CN103013544A - 一种煤、油页岩的隧道管薄层干馏装置及工艺方法 - Google Patents

Abstract

一种煤、油页岩的隧道管薄层干馏装置及工艺方法，它涉及制取煤焦油、页岩油的干馏装置及工艺方法，它要解决现有干馏装置及工艺半焦冷却段的热损失大，干馏时间难以精确控制，油收率低和单炉处理量小的问题。装置：干馏装置包含干燥段、干馏段、高温冷却段和低温冷却段，以辊式下料机为隔离将半焦冷却段分为两段，冷却风在高温半焦段换热，低温冷却段与隧道管相通，干燥气经隧道管进入干燥段；工艺：以干馏炉的干馏油气出口引出的干馏油气经净化后作为循环干馏气，以干馏炉的干燥气出口引出的气体为主要循环干燥气进行干馏。利用本发明每吨原料可多回收20%的半焦余热，干馏时间可精确控制，油收率高，单炉处理量大，主要应用于煤化工领域。

Description

一种煤、油页岩的隧道管薄层干馏装置及工艺方法

技术领域

本发明涉及煤化工领域，具体是一种用于制取煤焦油、页岩油的干馏装置及工艺方法。

背景技术

我国是富煤少油的能源结构，煤占约70%的比重。能源消费的主导地位决定实现煤炭高效洁净利用，是解决我国燃煤污染、石油短缺，实现资源、能源、环境整体优化与可持续发展的重要途径。大部分煤富含有机质及油页岩中含有的有机质，在隔绝空气条件下经加热到480℃～900℃干馏可得液态焦油、固态半焦、气态干馏气。通过干馏生产的油属原料油，可经加氢产燃料油，亦可深加工生产精细化工产品。

干馏是化工原料重要的生产方式，与煤气化方式相比，提高了煤中氢的利用率，同直接液化相比，大大降低投资和技术难度。

现有干馏装置的选择有下列的要求：油收率高、处理量大、原料适用性广和水电蒸汽综合能耗低的干馏炉，油收率高一般指要高于原料铝甑含油的85%较好，处理量指工业化的单炉处理量应大于1000t/d，适应性要求易于操作、控制，能适应原料的粒度、含油率、含水率、热崩、热值等性能与处理量的变化。

现有的干馏技术还不能满足全部的要求，只是在保证经济性的前提下，尽可能多的满足上述条件。

现有技术对煤与油页岩干馏可分为外热式与内热式干馏炉：

外热式干馏炉由于传热率低，处理量小，不易放大，现已经淘汰，很少被采用。而内热式干馏炉又可以按原料粒度分为块状、小颗粒和粉末干馏，按热载体的不同分为气体、固体干馏。一般块状原料多用气体热载体，小颗粒和粉末原料多用固体热载体。

气体热载体的内热式立炉应用较广的有鲁奇三段炉、气燃炉、巴西佩特洛瑟克斯炉、抚顺炉和全循环干馏炉等，原料在炉内下行，热气体逆流通过干馏炉内物料。干馏炉结构主要分为干燥预热段、干馏段和半焦冷却段。上段干馏油气，干馏段在500～800℃温度下干馏，且干馏时间难以精确控制，下部半焦冷却段被冷却气冷却后外排。

鲁奇三段炉和气燃炉的处理量一般为500吨/日，处理量较少，而佩特洛瑟克斯炉处理量大，但能耗较大，投资费用高。

固体热载体的内热式炉，应用于工业化的主要有滚筒式内热式炉、流化床内热式炉和鲁奇鲁尔盖斯炉等。它们的特点是原料利用率高，投入高，对设备要求高，且粉末易产生油泥，影响油收率。

现有的气体热载体干馏方法和装置存在如下技术问题：

半焦排放温度偏高，热量损失大，而降低半焦冷却段的温度需要增大冷却气量，会使干馏温度降低，使干馏段变小，干馏气量的增大，相应动力消耗增加，油收率降低。因此在保证一定的干馏温度的情况下，总会产生较大的半焦热损失。而且出口干馏油气温度低会使重质焦油不宜析出，油收率低；

采用水洗流程回收焦油，使煤焦油与大量水混合，污水增多同时浪费大量的油气热量。后续脱酚等另需热源，处理流程长，消耗大成本较高。

干馏气的利用与半焦的利用存在如下问题：如佩特洛瑟克斯炉循化气量大，使干馏油气脱轻烃系统处理量大，收油装置投资高，干馏气热值高，但干馏热是由干馏气燃烧提供，半焦热利用率低，相对总能耗较高。抚顺炉可较好的利用半焦热，但气体中含有大量氮气，干馏气热值较低。而鲁奇三段炉的干馏过程中含有大量的氮气，干馏气热值不高，气体中不可避免的含有氧气，对油收率和油的品质有影响。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有干馏装置及工艺方法的半焦冷却段的热损失大，干馏时间难以精确控制，油收率低和单炉处理量小的问题，而提供一种煤、油页岩的隧道管薄层干馏装置及工艺方法。

