CN103205269A - 小颗粒油页岩干馏装置及其干馏工艺 - Google Patents

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本发明涉及一种小颗粒油页岩干馏装置及其干馏工艺。小颗粒油页岩干馏装置，它至少包括五级旋风预热器、CFB锅炉以及回转窑，其特征是：五级旋风预热器中最上方一级旋风预热器处分别为进料口及除尘排烟机构，五级旋风预热器中最下方一级旋风预热器底部以及CFB锅炉的排料口均连接至回转窑的头部，最下方一级旋风预热器的侧部与CFB锅炉的烟气通道固定连接，回转窑的尾部是分离罩，分离罩顶部与页岩回收装置连接，分离罩底部通过螺旋输送器及提升机连接至CFB锅炉的炉腔入口，CFB锅炉的底部出口处有换热器。本发明不仅能将油页岩转化为页岩油和其他高附加值产品，同时也能充分利用干馏厂尾矿，达到资源综合利用、使小颗粒油页岩变废为宝的目的。

Description

小颗粒油页岩干馏装置及其干馏工艺
技术领域
本发明涉及油页岩加工转化领域，特别是一种小颗粒油页岩干馏装置及其干馏工艺。
背景技术
油页岩属于非常规油气资源，资源丰富，被各国列为21世纪重要的替代能源。随着国际油价的飙升，开发油页岩已成为新的投资热点。选择成熟的干馏工艺和安全可靠的炉型，是油页岩开发项目的关键。
近年来，我国加大了在油页岩利用技术方面的投入，开展了大量的研究和试验工作。在油页岩干馏炼油技术上，我国油页岩炼油产业主要是对大块油页岩进行加工炼制页岩油，对于粒径不大于12mm的小颗粒油页岩作为尾料丢弃或作为劣质燃料直接燃烧，还没有找到有效的方法提取其中的页岩油。
发明内容
本发明的目的是提供一种小颗粒油页岩干馏装置及其干馏工艺，不仅能将油页岩转化为页岩油和其他高附加值产品，同时也能充分利用干馏厂尾矿，达到资源综合利用、使小颗粒油页岩变废为宝的目的，具有十分显著的社会效益。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：小颗粒油页岩干馏装置，它至少包括五级旋风预热器、CFB锅炉以及回转窑，其特征是：五级旋风预热器中最上方一级旋风预热器处分别为进料口及除尘排烟机构，五级旋风预热器中最下方一级旋风预热器底部以及CFB锅炉的排料口均连接至回转窑的头部，最下方一级旋风预热器的侧部与CFB锅炉的烟气通道固定连接，回转窑的尾部是分离罩，分离罩顶部与页岩回收装置连接，分离罩底部通过螺旋输送器及提升机连接至CFB锅炉的炉腔入口，CFB锅炉的底部出口处有换热器。
所述的五级旋风预热器中最上方一级旋风预热器处连接的除尘排烟机构包括除尘器及烟囱，旋风预热器与除尘器连接，烟囱布置在除尘器出口端。
所述的页岩回收装置包括两级旋风除尘器及页岩油回收及气体净化系统，分离罩顶部与两级旋风除尘器的入口端相连，两级旋风除尘器的出口端与页岩油回收及气体净化系统连接。
所述的CFB锅炉顶部与汽轮机连接。
所述的回转窑转速为0~4r/min，斜度3%。
小颗粒油页岩的干馏工艺，其特征是：将抛弃不用的0~12mm油页岩颗粒或经干燥破碎机破碎至0~12mm的油页岩颗粒放入五级旋风预热器内，与CFB锅炉产生的250~300℃的烟气在五级旋风预热器中逆流接触换热干燥，换热后的烟气经除尘排烟机构排放，而干燥后的0~12mm小颗粒油页岩与来自CFB锅炉排料口的页岩灰以1:3~7的比例混合后从回转窑头部进入进行干馏，干馏后的油气混合物及页岩半焦与页岩灰经回转窑尾部分离罩分离后导出，油气混合物从分离罩顶部排出进入页岩回收装置进行回收，页岩半焦与页岩灰从分离罩底部排出进入螺旋输送器经提升机送至CFB锅炉内燃烧，大部分页岩燃烧后灰经CFB锅炉排料口送至回转窑，小部分页岩灰排出经换热器与进入CFB锅炉底部空气换热后外排，燃烧产生烟气控制温度在250~300℃后送入五级旋风预热器。
所述的CFB锅炉内的页岩灰温度控制在750~800℃，烟气出口温度控制在250~300℃。
所述的五级旋风预热器内0~12mm小颗粒油页岩与烟气逆流接触换热后烟气温度150~200℃，小颗粒油页岩温度120~150℃。
