用于低阶煤、油页岩的低温干馏设备及方法技术

一种用于低阶煤、油页岩的低温干馏设备及方法，该设备由干馏炉回转主机、物料螺旋喂料机、气固分离箱三部分构成，物料螺旋喂料机与干馏炉回转主机的进料端连接，气固分离箱与干馏炉回转主机的出料端连接。干馏炉回转主机是从进料端至出料端向下倾斜布置的筒状结构，筒体内部沿轴向同心分布有用于存储固体物料并作为反应析出气体流动通道的内螺旋管。进料段小直径滚筒外壁环向连接有高温烟气进气环箱，出料段小直径滚筒外壁环向连接有低温烟气进气环箱。本发明专利技术构造简单、处理产量大、换热高效节能、干馏气体纯度高，可广泛用于各类低阶煤及油页岩、石油残渣等低品位化石能源的低温干馏，可获得高品位的煤气、焦油、页岩油、半焦等产品。????　?????

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于能源化工领域，特别是一种低品位化石能源的低温干馏设备及低温干馏方法。
技术介绍
干馏一般是指固体有机物在隔绝空气的状态下进行加热从而发生热解反应的过程，根据不同的加热温度大致可分为低温、中温、高温和超高温干馏，工业上常用于煤的干馏，而采用低温干馏(500 650°C)可广泛用于低阶煤和油页岩等低品位化石能源，其产物可得到高产率的焦油和煤气，剩余固体物为高含炭半焦。干馏工艺用于处理煤、油页岩和石油残渣等已有很长的历史，以煤为例，其热解干馏技术始于20世纪初，在历史上曾经出现过很多煤的低温干馏(热解)提质方法，但工业上获得成功的只有几种，这些方法按炉的加热方式分为外热式、内热式及内热外热混合式，按照加热介质又可分为气体热载体、固体热 载体方式，按照加热介质与物料是否接触又分为直接加热和间接加热方式。20世纪50年代，随着世界范围石油、天然气的开发与应用，煤热解工艺发展速度减慢甚至停顿，但在一些煤资源丰富的国家，一直没有间断对煤热解的研究与开发。20世纪70年代，由于世界三次石油危机和对清洁能源需求的增长，再度引起对低阶煤以及油页岩等能源热解干馏的重视。随着人们对煤热解工艺的研究开发重新重视，陆续开发出一些新工艺。这些新工艺与煤直接燃烧相比，可生产气、液、固三种不同形态的产品，实际上是对煤中不同成分进行分质利用，热解产物中焦油加氢可生产汽油、柴油、渣油等石油代用品和石油焦；煤气可作为清洁燃料和制化工合成气的原料气；半焦是优质无烟燃料，可作为民用燃料及电石、铁合金、炼铁高炉喷吹料，也是优质的气化用原料、吸附材料。因此煤的热解干馏是煤洁净高效综合利用的有效方法，既可减少燃煤造成的环境污染，又能提高低阶煤资源综合利用率和产品的附加值，具有显著的经济效益和环保效益，符合国家产业政策。在国外，美、日、德、澳等国广泛开展了研究和试验工作，如1989年美国能源部批准并资助在怀俄明州吉列镇Buckskin煤矿建设一套日处理1000吨的褐煤干燥干馏工业示范装置，1992年6月投产，运行了近5年，从煤中提取的液体产品(⑶L)，作为石油替代燃料，年处理煤300万吨的商业化工厂正在设计和建设之中。美国联合碳化物公司的Coalcon公司开发了先进的非催化加氢热解技术，热解温度为560°C，加氢压力最高为6. 9MPa，其液体和气体产率高、产品容易分离。我国20世纪50年代开始进行煤热解工艺的开发和研究工作。北京石油学院、大连理工大学、浙江大学、中科院山西煤化所、北京煤化所、陕西煤业化工集团等单位，先后开发了不同工艺的煤热解技术，并建立大型工业装置。陕西榆林地区90年初开始建起一批以三江煤化公司为代表的内热式方形炉长焰煤块煤干馏炉，从单炉能力3 5万吨/年，发展到目前的单炉能力7. 5 10万吨/年，单炉20万吨/年的大型干馏炉也已投入运行，同时开发成功了外热式干馏炉、两段式干馏炉等炉型。总能力达到2600多万吨。国内外对油页岩的热解干馏技术研究相对于煤而言较少，现阶段一般是以低温干馏为主。目前，国内外存在着二十多种低温干馏技术，各种技术各有优缺点，现有装置及工艺大都存在安全性差、能效比差、产气量品质低、油收率低、能源浪费、成本过高等问题，丞待解决。