本发明煤、油页岩的隧道管薄层干馏装置包含料斗、气封、布料机构、人字挡板、干馏气换热管、调节挡板、下料管、复合墙、隧道管、辊式下料机、半焦下料机、刮板出料机、单节干馏室和外壳；

煤、油页岩的隧道管薄层干馏装置的顶部为料斗，下接气封，气封下面连接布料机构，在布料机构下方一侧开有干燥气出口，布料机构下接人字挡板，在干馏装置的中部设置有间隔排列的多组单节干馏室，外壳中部开有干馏气出口，下料管与单节干馏室相通，多组单节干馏室通过隧道管分隔，单节干馏室与隧道管间设置有复合墙，隧道管的上部开有干燥气喷口和用于调节干燥气流量的调节挡板以及用于调节干燥气温度的干馏气换热管，在单节干馏室的底部设置有辊式下料机，在单节干馏室的底部辊式下料机的上方设置有第一冷却气喷口，再在第一冷却气喷口上方开有热干馏气喷口，在外壳上与热干馏气喷口同一水平高度处开有热干馏气入口，干馏装置的底部还设置有第二冷却气喷口和用于排料的半焦下料机和刮板出料机，同时在外壳上与第一冷却气喷口和第二冷却气喷口同一水平高度处开有冷却气入口；

其中多组单节干馏室为2～10组单节干馏室间隔排列。

本发明利用煤、油页岩的隧道管薄层干馏装置进行煤、油页岩干馏的工艺方法按以下步骤实现：

一、煤或油页岩原料经破碎筛分机筛分出粒径为5～50mm的煤或油页岩原料经1#皮带送入1#料仓，1#料仓中的煤或油页岩原料经2#皮带从干燥器的顶部输入干燥器，干燥器中的干燥气为来自加热炉的烟气，经干燥烟气管自下而上对煤或油页岩原料进行逆流干燥，干燥烟气进入布袋除尘器，除尘后进入引风机，然后通过烟囱排入大气；

二、由干燥器底部出来的含水量6%以下的煤或油页岩原料经3#皮带送入2#料仓储存，然后输入进干馏装置，在干馏装置的干燥气出口至下料管段预热到180～250℃，在下料管至热干馏气喷口段升温到480～550℃，经1.5～2.5小时热解生成干馏油气和半焦，半焦在干馏装置的热干馏气喷口至辊式下料机段降温到330～400℃，再在辊式下料机至第二冷却气喷口段冷却到100℃以下，经半焦下料机排出干馏装置；

三、干馏油气经干馏装置上的干馏气出口从底部流入洗涤分馏塔，洗涤分馏塔内的干馏油气与循环油浆逆向接触洗涤，洗涤下来的煤尘和循环油浆用循环油浆泵送至洗涤塔底油浆换热器换热，油浆换热器出来的一部分油浆返回洗涤分馏塔，另一部分油浆冷却到70～90℃作为产品送入重油罐；

从洗涤分馏塔的中部抽出350℃的中质油馏分，一部分中质油馏分降温到50～70℃作为产品送入中油罐，另一部分经中油换热器换热后通过中油循环泵返回洗涤分馏塔；

洗涤后的110～130℃的烃蒸气从洗涤分馏塔的顶部出来进入塔顶油气换热器，换热后经冷凝冷却器冷却至35～45℃，再流向油气分离器进行气液分离，液体经油水沉降分离后送入轻油罐，气体进入电捕器捕油，得到捕油后的干馏气；

四、捕油后的干馏气经干气循环加压机加压，一部分捕油后的干馏气经冷却风管进入干馏装置作为冷却气，另一部分捕油后的干馏气经净化系统进行脱轻烃和脱硫处理，得到净化干馏气，一部分的净化干馏气进入加热炉加热到650～700℃，通过热干馏气管流入干馏装置作为热循环干馏气，另一部分净化干馏气经补充燃料管流入加热炉作为补充加热炉的燃料；

五、从干馏装置的干燥气出口出来的干燥气经干燥风管通过干燥风加压机加压后，得到加压干燥气，一部分的加压干燥气经干燥气循环管流回干馏装置，另一部分加压干燥气输入加热炉加热干馏气，热干馏气流进干馏装置，烟气流入干燥器用于干燥原料。

