CN101928582B - 多层布气全循环干馏炉 - Google Patents

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张晶
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都浩
陈维思
吴勃
王淳
邹靖涵
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Liaoning Branch,China Huanqiu Engineering Co., Ltd.
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HARBIN RUIGE ENERGY AND ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
FUSHUN BRANCH CHINA PETROLEUM GROUP ENGINEERING DESIGN Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种多层布气全循环干馏炉，由炉体及位于炉体顶、底部的放料系统和排渣系统构成；炉体被其中部的拱腿分成上部的干馏段及下部的发生段，干馏段的上部设有干馏产物出口，发生段的下部设有供风系统；干馏段与发生段之间设有与气封煤气入口相通的气封段；干馏段的外部设有与循环煤气入口及通过布气孔与干馏段内腔相通的环形布气室，内部设有上端封闭、下端与循环煤气入口相通、中部开有布气孔的中心集气腔；发生段的上部设有发生煤气出口。具有热载体喷射半径小，布气、加热较为均匀，加热及采油效率高，能从根本上避免烧油现象发生等优点。添补了此类干馏炉的空白，值得推广应用。

Description

多层布气全循环干馏炉
一、技术领域
本发明属于煤化工技术领域，具体涉及一种多层布气全循环干馏炉。
二、背景技术
随着世界能源消耗不断增长，煤、石油、天然气等不可再生能源日趋紧缺，页岩油作为能源的补充越来越引起人们的重视，在20世纪中、后期，美国、爱沙尼亚和巴西等许多国家都积极研究开发油页岩干馏新工艺，设计新型干馏炉。我国页岩油工业也是在20世纪后期开始发展的，已经有几十年的历史。目前，采用最多是内热式干馏炉，其是由放料系统、炉体及排渣系统构成。炉体被其中部的拱腿分成上部的干馏段及下部的发生段，干馏段上部设有干馏产物出口，发生段的下部设有供风系统。在炉体的腰部设有用于为干馏段提供高温循环煤气的煤气入口。由于该炉是靠腰部的煤气入口输入的高温循环煤气及发生段煤气为干馏段供热，该种供热方式为单层布气，供热难以均匀，直接影响干馏效果，降低了热效率及采油率。采油率只有65％左右，造成了资源的浪费；其次发生段煤气为干馏段供热时，由于该煤气中含有过剩氧，极易造成干馏段烧油，不仅降低了采油效率、局部高温也容易发生“炼炉”。
三、发明内容
本发明的目的是提供一种布气均匀，干馏效果好，能有效地提高热效率及采油率，并能彻底避免干馏段烧油现象发生的多层布气全循环干馏炉。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：本发明是由炉体及位于炉体顶、底部的放料系统和排渣系统构成；炉体被其中部的拱腿分成上部的干馏段及下部的发生段，干馏段的上部设有干馏产物出口，发生段的下部设有供风系统；其特点是：干馏段与发生段之间设有与气封煤气入口相通的气封段；干馏段的外部设有与循环煤气入口及通过布气孔与干馏段内腔相通的环形布气室，内部设有上端封闭、下端与循环煤气入口相通、中部开有布气孔的中心集气腔；发生段的上部设有发生煤气出口。
本发明的优点如下：
1、在干馏段的外部及内部分别设有环形布气室及中心集气腔，并通过布气孔为干馏段布气，实现了多层布气，热载体喷射半径小，布气均匀，物料都能被均匀加热，干馏更加完全，不但提高了热效率，而且干馏效果显著，提高了采油率及单炉能力。采油率可提高20％-25％，单炉能力及干馏段截面强度分别是现有干馏炉的5倍及2.5倍。
2、在干馏段及发生段之间设有气封段，利用循环煤气进行气封，阻止了含有过剩氧的发生段煤气上窜至干馏段，而只能从发生煤气出口抽出。从根本上避免了烧油现象的发生，不仅提高了采油率，也防止了“炼炉”的发生。由于发生段煤气不再为干馏段供热，仅依靠循环煤气为其供热，从而实现了全循环干馏。