技术实现思路
本专利技术提供一种，要解决现有低温干馏设备及方法存在的安全性差、能效比差、产气量品质低、单套装置产量小、油收率低、能源浪费、生产成本过高等技术问题。这种用于低阶煤、油页岩的低温干馏设备，由干馏炉回转主机、物料螺旋喂料机、气固分离箱三部分构成，物料螺旋喂料机与干馏炉回转主机的进料端连接，气固分离箱与干馏炉回转主机的出料端连接； 所述干馏炉回转主机是从进料端至出料端向下倾斜布置的筒状结构；筒体包括进料段小直径滚筒、反应段大直径滚筒和出料段小直径滚筒三部分，反应段大直径滚筒两端分别 由锥段滚筒与进料段小直径滚筒和出料段小直径滚筒连接；进料段小直径滚筒的进料端连接有进料内端板，并在进料内端板外罩有进料外端板，进料外端板朝向进料内端板的一面连接有呈正向螺旋分布的进料端扬料板，进料外端板朝外的一面中心连接进料中空轴；出料段小直径滚筒的出料端连接有出料内端板，并在出料内端板外罩有出料外端板，出料外端板朝向出料内端板的一面连接有呈反向螺旋分布的出料端扬料板，出料外端板朝外的一面中心连接出料中空轴；筒体内部沿轴向同心分布有用于存储固体物料并作为反应析出气体流动通道的内螺旋管，内螺旋管内壁分布有用于驱动固体物料的螺旋叶片，进料内端板和出料内端板均为蜂窝状板，内螺旋管两端分别与进料内端板和出料内端板上的蜂窝孔连接，反应段大直径滚筒内部连接有横向设置的支撑孔板，内螺旋管穿过支撑孔板上的孔支设于反应段大直径滚筒内部； 所述进料段小直径滚筒外壁环向连接有高温烟气进气环箱，高温烟气进气环箱与进料段小直径滚筒外壁之间设有高温烟气环箱密封，进料段小直径滚筒外壁在与高温烟气进气环箱对应处分布有高温烟气入口花孔，高温烟气进气环箱顶部与高温烟气进口管连接，高温烟气进气环箱底部设有高温出灰锁气阀； 所述出料段小直径滚筒外壁环向连接有低温烟气进气环箱，低温烟气进气环箱与出料段小直径滚筒外壁之间设有低温烟气环箱密封，出料段小直径滚筒外壁在与低温烟气进气环箱对应处分布有低温烟气出口花孔，低温烟气进气环箱顶部与低温烟气出口管连接，低温烟气进气环箱底部设有低温出灰锁气阀； 所述干馏炉回转主机由主电机、主减速机、小齿轮和大齿轮带动旋转，大齿轮连接在进料段小直径滚筒外壁，反应段大直径滚筒前部由固定端滚圈、固定端侧挡轮和固定端托轮支撑回转，反应段大直径滚筒后部由滑动端滚圈、滑动端侧挡轮和滑动端托轮支撑回转；所述物料螺旋喂料机包括喂料螺旋、喂料螺旋机壳、喂料螺旋驱动电机和进料溜管；喂料螺旋安装于喂料螺旋机壳内部，喂料螺旋前端由喂料螺旋驱动电机驱动旋转，喂料螺旋末端插入干馏炉回转主机的腔体内，喂料螺旋机壳后部由进料端密封头与干馏炉回转主机的进料中空轴连接，喂料螺旋机壳顶面在与喂料螺旋前部对应处开有入料口，进料溜管与入料口连接；所述气固分离箱包括气固分离箱本体、煤气出口和半焦出料锁气阀，气固分离箱本体侧面的入料口由出料端密封头与干馏炉回转主机的出料中空轴连接，煤气出口设于气固分离箱本体顶部，半焦出料锁气阀设于气固分离箱本体底部。所述进料中空轴 内壁有进料内螺旋，出料中空轴内壁有出料内螺旋。所述支撑孔板周边由呈齿轮状分布的齿板.与反应段大直径滚筒内壁固定。所述喂料螺旋机壳与喂料螺旋驱动电机的底部坐落于喂料螺旋移动底座上，喂料螺旋移动底座由滚轮行走于进料端导轨上。所述气固分离箱本体的底部坐落于分离箱移动底座上，分离箱移动底座由滚轮行走于出料端导轨上。 所述筒体外壁包裹有一层耐火材料。所述物料螺旋喂料机的入料口上连接有膨胀节，进料溜管经膨胀节与入料口连接。所述喂料螺旋驱动电机和主电机均为变频电机。