本发明煤、油页岩的隧道管薄层干馏装置的干燥气出口至下料管为干馏装置的干燥段，下料管至热干馏气喷口为干馏段，热干馏气喷口至第二冷却气喷口为半焦冷却段，半焦冷却段以辊式下料机为隔离又分成高温冷却段和低温冷却段，高温冷却段为热干馏气喷口至辊式下料机，辊式下料机至第二冷却气喷口为干馏装置的低温冷却段，低温冷却段与隧道管相通，低温气体热载体（干燥气）经隧道管进入干燥段，起到干燥煤或油页岩原料并预热的作用。辊式下料机上部的冷却风经与高温半焦换热后升温到干馏温度，与高温气体热载体（干馏气）混合，共同为煤或油页岩的干馏提供热量，这样就充分利用半焦冷却段的高位热量干馏，低位热量用于干燥，干馏段为立式薄片状，与隧道管并列，提高了热利用率。并通过调整辊式下料机的转数，控制下料量，配合干馏气量，可精确控制干馏时间和干馏温度，提高了煤、油页岩的干馏装置的控制性能。

利用本发明煤、油页岩的隧道管薄层的干馏装置进行的煤干馏工艺方法是以干馏炉的干馏气出口引出的经捕油及净化后干馏油气作为循环干馏气，以干馏炉的干燥气出口引出的干燥气为主要循环干燥气，补充的部分净化干馏气做燃料的燃气炉，空气由鼓风机送入加热炉，以补充燃料管和干燥风管来的燃料气为燃料。

利用本发明煤、油页岩的隧道管薄层的干馏装置及工艺每吨煤或油页岩原料可多回收20%的半焦余热，总能耗低1%～3.5%，油收率可达85～90%，降低了干馏工艺的热损失，提高了煤或油页岩干馏的油收率。

采用本发明煤、油页岩的隧道管薄层干馏装置及工艺方法还包含以下有益效果：

1、干馏装置分成若干薄层式区域，干馏物料被限制在小范围空间，减少集析现象影响，气体传热好，可利用5mm～50mm之间的颗粒原料，原料利用率提高。

2、干馏油中的尘量少，原料煤在干燥时会发生热崩现象，在干燥后期热崩现象尤其明显，而本发明原料煤在干燥后期产生的热崩粉尘会被干燥气吹出，避免进入干馏段，进而使焦油中的尘量减少，相应的油泥减少。

3、低温半焦冷却气和高温半焦冷却气入炉前不需加热，不存在积碳现象，因此不用净化脱轻烃处理，气体净化系统处理总量减少10%。

4、当单节干馏室的水平截面为4米高1.5米宽时，单节干馏室的处理量为190～380吨/日，10组一炉处理量可在1900～3800吨/日；当单节干馏室的水平截面为4米长2米宽，单节干馏室的处理量为450吨/日，10组一炉处理量可在4500吨/日，单炉处理量较大。

附图说明

图1是实施例一煤、油页岩隧道管薄层干馏装置的示意图，1-料斗，2-气封，3-布料机构，4-人字挡板，5-干燥气出口，7-干馏气换热管，8-干燥气喷口，9-调节挡板，10-干馏气出口，11-下料管，12-复合墙，14-隧道管，15-热干馏气喷口，16-热干馏气入口，18-第一冷却气喷口，19-辊式下料机，21-冷却气入口，22-第二冷却气喷口，23-半焦下料机，24-刮板出料机，25-单节干馏室和26-外壳；

图2是实施例一煤、油页岩隧道管薄层干馏的工艺流程图，101-破碎筛分机，102-1#料仓，103-干燥器，104-2#料仓，105-干馏装置，111-1#皮带，112-2#皮带，113-3#皮带，201-洗涤分馏塔，202-塔顶油气换热器，203-冷凝冷却器，204-油气分离器，205-电捕器，206-中油换热器，207-中油循环泵，208-油浆换热器，209-循环油浆泵，210-轻油罐，211-中油罐，212-重油罐，301-干气循环加压机，302-冷却风管，303-净化系统，305-加热炉，306-鼓风机，307-热干馏气管，308-补充燃料管，309-干燥风管，310-干燥风加压机，311-干燥烟气管，312-布袋除尘器，313-引风机，314-烟囱，315-干燥气循环管。