本发明的有益效果是：将小颗粒油页岩的干馏装置及工艺将原料页岩破碎至0~12mm的颗粒或采用已有装置中抛弃不用的0~12mm的小颗粒油页岩，送入回转窑进行干馏，摒弃了现有气体热载体法干馏炉需要大块油页岩的缺点，解决了油页岩资源的综合利用问题；同时采用五级旋风预热器干燥油页岩，不仅可以降低油页岩入回转窑的含水率，减少回转窑长度，节约成本，还可以降低回转窑出口干馏气中含水率，提高油收率；采用的CFB锅炉不仅能燃烧低热值的页岩半焦和页岩灰混合物，产生的烟气能进预热装置余热油页岩，产生的蒸汽可送入汽轮机发电机组，燃烧完的页岩灰进入回转窑作为固体热载体，锅炉底部灰渣经换热后外排，可以做到热量充分利用，降低系统能耗；采用回转窑干馏油页岩，炉内全密封操作，干馏过程无无组织排放废气及废水产生，环境效益良好。
附图说明
下面结合实施例对本发明进一步说明；
图1是本发明的结构示意图；
图中：1、五级旋风预热器；2、CFB锅炉；3、回转窑；4、除尘器；5、烟囱；6、分离罩；7、两级旋风除尘器；8、页岩油回收及气体净化系统；9、螺旋输送器；10、提升机；11、换热器；12、汽轮机。
具体实施方式
实施例1
如图1的本小颗粒油页岩干馏装置结果示意图所示，它至少包括五级旋风预热器1、CFB锅炉2以及回转窑3，五级旋风预热器1中最上方一级旋风预热器处分别为进料口及除尘排烟机构，五级旋风预热器1中最下方一级旋风预热器底部以及CFB锅炉2的排料口均连接至回转窑3的头部，最下方一级旋风预热器的侧部与CFB锅炉2的烟气通道固定连接，回转窑3的尾部是分离罩6，分离罩6顶部与页岩回收装置连接，分离罩6底部通过螺旋输送器9及提升机10连接至CFB锅炉2的炉腔入口，CFB锅炉2的底部出口处有换热器11。
本小颗粒油页岩的干馏工艺为：将抛弃不用的0~12mm油页岩颗粒或经干燥破碎机破碎至0~12mm的油页岩颗粒放入五级旋风预热器1内，与CFB锅炉2产生的250~300℃的烟气在五级旋风预热器1中逆流接触换热干燥，换热后的烟气经除尘排烟机构排放，而干燥后的不大于12mm小颗粒油页岩与来自CFB锅炉2排料口的页岩灰（750~800℃）以1:3~7的比例混合后从回转窑3头部进入进行干馏，干馏后的油气混合物及页岩半焦与页岩灰经回转窑3尾部分离罩6分离后导出，油气混合物从分离罩6顶部排出进入页岩回收装置进行回收，页岩半焦与页岩灰从分离罩6底部排出进入螺旋输送器9经提升机送至CFB锅炉2内燃烧，大部分页岩燃烧后灰经CFB锅炉2排料口送至回转窑3，小部分页岩灰排出经换热器11与进入CFB锅炉2底部空气换热后外排，燃烧产生烟气控制温度在250~300℃后送入五级旋风预热器1。
五级旋风预热器1内0~12mm小颗粒油页岩与烟气逆流接触换热后烟气温度150~200℃，小颗粒油页岩温度120~150℃。
将小颗粒油页岩的干馏装置及工艺将原料页岩破碎至0~12mm的颗粒或采用已有装置中抛弃不用的0~12mm的小颗粒油页岩，送入回转窑进行干馏，摒弃了现有气体热载体法干馏炉需要大块油页岩的缺点，解决了油页岩资源的综合利用问题。
同时采用五级旋风预热器干燥油页岩，不仅可以降低油页岩入回转窑的含水率，减少回转窑长度，节约成本，还可以降低回转窑出口干馏气中含水率，提高油收率。
采用的CFB锅炉不仅能燃烧低热值的页岩半焦和页岩灰混合物，产生的烟气能进预热装置余热油页岩，产生的蒸汽可送入汽轮机发电机组，燃烧完的页岩灰进入回转窑作为固体热载体，锅炉底部灰渣经换热后外排，可以做到热量充分利用，降低系统能耗。
采用回转窑干馏油页岩，炉内全密封操作，干馏过程无无组织排放废气及废水产生，环境效益良好。
实施例2
上述实施例1中所述的小颗粒油页岩干馏装置中，五级旋风预热器1中最上方一级旋风预热器处连接的除尘排烟机构包括除尘器4及烟囱5，旋风预热器与除尘器4连接，烟囱5布置在除尘器4出口端，五级旋风预热器1中换热后的烟气经除尘器4除尘后通过烟囱5排放。
页岩回收装置包括两级旋风除尘器7及页岩油回收及气体净化系统8，分离罩6顶部与两级旋风除尘器7的入口端相连，两级旋风除尘器7的出口端与页岩油回收及气体净化系统8连接，油气混合物从分离罩（6）顶部排出进入两级旋风除尘器7后进行除尘，再送至页岩油回收及气体净化系统8进行页岩油回收及气体净化。
CFB锅炉2顶部还与汽轮机12连接，CFB锅炉2内产生的蒸汽送入汽轮机12进行发电。
干馏过程中，回转窑3转速为0~4r/min，斜度3%。
本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。

