系统还包括可燃气通道，所述可燃气通道将所述气化炉和所述热解反应器的蓄热式辐射管的可燃气入口相连通。上述的系统，所述多个一级排料通路相对于所述分料板的中心轴对称分布。上述的系统，所述一级排料通路各自具有一个或多个二级排料通路；所述二级排料通路各自具有一个或多个三级排料通路。本技术的有益效果在于，此种油页岩热解系统，采取蓄热式辐射管下行床工艺加热粉末油页岩，温度分布均匀，加热效果好，可实现物料的快速热解，油气产率高。该系统应用微波干燥技术，干燥速度快，效率高，干燥均匀，实现了节能、清洁生产，且易于实现自动化控制。该系统还对油页岩进行了预先机械活化，增加了油页岩的化学反应活性，降低了热解反应所需要的温度，从而热解焦油较轻，品质好，汽柴油馏分高。该系统在反应器内部设有与所述油页岩入口相连接的分料板，能快速地把油页岩原料均匀地分散到反应器内，提高了热解的效率。整体而言，该系统
的热解炉操作温度低，能耗低，且易于装置的日常维护。附图说明图1为现有技术一的油页岩热解工艺流程图；图2为现有技术二的油页岩热解工艺流程图；图3为现有技术三的油页岩热解工艺流程图；以及图4为本技术的油页岩热解工艺流程图。具体实施方式以下结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本技术的方案以及其各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本技术的限制。如图4所示，本技术实施例的一种油页岩热解系统流程图，该蓄热式下行床本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油页岩热解系统，其特征在于，所述系统包括油页岩料斗、微波干燥器、机械活化器、热解料斗和移动床热解反应器，其中移动床热解反应器包括：油页岩入口，所述油页岩入口位于所述反应器的顶部；热解油气出口，所述热解油气出口位于所述反应器的顶壁和/或侧壁上；半焦出口，所述半焦出口位于所述反应器的底部；蓄热式辐射管，所述蓄热式辐射管在所述移动床热解反应器的内部沿着所述反应器的高度方向多层布置，每层具有多根在水平方向上彼此平行的蓄热式辐射管；分料板，布置在所述反应器内部、位于所述反应器的顶部，所述分料板的入口与所述反应器的油页岩入口相连通，并且所述分料板具有多个一级排料通路；其中，所述油页岩料斗、微波干燥器、机械活化器和热解料斗依次连通，所述热解料斗与所述移动床热解反应器的油页岩入口相连通。

【技术特征摘要】
1.一种油页岩热解系统，其特征在于，所述系统包括油页岩料斗、微波干燥器、机械活化器、热解料斗和移动床热解反应器，其中移动床热解反应器包括：油页岩入口，所述油页岩入口位于所述反应器的顶部；热解油气出口，所述热解油气出口位于所述反应器的顶壁和/或侧壁上；半焦出口，所述半焦出口位于所述反应器的底部；蓄热式辐射管，所述蓄热式辐射管在所述移动床热解反应器的内部沿着所述反应器的高度方向多层布置，每层具有多根在水平方向上彼此平行的蓄热式辐射管；分料板，布置在所述反应器内部、位于所述反应器的顶部，所述分料板的入口与所述反应器的油页岩入口相连通，并且所述分料板具有多个一级排料通路；其中，所述油页岩料斗、微波干燥器、机械活化器和热解料斗依次连通，所述热解料斗与所述移动床热解反应器的油页岩入口相连通。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述机械活化器为球磨机。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括第二螺旋进料器，所述第二螺旋进料器分别与所述热解料斗的出口和所述热解反应器的油页岩入口相连通。4.根据权利要求1所述的系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿层层，陈水渺，姜朝兴，任守强，马正民，孙祖平，薛逊，吴道洪，
申请(专利权)人：北京神雾环境能源科技集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11