具体实施方式

具体实施方式一：下面结合附图1和附图2对具体实施方式作进一步说明：

本实施方式煤、油页岩的隧道管薄层干馏装置包含料斗1、气封2、布料机构3、人字挡板4、干馏气换热管7、调节挡板9、下料管11、复合墙12、隧道管14、辊式下料机19、半焦下料机23、刮板出料机24、单节干馏室25和外壳26；

煤、油页岩的隧道管薄层干馏装置的顶部为料斗1，下接气封2，气封2下面连接布料机构3，在布料机构3下方一侧开有干燥气出口5，布料机构3下接人字挡板4，在干馏装置的中部设置有间隔排列的多组单节干馏室25，外壳26中部开有干馏气出口10，下料管11与单节干馏室25相通，多组单节干馏室25通过隧道管14分隔，单节干馏室25与隧道管14间设置有复合墙12，隧道管14的上部开有干燥气喷口8和用于调节干燥气流量的调节挡板9以及用于调节干燥气温度的干馏气换热管7，在单节干馏室25的底部设置有辊式下料机19，在单节干馏室25的底部辊式下料机19的上方设置有第一冷却气喷口18，再在第一冷却气喷口18上方开有热干馏气喷口15，在外壳26上与热干馏气喷口15同一水平高度处开有热干馏气入口16，干馏装置的底部还设置有第二冷却气喷口22和用于排料的半焦下料机23和刮板出料机24，同时在外壳26上与第一冷却气喷口18和第二冷却气喷口22同一水平高度处开有冷却气入口21；

其中多组单节干馏室25为2～10组单节干馏室25间隔排列。

利用本实施方式煤、油页岩的隧道管薄层干馏装置干馏原料煤的原理：

干燥气出口至下料管为干馏装置的干燥段，下料管至热干馏气喷口为干馏段，热干馏气喷口至冷却气喷口为半焦冷却段，半焦冷却段以辊式下料机为隔离又分成高温冷却段和低温冷却段，高温冷却段为热干馏气喷口至辊式下料机，辊式下料机至第二冷却气喷口为干馏装置的低温冷却段，煤或油页岩原料经料斗进入干馏炉，通过布料机构和人字挡板均匀进入干馏装置的干燥段，原料在干燥段通过干燥气去除水份并预热，干燥气是通过冷却气入口进来的冷却气利用干馏装置低温冷却段的热量经隧道管通过干馏气换热管控制干燥气温度由干燥气喷口进入干燥段，干燥预热原料，而原料受重力下降经下料管进入单节干馏室，在干馏装置的干馏段通过高温干馏气逆流通过原料来进行干馏，其中高温干馏气由两部分组成，一部分是经热干馏气入口进入干馏装置的高温气体热载体，另一部分是经辊式下料机上部冷却风在高温冷却段换热升温后形成的高温干馏气，即高温气体热载体与高温半焦热能共同提供了原料的干馏热，使得半焦的排出温度大幅降低。

对于干燥段和低温冷却段的料位控制可采用光电传感器多点位点式测量，此种测量方式维护量小，成本较低。通过调节装置内的通气量，保持干燥段的气压高于干馏段的气体压力200～500Pa，防止干馏装置内的气体外泄。而辊式下料机的中空圆轴可以通过除盐水或净化的干馏气冷却，除盐水指利用水处理工艺除去水中悬浮物、胶体和无机的阳离子、阴离子等水中杂质后所得到的成品水。通过调整干馏装置中辊式下料机的转数，控制下料量，配合干馏气量，可精确控制干馏时间和干馏温度，提高了煤、油页岩干馏装置的控制性能。

本发明隧道管薄层干馏装置提高了干馏热能的利用率，每吨原料煤或油页岩可多回收20%的半焦余热，总能耗降低1%～3.5%，

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是辊式下料机19是中空圆轴，轴的外圆柱表面均匀分布3至8片沿中轴线、垂直轴面安装的金属板，金属板间隔0.8～1.5米连接金属加固板，金属板间的空间为半焦的下料槽。其它装置及参数与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是辊式下料机19的中空圆轴通过除盐水或净化的干馏气冷却。其它装置及参数与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的单节干馏室25的水平截面宽为1～2.5米，长为3～8米。其它装置及参数与具体实施方式一至三之一相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的单节干馏室25与隧道管14间设置有复合墙12，复合墙12在隧道管14一侧覆盖有厚度为5～15mm的金属板，复合墙12在单节干馏室25一侧覆盖有厚度为5～20cm的耐磨隔热衬里。其它装置及参数与具体实施方式一至四之一相同。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是单节干馏室25中设置有多层横截面为人字形的金属板，横截面为人字形的金属板上下层间隔1～1.5米，同层横截面为人字形的金属板水平间隔1～1.5米，相邻层横截面为人字形的金属板交错排列。其它装置及参数与具体实施方式一至五之一相同。