这种采用用于低阶煤、油页岩的低温干馏设备的低温干馏方法，物料通过物料螺旋喂料机的入料口，在喂料螺旋驱动电机带动下，通过喂料螺旋的旋转将物料推送至进料中空轴内，再经进料中空轴进入进料外端板和进料内端板之间的腔体内，并且随着干馏炉回转主机的旋转由进料端扬料板喂入到不同的内螺旋管内，随着干馏炉回转主机的回转，内螺旋管绕干馏炉中轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于低阶煤、油页岩的低温干馏设备，其特征在于：由干馏炉回转主机、物料螺旋喂料机、气固分离箱三部分构成，物料螺旋喂料机与干馏炉回转主机的进料端连接，气固分离箱与干馏炉回转主机的出料端连接；所述干馏炉回转主机是从进料端至出料端向下倾斜布置的筒状结构；筒体包括进料段小直径滚筒（46）、反应段大直径滚筒（19）和出料段小直径滚筒（36）三部分，反应段大直径滚筒（19）两端分别由锥段滚筒（17）与进料段小直径滚筒（46）和出料段小直径滚筒（36）连接；进料段小直径滚筒（46）的进料端连接有进料内端板（10），并在进料内端板（10）外罩有进料外端板（8），进料外端板（8）朝向进料内端板（10）的一面连接有呈正向螺旋分布的进料端扬料板（9），进料外端板（8）朝外的一面中心连接进料中空轴（7）；出料段小直径滚筒（36）的出料端连接有出料内端板（25），并在出料内端板（25）外罩有出料外端板（27），出料外端板（27）朝向出料内端板（25）的一面连接有呈反向螺旋分布的出料端扬料板（26），出料外端板（27）朝外的一面中心连接出料中空轴（33）；筒体内部沿轴向同心分布有用于存储固体物料并作为反应析出气体流动通道的内螺旋管（15），内螺旋管（15）内壁分布有用于驱动固体物料的螺旋叶片（16），进料内端板（10）和出料内端板（25）均为蜂窝状板，内螺旋管（15）两端分别与进料内端板（10）和出料内端板（25）上的蜂窝孔连接，反应段大直径滚筒（19）内部连接有横向设置的支撑孔板（18），内螺旋管（15）穿过支撑孔板（18）上的孔支设于反应段大直径滚筒（19）内部；所述进料段小直径滚筒（46）外壁环向连接有高温烟气进气环箱（12），高温烟气进气环箱（12）与进料段小直径滚筒（46）外壁之间设有高温烟气环箱密封（45），进料段小直径滚筒（46）外壁在与高温烟气进气环箱（12）对应处分布有高温烟气入口花孔（13），高温烟气进气环箱（12）顶部与高温烟气进口管（11）连接，高温烟气进气环箱（12）底部设有高温出灰锁气阀（44）；所述出料段小直径滚筒（36）外壁环向连接有低温烟气进气环箱（23），低温烟气进气环箱（23）与出料段小直径滚筒（36）外壁之间设有低温烟气环箱密封（35），出料段小直径滚筒（36）外壁在与低温烟气进气环箱（23）对应处分布有低温烟气出口花孔（22），低温烟气进气环箱（23）顶部与低温烟气出口管（24）连接，低温烟气进气环箱（23）底部设有低温出灰锁气阀（34）；所述干馏炉回转主机由主电机（41）、主减速机（42）、小齿轮（43）和大齿轮（14）带动旋转，大齿轮（14）连接在进料段小直径滚筒（46）外壁，反应段大直径滚筒（19）前部由固定端滚圈（20）、固定端侧挡轮（39）和固定端托轮（40）支撑回转，反应段大直径滚筒（19）后部由滑动端滚圈（21）、滑动端侧挡轮（37）和滑动端托轮（38）支撑回转；所述物料螺旋喂料机包括喂料螺旋（4）、喂料螺旋机壳（48）、喂料螺旋驱动电机（3）和进料溜管（6）；喂料螺旋（4）安装于喂料螺旋机壳（48）内部，喂料螺旋（4）前端由喂料螺旋驱动电机（3）驱动旋转，喂料螺旋（4）末端插入干馏炉回转主机的腔体内，喂料螺旋机壳（48）后部由进料端密封头（47）与干馏炉回转主机的进料中空轴（7）连接，喂料螺旋机壳（48）顶面在与喂料螺旋（4）前部对应处开有入料口，进料溜管（6）与入料口连接；所述气固分离箱包括气固分离箱本体（29）、煤气出口（28）和半焦出料锁气阀（32），气固分离箱本体（29）侧面的入料口由出料端密封头（49）与干馏炉回转主机的出料中空轴（33）连接，煤气出口（28）设于气固分离箱本体（29）顶部，半焦出料锁气阀（32）设于气固分离箱本体（29）底部。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：常少英，孟照杰，王修均，张华，丛玉华，王峰，刘辉，赵坤，王健，
申请(专利权)人：北京国电龙源环保工程有限公司，
类型：发明
国别省市：