四、附图说明
附图为本发明的结构示意图。
五、具体实施方式
如图所示，本发明是由炉体及位于炉体顶、底部的放料系统和排渣系统构成；炉体顶部的放料系统包括储料仓1及下料斗2，下料斗2为由阀门隔开的上下2个。炉体底部的排渣系统包括排灰斗15及炉灰水冷槽16，排灰斗15为由阀门隔开的上下2个。采用上述双下料斗2加料，双排灰斗15排灰，保证了干馏炉放料或排渣时，炉内煤气不泄露，提高了单炉能力；炉体被其中部的拱腿20分成彼此相通的干馏段5及发生段11。拱腿20为空心柱结构，包括横、竖成十字交叉的两根；干馏段5的内腔上部设有由连杆23固定在炉体顶部的收集伞4，收集伞4的上部安装有通向炉外的干馏产物导出口3，用于导出气态的干馏产物；发生段11的下部设有由布气除灰盘13及主风入口14构成的供风系统；干馏段5与发生段11之间设有气封段24，气封段24的外部设有与气封煤气入口10相通的气封布气室9，气封布气室9通过气封布气孔22与气封段24相通。气封段24作用是利用循环煤气进行气封，将干馏段5及发生段11彻底隔开。气封段24的压力要略大于发生段煤气出口12压力，使发生段煤气不能窜入干馏段5，引起烧油；干馏段5的外部设有与循环煤气入口8相通的环形布气室7，环形布气室7内部通过布气孔21与干馏段5内腔相通。干馏段5内部设有安装在拱腿20交叉处上面的中心集气腔6。中心集气6为中空结构，上端由顶帽17封闭，下端与拱腿20的内腔相通。拱腿20外侧开有进气孔19，以使环形布气室7与拱腿20内腔相通。高温循环煤气从循环煤气入口10进入环形布气室7后，一路通过环形布气室7内的布气孔21为干馏段5布气，另一路经拱腿20的内腔送入中心集气腔6内，通过布气孔21也为干馏段5布气，这样，干馏段5内的油页岩就由上、下多层布气孔21同时布气。上述的布气孔21可为百叶窗结构；发生段11的上部设有收集帽18，收集帽18是通过其四周的连接腿固定在发生段11内壁上的，其作用是用于收集发生段11产生的煤气，并从其上部的发生煤气出口12抽出作为加热炉燃料气，为循环煤气加热。
本发明多层布气全循环干馏炉主要工艺参数如下：
1、油页岩指标：
含油率：    ％    ＞6
粒度：      mm    10～75
2、工艺条件：
单炉能力：      t/d          500
单位循环量：    Nm3/t页岩    900～1000
单位风量：      Nm3/t页岩    200～260
加热温度：      ℃           700～800
主风饱和度：    ℃           70～75
干馏炉出口温度：℃           100～120
干馏段温度：    ℃           500～600
发生段温度：    ℃           800～1000
干馏炉出口压力： Pa          0～100
循环煤气压力：   Pa          5000～8000
主风压力：       Pa          4000～6000
3、技术指标：
干馏段截面强度：kg/m2·h     1940
油页岩有效停留时间： h       6.89
采油效率：           ％      85～90

Claims (4)

1.一种多层布气全循环干馏炉，由炉体及位于炉体顶、底部的放料系统和排渣系统构成；炉体被其中部的拱腿(20)分成上部的干馏段(5)及下部的发生段(11)，干馏段(5)的上部设有干馏产物出口(3)，发生段的下部设有供风系统；其特征是：干馏段(5)与发生段(11)之间设有与气封煤气入口(10)相通的气封段(24)；干馏段(5)的外部设有与循环煤气入口(8)及通过布气孔(21)与干馏段(5)内腔相通的环形布气室(7)，内部设有上端封闭、下端与循环煤气入口(8)相通、中部开有布气孔(21)的中心集气腔(6)；发生段(11)的上部设有发生煤气出口(12)。
2.根据权利要求1所述的多层布气全循环干馏炉，其特征是：所述的放料系统包括由阀门隔开的上下2个下料斗(2)。
3.根据权利要求1或2所述的多层布气全循环干馏炉，其特征是：所述的排渣系统包括由阀门隔开的上下2个排灰斗(15)。
4.根据权利要求1或2所述的多层布气全循环干馏炉，其特征是：所述的布气孔(21)为百叶窗结构。
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