具体实施方式七：本实施方式利用煤、油页岩的隧道管薄层干馏装置进行煤、油页岩干馏的工艺方法，该工艺方法按以下步骤实施：

一、煤或油页岩原料经破碎筛分机101筛分出粒径为5～50mm的煤或油页岩原料经1#皮带111送入1#料仓102，1#料仓102中的煤或油页岩原料经2#皮带112从干燥器103的顶部输入干燥器103，干燥器103中的干燥气为来自加热炉305的烟气，经干燥烟气管311自下而上对煤或油页岩原料进行逆流干燥，干燥烟气进入布袋除尘器312，除尘后进入引风机313通过烟囱314排入大气；

二、由干燥器103底部出来的含水量6%以下的煤或油页岩原料经3#皮带113送入2#料仓104储存，然后输入进干馏装置105，在干馏装置105的干燥气出口至下料管段预热到180～250℃，在下料管至热干馏气喷口段升温到480～550℃，经1.5～2.5小时热解生成干馏油气和煤半焦，煤半焦在干馏装置105的热干馏气喷口至辊式下料机段降温到330～400℃，再在辊式下料机至冷却气喷口段冷却到100℃以下，经半焦下料机排出干馏装置105；

三、干馏油气经干馏装置上的干馏气出口从底部流入洗涤分馏塔201，洗涤分馏塔内的干馏油气与循环油浆逆向接触洗涤，洗涤下来的煤尘和循环油浆用循环油浆泵209送至洗涤塔底油浆换热器208换热，油浆换热器208出来的一部分油浆返回洗涤分馏塔201，另一部分油浆冷却到70～90℃作为产品送入重油罐212；

从洗涤分馏塔201的中部抽出350℃的中质油馏分，一部分中质油馏分降温到50～70℃作为产品送入中油罐211，另一部分经中油换热器206换热后通过中油循环泵207返回洗涤分馏塔201；

洗涤后的110～130℃的烃蒸气从洗涤分馏塔201的顶部出来进入塔顶油气换热器202，换热后经冷凝冷却器203冷却至35～45℃，再流向油气分离器204进行气液分离，液体经油水沉降分离后送入轻油罐210，气体进入电捕器205捕油，得到捕油后的干馏气；

四、捕油后的干馏气经干气循环加压机301加压，一部分捕油后的干馏气经冷却风管302进入干馏装置105作为冷却气，另一部分捕油后的干馏气经净化系统303进行脱轻烃和脱硫处理，得到净化干馏气，一部分的净化干馏气进入加热炉305加热到650～700℃，通过热干馏气管307流入干馏装置105作为热循环干馏气，另一部分净化干馏气经补充燃料管308流入加热炉305作为补充加热炉305的燃料；

五、从干馏装置105的干燥气出口出来的干燥气经干燥风管309通过干燥风加压机310加压后，得到加压干燥气，一部分的加压干燥气经干燥气循环管315流回干馏装置105，另一部分加压干燥气输入加热炉305加热干馏气，热干馏气流进干馏装置105，烟气流入干燥器103用于干燥原料。

本实施方式采用煤、油页岩的隧道管薄层的干馏装置进行的煤干馏工艺方法，是以干馏装置的干馏油气出口引出温度为420～470℃的干馏油气，经收油及净化后作为循环干馏气，以干馏炉的干燥气出口引出的100～110℃干燥气为主要循环干燥气，补充的部分净化干馏气做燃料的燃气炉，空气由鼓风机送入加热炉,为补充燃料管和干燥风管来的燃料气供氧燃烧，本工艺提高了干馏工艺及装置的油收率，降低了干馏工艺的热损失。

具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式七不同的是步骤一煤原料为褐煤、长焰煤、不粘煤或弱粘煤。其它步骤及参数与具体实施方式七相同。

具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式七或八不同的是步骤一中干燥器103中的干燥气温度为230～300℃。其它步骤及参数与具体实施方式七或八相同。

具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式七至九之一不同的是步骤二辊式下料机是由液压马达驱动减速机，辊式下料机的转速采用DCS控制转速为0～5转/分钟。其它步骤及参数与具体实施方式七至九之一相同。

实施例一：本实施例煤、油页岩的隧道管薄层干馏装置包含料斗1、气封2、布料机构3、人字挡板4、干馏气换热管7、调节挡板9、下料管11、复合墙12、隧道管14、辊式下料机19、半焦下料机23、刮板出料机24、单节干馏室25和外壳26；

