油页岩干馏制油方法技术

本发明专利技术公开了一种可使页岩油得以细分回收的油页岩干馏制油方法。该方法包括的步骤为：一、从干馏反应装置的干馏产物释放端排出干馏产物并通入气体除尘系统；二、经气体除尘系统处理得到渣料和净化后的干馏产物，所述渣料通往换热系统，所述净化后的干馏产物通往冷凝回收系统；三、所述渣料在换热系统中对即将进入干馏反应装置的油页岩进行加热，以确保该加热后的油页岩在进入干馏反应装置反应后从干馏产物释放端排出出口温度较高的干馏产物，该出口温度确保使干馏产物经气体除尘系统后在冷凝回收系统的干馏产物接收端仍达到≥350℃且＜800℃的入口温度；四、通过冷凝回收系统对从所述干馏产物接收端进入的干馏产物进行逐级冷凝回收。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及油页岩地上干懼(upground retorting)技术,具体涉及油页岩干懼制油方法。
技术介绍
油页岩干懼分为地下干懼(underground retorting)和地上干懼(upgroundretorting)两种。其中，地下干馏技术虽已被壳牌公司申请专利，但仍处于研发阶段，尚无工业化应用。地上干馏仍是油页岩开发利用的主要途径。油页岩地上干馏又分为外热式干馏和内热式干馏两种。外热式干馏指热载体通过炉壁加热在炉内的油页岩进行干馏，该技术目前已被淘汰；内热式干馏指热载体在炉内直接与油页岩接触、进行干馏，是目前油页岩开发利用的主流技术。内热式干馏的热载体分为气体热载体和固体热载体。从总体上看，无论是气体热载体内热式干馏制油系统，还是固体热载体内热式干馏制油系统，都包括干馏反应装置和冷凝回收系统。本申请将干馏反应装置定义为对油页岩进行干馏热加工而产生干馏产物并向外释放该干馏产物的装置，将冷凝回收系统定义为对干馏产物进行冷凝并回收的系统。对于气体热载体内热式干馏制油系统而言，从干馏反应装置释放的干馏产物直接进入冷凝回收系统。其中，最典型的气体热载体内热式干馏制油系统有中国抚顺式系统、巴西佩特洛瑟克斯(Petrosix)系统、爱沙尼亚基维特(Kiviter)系统等。对于固体热载体内热式干馏制油系统而言，由于从干馏反应装置释放出的物料是由作固体热载体的页岩灰、生成的页岩半焦以及干馏产物混合而成，目前是通过重力除尘器、旋风分离器等机械除尘设备将气态的干馏产物与固体的页岩灰和页岩半焦分开，然后将干馏产物导入冷凝回收系统，而分出的页岩灰和页岩半焦的混合物则进行燃烧，使其温度达到800°C左右，再重新作为干馏油页岩的固体热载体。其中，最典型的固体热载体内热式干馏制油系统有爱沙尼亚的葛洛特(Galoter)系统、澳大利亚的塔瑟克(Taciuk)系统(亦称ATP)等。总之，无论气体热载体内热式干馏制油系统还是固体热载体内热式干馏制油系统，干馏产物进入冷凝回收系统时都带有一定量的粉尘。对于气体热载体内热式干馏制油系统而言，粉尘来源主要是随气流被带出干馏反应装置的固体物质；对于固体热载体内热式干馏制油系统而言，粉尘来源主要是未被机械除尘设备分离下来的固体物质。气体热载体内热式干馏制油系统中，干馏产物进入冷凝回收系统时所带的粉尘较多，会生成较大量的油泥。相对来讲气体热载体内热式干馏制油系统的油泥量较少。油泥是水、页岩油和粉尘的混合物。气体热载体内热式干馏制油系统所生成的油泥中页岩油占30%左右，粉尘占20%左右。油泥若得不到及时处理，不但造成油损失，而且影响生产。目前降低油泥的主要途径是加强进入干馏反应装置的油页岩的筛分、改善油页岩的分配、改进干馏反应装置内的气流分布和供热比例以及降低干懼反应装置的出口温度。其中，降低干馏反应装置的出口温度目的是使干馏反应装置的顶部形成温湿的料层，从而降低粉尘的排出。可见，现有技术无疑教导了通过降低干馏反应装置的出口温度来减少油泥生成。与之相应的一个有趣现象是，目前的气体热载体内热式干馏制油系统中，干馏反应装置的出口温度普遍较低，如前面提到的中国抚顺式系统中干馏反应装置的出口温度为80至100°C、巴西佩特洛瑟克斯(Petrosix)系统的出口温度为150°C左右。页岩油通常可分为重质油、中质油和轻质油。重质油、中质油和轻质油的划分并不严格。本申请将沸点在450°C以上的部分定义为重质油，将沸点在180至449 °C之间的部分定义为中质油，将将沸点在40至179°C之间的部分定义为轻质油。由于目前气体热载体内热式干馏制油系统中干馏反应装置的出口温度较低，因此从冷凝回收系统回收到的页岩油是重质油、中质油和轻质油混合物。这就为页岩油的后续利用带来不便。固体热载体内热式干馏制油系统同样存在这样的问题。