Claims (8)

1.小颗粒油页岩干馏装置，它至少包括五级旋风预热器（1）、CFB锅炉（2）以及回转窑（3），其特征是：五级旋风预热器（1）中最上方一级旋风预热器处分别为进料口及除尘排烟机构，五级旋风预热器（1）中最下方一级旋风预热器底部以及CFB锅炉（2）的排料口均连接至回转窑（3）的头部，最下方一级旋风预热器的侧部与CFB锅炉（2）的烟气通道固定连接，回转窑（3）的尾部是分离罩（6），分离罩（6）顶部与页岩回收装置连接，分离罩（6）底部通过螺旋输送器（9）及提升机（10）连接至CFB锅炉（2）的炉腔入口，CFB锅炉（2）的底部出口处有换热器（11）。
2.根据权利要求1所述的小颗粒油页岩干馏装置，其特征是：所述的五级旋风预热器（1）中最上方一级旋风预热器处连接的除尘排烟机构包括除尘器（4）及烟囱（5），旋风预热器与除尘器（4）连接，烟囱（5）布置在除尘器（4）出口端。
3.根据权利要求1所述的小颗粒油页岩干馏装置，其特征是：所述的页岩回收装置包括两级旋风除尘器（7）及页岩油回收及气体净化系统（8），分离罩（6）顶部与两级旋风除尘器（7）的入口端相连，两级旋风除尘器（7）的出口端与页岩油回收及气体净化系统（8）连接。
4.根据权利要求1所述的小颗粒油页岩干馏装置，其特征是：所述的CFB锅炉（2）顶部与汽轮机（12）连接。
5.根据权利要求1所述的小颗粒油页岩干馏装置，其特征是：所述的回转窑（3）转速为0~4r/min，斜度3%。
6.根据权利要求1所述的小颗粒油页岩干馏装置的干馏工艺，其特征是：将抛弃不用的0~12mm油页岩颗粒或经干燥破碎机破碎至0~12mm的油页岩颗粒放入五级旋风预热器（1）内，与CFB锅炉（2）产生的250~300℃的烟气在五级旋风预热器（1）中逆流接触换热干燥，换热后的烟气经除尘排烟机构排放，而干燥后的0~12mm小颗粒油页岩与来自CFB锅炉（2）排料口的页岩灰以1:3~7的比例混合后从回转窑（3）头部进入进行干馏，干馏后的油气混合物及页岩半焦与页岩灰经回转窑（3）尾部分离罩（6）分离后导出，油气混合物从分离罩（6）顶部排出进入页岩回收装置进行回收，页岩半焦与页岩灰从分离罩（6）底部排出进入螺旋输送器（9）经提升机送至CFB锅炉（2）内燃烧，大部分页岩燃烧后灰经CFB锅炉（2）排料口送至回转窑（3），小部分页岩灰排出经换热器（11）与进入CFB锅炉（2）底部空气换热后外排，燃烧产生烟气控制温度在250~300℃后送入五级旋风预热器（1）。
7.根据权利要求6所述的小颗粒油页岩干馏工艺，其特征是：所述的CFB锅炉（2）内的页岩灰温度控制在750~800℃，烟气出口温度控制在250~300℃。
8.根据权利要求6所述的小颗粒油页岩干馏工艺，其特征是：所述的五级旋风预热器（1）内0~12mm小颗粒油页岩与烟气逆流接触换热后烟气温度150~200℃，小颗粒油页岩温度120~150℃。
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