煤、油页岩的隧道管薄层干馏装置的顶部为料斗1，下接气封2，气封2下面连接布料机构3，在布料机构3下方一侧开有干燥气出口5，布料机构3下接人字挡板4，在干馏装置的中部设置有间隔排列的多组单节干馏室25，外壳26中部开有干馏气出口10，下料管11与单节干馏室25相通，多组单节干馏室25通过隧道管14分隔，单节干馏室25与隧道管14间设置有复合墙12，隧道管14的上部开有干燥气喷口8和用于调节干燥气流量的调节挡板9以及用于调节干燥气温度的干馏气换热管7，在单节干馏室25的底部设置有辊式下料机19，在单节干馏室25的底部辊式下料机19的上方设置有第一冷却气喷口18，再在第一冷却气喷口18上方开有热干馏气喷口15，在外壳26上与热干馏气喷口15同一水平高度处开有热干馏气入口16，干馏装置的底部还设置有第二冷却气喷口22和用于排料的半焦下料机23和刮板出料机24，同时在外壳26上与第一冷却气喷口18和第二冷却气喷口22同一水平高度处开有冷却气入口21；

其中单节干馏室25的水平截面宽为1.5米，长为4米，多组单节干馏室25为5组单节干馏室25间隔排列。本实施例辊式下料机19的直径为760mm。

本实施例单节干馏室25与隧道管14间设置有复合墙12，复合墙12在隧道管14一侧覆盖有厚度为6mm的金属板，复合墙12在单节干馏室25一侧覆盖有厚度为6cm的耐磨隔热衬里。单节干馏室25的高度为6米。

本实施例煤、油页岩隧道管薄层干馏装置的示意图如图1所示。

利用实施例中的煤、油页岩的隧道管薄层干馏装置进行干馏工艺方法按以下步骤实现：

一、长焰煤原料经破碎筛分机101筛分出粒径为5～30mm的长焰煤原料经1#皮带111送入1#料仓102，1#料仓102中的长焰煤原料经2#皮带112从干燥器103的顶部输入干燥器103，干燥器103中的干燥气为来自加热炉305的烟气，经干燥烟气管311自下而上对长焰煤原料进行逆流干燥，干燥烟气进入布袋除尘器312，除尘后进入引风机313，然后通过烟囱314排入大气；

二、由干燥器103底部出来的含水量为5%的长焰煤原料经3#皮带113送入2#料仓104储存，然后输入进干馏装置105，在干馏装置105的干燥气出口至下料管段预热到200℃，在下料管至热干馏气喷口段升温到510℃，经2小时热解生成干馏油气和半焦，半焦在干馏装置105的热干馏气喷口至辊式下料机段降温到350℃，再在辊式下料机至第二冷却气喷口段冷却到90℃，经半焦下料机排出干馏装置105；

三、干馏油气经干馏装置上的干馏气出口从底部流入洗涤分馏塔201，洗涤分馏塔内的干馏油气与循环油浆逆向接触洗涤，洗涤下来的煤尘和循环油浆用循环油浆泵209送至洗涤塔底油浆换热器208换热，油浆换热器208出来的一部分油浆返回洗涤分馏塔201，另一部分油浆冷却到80℃作为产品送入重油罐212；

从洗涤分馏塔201的中部抽出350℃的中质油馏分，一部分中质油馏分降温到60℃作为产品送入中油罐211，另一部分经中油换热器206换热后通过中油循环泵207返回洗涤分馏塔201；

洗涤后的120℃的烃蒸气从洗涤分馏塔201的顶部出来进入塔顶油气换热器202，换热后经冷凝冷却器203冷却至40℃，再流向油气分离器204进行气液分离，液体经油水沉降分离后送入轻油罐210，气体进入电捕器205捕油，得到捕油后的干馏气；

四、捕油后的干馏气经干气循环加压机301加压，一部分捕油后的干馏气经冷却风管302进入干馏装置105作为冷却气，另一部分捕油后的干馏气经净化系统303进行脱轻烃和脱硫处理，得到净化干馏气，一部分的净化干馏气进入加热炉305加热到680℃，通过热干馏气管307流入干馏装置105作为热循环干馏气，另一部分净化干馏气经补充燃料管308流入加热炉305作为补充加热炉305的燃料；

五、从干馏装置105的干燥气出口出来的干燥气经干燥风管309通过干燥风加压机310加压后，得到加压干燥气，一部分的加压干燥气经干燥气循环管315流回干馏装置105，另一部分加压干燥气输入加热炉305加热干馏气，热干馏气流进干馏装置105，烟气流入干燥器103用于干燥原料煤。