技术实现思路
<第一部分>本申请旨在解决的第一个技术问题是提供一种可减少油泥产量的油页岩干馏制油系统。为此，本申请的油页岩干馏制油系统包括干馏反应装置和冷凝回收系统，所述干馏反应装置的干馏产物释放端与冷凝回收系统的干馏产物接收端之间通过气体除尘系统相连，该气体除尘系统至少包括第一气体净化单元，所述第一气体净化单元采用过滤精度在O. 01至80微米的多孔过滤材料为过滤元件。多孔过滤材料除主要通过材料本身拦截气体中的固体粒子从而达到过滤目的外，在过滤过程中，较小的固体粒子还会在材料表面形成搭桥，从而建立更小的空洞以增加对固体粒子的拦截效果。另外，多孔过滤材料还兼具重力沉降、惯性碰撞等捕集固体颗粒的方式，进一步提高了过滤效果。因此，冷凝前采用过滤精度在上述区间范围内的多孔过滤材料对干馏产物实施净化后，干馏产物中的粉尘含量可大为减少，从而明显减少后续油泥的产量。这是机械除尘、静电除尘难以达到的。经测算，当第一气体净化单元采用过滤精度在10微米以下的多孔过滤材料为过滤元件时，由于较高的过滤精度，经气体除尘系统处理后的干馏产物中的粉尘含量至少能够降低至5mg/m3以下。这时，冷凝得到的产物基本上为主要由页岩油和水组成的液体物质，不存在油泥成份。这为简化冷凝回收系统的工艺流程提供了条件，同时也可提高页岩油的产率。而将多孔过滤材料的过滤精度控制在O. I微米以上又可以保证较高的过滤效率。基于这样的原因，本申请中的第一气体净化单元优选采用过滤精度在O. I至10微米的多孔过滤材料为过滤元件。在气体除尘系统需处理的粉尘量较大的情况下，为了避免对第一气体净化单元频繁反吹再生，所述气体除尘系统还包括按除尘净化方向设置在第一气体净化单元前端的第二气体净化单元，所述第二气体净化单元采用机械除尘器和静电除尘器中的一种或两种。第二气体净化单元可对刚进入气体除尘系统的干馏产物进行一级或几级净化处理，除去干馏产物中的大部分的粉尘，使进入第一气体净化单元中的粉尘量将大为减少，从而提高第一气体净化单元持续工作的时间，降低反吹频率。为了利用气体除尘系统捕集下来的渣料余热，所述干馏反应装置和气体除尘系统之间设有换热系统，该换热系统包括经一换热器热交换连接的第一流路和第二流路，所述第一流路为干馏反应装置的油页岩加料通道，第二流路为气体除尘系统的渣料排渣通道。对于现有的气体热载体内热式干馏制油系统而言，由于干馏反应装置与冷凝回收系统之间没有设置用于捕集干馏产物中粉尘的设备，也就不可能利用捕集下来的粉尘热量对即将进入干馏反应装置的油页岩进行预热。对于现有的固体热载体内热式干馏制油系统而言，捕集到的是页岩灰和页岩半焦的混合物，该混合物必须燃烧后作为固体热载体，因此也难以用该混合物直接对即将进入干馏反应装置的油页岩进行预热。总之，本申请上述这种余热利用方式构思巧妙，能够对气体除尘系统捕集下来的渣料的余热进行有效利用。本申请
技术介绍
中提到，由于干馏反应装置的出口温度较低，从冷凝回收系统回收到的页岩油是重质油、中质油和轻质油混合物，从而为页岩油的利用带来不便。对此，在气体除尘系统可承受的范围内(主要是第一气体净化单元中多孔过滤材料可耐受的温度范围内)尽可能的提高干馏反应装置的出口温度成为本申请所考虑的方向。而上述的渣料余热利用方式就是本申请提高干馏反应装置出口温度的重要途径。本申请的具体方案是所述干馏产物释放端的出口温度确保本文档来自技高网...

【技术保护点】
油页岩干馏制油方法，包括的步骤为：一、从干馏反应装置（1）的干馏产物释放端（A）排出干馏产物并通入气体除尘系统（2）；二、经气体除尘系统（2）处理得到渣料和净化后的干馏产物，所述渣料通往换热系统（4），所述净化后的干馏产物通往冷凝回收系统（3）；三、所述渣料在换热系统（4）中对即将进入干馏反应装置（1）的油页岩进行加热，以确保该加热后的油页岩在进入干馏反应装置（1）反应后从干馏产物释放端（A）排出出口温度较高的干馏产物，该出口温度确保使干馏产物经气体除尘系统（2）后在冷凝回收系统（3）的干馏产物接收端（B）仍达到≥350℃且＜800℃的入口温度；四、通过冷凝回收系统（3）对从所述干馏产物接收端（B）进入的干馏产物进行逐级冷凝回收。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高麟，汪涛，林勇，
申请(专利权)人：成都易态科技有限公司，
类型：发明
国别省市：