本实施例辊式下料机的下料速度3米/小时，原料煤处理量为1900吨/日。

采用本实施例的煤、油页岩的隧道管薄层干馏装置及工艺方法干燥到含水量为10%时，每吨原料煤的回收热量32.335MJ，能耗降低3.56%，焦油产率为8.62%，采用油洗较水洗能耗降低10.5%，其中油洗指用循环的油浆冷却油气，使油气中油冷凝下来，达到回收油目的。

本实施例煤、油页岩隧道管薄层干馏的工艺流程图如图2所示。

本实施方式的原料还可以为依兰油页岩、依兰长焰煤或蒙东褐煤，不同原料和半焦的固体物分析见表1；

表1

通过表1可知原料经本实施方式的煤、油页岩的隧道管薄层干馏装置干馏后蒙东褐煤和依兰长焰煤的发热值的变化不大，保持了原料的热值，可以作为燃料使用，显示出煤、油页岩的隧道管薄层干馏装置良好的性能。

依兰长焰煤干馏得到的依兰煤焦油油品分析见表2；

表2

依兰油页岩干馏得到的依兰页岩油油品分析见表3：

表3

族组成	饱和烃	芳烃	胶质+沥青质
				平均值	42.8%		57.2%
模拟蒸馏	汽油	柴油	重油
				平均值	21.8%	42.51%	35.15%

依兰煤焦油的馏程见表4：

表4

依兰页岩油的馏程见表5：

表5

通过表2～5可知经本实施工艺方法产得的油品由于热载体中含氢较多，油品较轻，同时饱和烃含量较高，油品质量好。

经油气分离器（204）进行气液分离，气体部分的成分分析（体积比）见表6；

表6

通过表6可知经本实施工艺得到的干馏气中甲烷、氢、一氧化碳等气体含量高，气体热值高，是较好的气体燃料及煤化工原料气。

Claims (10)

1.一种煤、油页岩的隧道管薄层干馏装置，其特征在于煤、油页岩的隧道管薄层干馏装置包含料斗（1）、气封（2）、布料机构（3）、人字挡板（4）、干馏气换热管（7）、调节挡板（9）、下料管（11）、复合墙（12）、隧道管（14）、辊式下料机（19）、半焦下料机（23）、刮板出料机（24）、单节干馏室（25）和外壳（26）；

煤、油页岩的隧道管薄层干馏装置的顶部为料斗（1），下接气封（2），气封（2）下面连接布料机构（3），在布料机构（3）下方一侧开有干燥气出口（5），布料机构（3）下接人字挡板（4），在干馏装置的中部设置有间隔排列的多组单节干馏室（25），外壳（26）中部开有干馏气出口（10），下料管（11）与单节干馏室（25）相通，多组单节干馏室（25）通过隧道管（14）分隔，单节干馏室（25）与隧道管（14）间设置有复合墙（12），隧道管（14）的上部开有干燥气喷口（8）和用于调节干燥气流量的调节挡板（9）以及用于调节干燥气温度的干馏气换热管（7），在单节干馏室（25）的底部设置有辊式下料机（19），在单节干馏室（25）的底部辊式下料机（19）的上方设置有第一冷却气喷口（18），再在第一冷却气喷口（18）上方开有热干馏气喷口（15），在外壳（26）上与热干馏气喷口（15）同一水平高度处开有热干馏气入口（16），干馏装置的底部还设置有第二冷却气喷口（22）和用于排料的半焦下料机（23）和刮板出料机（24），同时在外壳（26）上与第一冷却气喷口（18）和第二冷却气喷口（22）同一水平高度处开有冷却气入口（21）；

其中多组单节干馏室（25）为2～10组单节干馏室（25）间隔排列。

2.根据权利要求1所述的一种煤、油页岩的隧道管薄层干馏装置，其特征在于辊式下料机（19）是中空圆轴，轴的外圆柱表面均匀分布3至8片沿中轴线、垂直轴面安装的金属板，金属板间隔0.8～1.5米连接金属加固板，金属板间的空间为半焦的下料槽。

3.根据权利要求1或2所述的一种煤、油页岩的隧道管薄层干馏装置，其特征在于辊式下料机（19）的中空圆轴通过除盐水或净化的干馏气冷却。

4.根据权利要求1所述的一种煤、油页岩的隧道管薄层干馏装置，其特征在于单节干馏室（25）的水平截面宽为1～2.5米，长为3～8米。

5.根据权利要求4所述的一种煤、油页岩的隧道管薄层干馏装置，其特征在于单节干馏室（25）与隧道管（14）间设置有复合墙（12），复合墙（12）在隧道管（14）一侧覆盖有厚度为5～15mm的金属板，复合墙（12）在单节干馏室（25）一侧覆盖有厚度为5～20cm的耐磨隔热衬里。

6.根据权利要求5所述的一种煤、油页岩的隧道管薄层干馏装置，其特征在于单节干馏室（25）中设置有多层横截面为人字形的金属板，横截面为人字形的金属板上下层间隔1～1.5米，同层横截面为人字形的金属板水平间隔1～1.5米，相邻层横截面为人字形的金属板交错排列。

7.利用如权利要求1所述的煤、油页岩的隧道管薄层干馏装置进行煤、油页岩干馏的工艺方法，其特征在于该工艺方法按以下步骤实施：

一、煤或油页岩原料经破碎筛分机（101）筛分出粒径为5～50mm的煤或油页岩原料经1#皮带（111）送入1#料仓（102），1#料仓（102）中的煤或油页岩原料经2#皮带（112）从干燥器（103）的顶部输入干燥器（103），干燥器（103）中的干燥气为来自加热炉（305）的烟气，经干燥烟气管（311）自下而上对煤或油页岩原料进行逆流干燥，干燥烟气进入布袋除尘器（312），除尘后进入引风机（313），然后通过烟囱（314）排入大气；

二、由干燥器（103）底部出来的含水量6%以下的煤或油页岩原料经3#皮带（113）送入2#料仓（104）储存，然后输入进干馏装置（105），在干馏装置（105）的干燥气出口至下料管段预热到180～250℃，在下料管至热干馏气喷口段升温到480～550℃，经1.5～2.5小时热解生成干馏油气和半焦，半焦在干馏装置（105）的热干馏气喷口至辊式下料机段降温到330～400℃，再在辊式下料机至第二冷却气喷口段冷却到100℃以下，经半焦下料机排出干馏装置（105）；

三、干馏油气经干馏装置上的干馏气出口从底部流入洗涤分馏塔（201），洗涤分馏塔内的干馏油气与循环油浆逆向接触洗涤，洗涤下来的煤尘和循环油浆用循环油浆泵（209）送至洗涤塔底油浆换热器（208）换热，油浆换热器（208）出来的一部分油浆返回洗涤分馏塔（201），另一部分油浆冷却到70～90℃作为产品送入重油罐（212）；

从洗涤分馏塔（201）的中部抽出350℃的中质油馏分，一部分中质油馏分降温到50～70℃作为产品送入中油罐（211），另一部分经中油换热器（206）换热后通过中油循环泵（207）返回洗涤分馏塔（201）；

洗涤后的110～130℃的烃蒸气从洗涤分馏塔（201）的顶部出来进入塔顶油气换热器（202），换热后经冷凝冷却器（203）冷却至35～45℃，再流向油气分离器（204）进行气液分离，液体经油水沉降分离后送入轻油罐（210），气体进入电捕器（205）捕油，得到捕油后的干馏气；

四、捕油后的干馏气经干气循环加压机（301）加压，一部分捕油后的干馏气经冷却风管（302）进入干馏装置（105）作为冷却气，另一部分捕油后的干馏气经净化系统（303）进行脱轻烃和脱硫处理，得到净化干馏气，一部分的净化干馏气进入加热炉（305）加热到650～700℃，通过热干馏气管（307）流入干馏装置（105）作为热循环干馏气，另一部分净化干馏气经补充燃料管（308）流入加热炉（305）作为补充加热炉（305）的燃料；

五、从干馏装置（105）的干燥气出口出来的干燥气经干燥风管（309）通过干燥风加压机（310）加压后，得到加压干燥气，一部分的加压干燥气经干燥气循环管（315）流回干馏装置（105），另一部分加压干燥气输入加热炉（305）加热干馏气，热干馏气流进干馏装置（105），烟气流入干燥器（103）用于干燥原料。

8.根据权利要求7所述的利用煤、油页岩的隧道管薄层干馏装置进行煤、油页岩干馏的工艺方法，其特征在于步骤一煤原料为褐煤、长焰煤、不粘煤或弱粘煤。

9.根据权利要求8所述的利用煤、油页岩的隧道管薄层干馏装置进行煤、油页岩干馏的工艺方法，其特征在于步骤一中干燥器（103）中的干燥气温度为230～300℃。

10.根据权利要求8或9所述的利用煤、油页岩的隧道管薄层干馏装置进行煤、油页岩干馏的工艺方法，其特征在于步骤二中辊式下料机是由液压马达驱动减速机，辊式下料机的转速采用DCS控制转速为0～5转/分钟。

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