CN103923676A - Hy型干馏炉 - Google Patents

Abstract

一种HY型干馏炉，其结构特征是：干馏炉由多个干馏子单元组成，每个干馏子单元由加料装置、油气排出装置、干馏装置、加热装置、排焦装置组成；该炉用辐射换热和对流换热相结合的方式对物料干馏；用在干馏过程中产生的瓦斯作为干馏热源，干馏热量可自平衡；利用燃烧室的炉墙的辐射对物料进行直接加热，不需要对热载体进行二次加热和远距离输送；在炉内设置干馏气体导出装置，炉内气体流动通畅；干法排焦。该干馏炉热利用效率高，出口气量少，耗水少，油回收率高。该干馏炉日处理量大，可以达到6000吨以上。适用于对油砂、油页岩和煤等物料的中、低温干馏炼油。既适用于对大颗粒物料的干馏炼油，也适用于对小于15mm小颗粒物料干馏炼油。

Description

HY型干馏炉

技术领域

本发明涉及一种用辐射方式加热物料、将干馏气体分层导出、采取干法出焦的干馏炉。适用于对各种粒径，包括小颗粒的油页岩、油砂和煤等物料的中低温干馏炼油。

背景技术

目前，国内对物料的中、低温干馏炉均不能处理小颗粒物料，造成资源的大量浪费。一般矿山开采出来的油页岩、煤、油砂等，小于12mm粒径的约占20％～30％，高的达到40％～50％。中、低温干馏炉应用较多的有三种。第一种是抚顺式干馏炉，为圆筒形结构，为内燃式炉，使用蓄热式加热炉进行配合，换热方式为对流换热。工作时用鼓风机从干馏炉底部送入饱和空气助燃，物料中的固定碳燃烧产生的烟气对上部的油页岩进行干馏，为防止炉内烟气温度过高而结焦，在干馏炉上部通入经蓄热加热炉加热到550℃～650℃的瓦斯进行调节。抚顺式干馏炉不能处理小颗粒物料，干馏炉处理物料粒度一般为12～75mm，物料含水量高时只能处理20mm以上粒径的物料，单炉处理能力为100吨。第二种是桦甸式全循环干馏炉，为圆方形结构，上部为圆形，下部为方形，炉内无燃烧装置，依靠经蓄热加热炉加热到650℃左右的热循环瓦斯对油页岩进行干馏，该炉换热方式为对流换热，也不能处理小颗粒物料。一般处理粒度为6～50mm，物料含水量高时只能处理20mm以上粒径的物料，单炉处理能力为300吨／日。第三种是茂名式干馏炉，为方形结构，是内燃式炉，俗称气燃炉，没有配备加热炉。工作时从干馏炉底部通入可燃瓦斯和空气，燃烧产生的烟气在上升过程中对上部的物料进行干馏，该炉换热方式为对流换热，也不能处理小颗粒物料，一般处理粒度为30～120mm，单炉处理能力为200吨／日。该干馏炉由于瓦斯在炉内燃烧时产生1000℃左右的高温烟气，常常造成炉内结焦被迫停炉清理，而且燃烧时又不可避免地烧掉了一部分油气，油回收率较低，出口气体因烟气混入，热值较低。茂名式方炉开始用于油页岩的干馏炼油，因上述问题和污染问题已于20世纪80年代全部停产。21世纪后有一些地区将该炉改造后用于煤的干馏，生产兰碳。但这些缺陷依然存在。抚顺式、桦甸式干馏炉换热方式均是对流换热，但需单独建设加热炉，然后将热载体通过管道输送到干馏炉。虽然对流换热强度大，但缺陷是对炉内物料的通透性要求高，而且热载体需要二次加热，在输送过程中热量损耗较大，热效率低，有的被干馏物料由于自身含气量低，经过二次加热后，系统热量不能平衡，被迫从外部补充热量，造成系统工艺复杂，投资加大，运行操作繁琐。茂名式干馏炉同样是依靠对流换热来加热物料，虽然不需要单独建设加热炉，但由于干馏炉内燃烧温度远远超出中、低温干馏需要的温度，容易造成炉内结焦、烧油气等弊病。这几种干馏炉的炉型均有处理量小，占地面积大、不能处理小颗粒物料等缺陷，使用受到限制，不能满足大规模工业化生产的需要。为此，我国急需一种新型的安全性能高的、热效率高的、可以处理小颗粒物料的、可以大型化的干馏炉。

发明内容

本发明的目的在于提供一种安全性能高的、能处理小颗粒物料、耗能少，热效率高，工艺简单，处理能力大的干馏炉。为实现这一发明的目的，需要解决的关键技术问题是：

1、解决炉内物料因通透性不好而使干馏不能进行的问题。设计一种物料在炉内流动顺畅，受热均衡，干馏气体能顺畅排出，炉内不出现堵塞、棚料等现象、适合于小颗粒物料干馏的干馏炉。

2、解决干馏炉容量的扩大受干馏炉内物料的均匀布料、均匀排气的限制问题。设计一种干馏炉容量扩大后，被干馏物料依然能均匀受热，均衡干馏、干馏气体能顺畅排出的干馏炉。

3、解决热载体需要二次加热造成热损失，干馏炉热量利用效率不高的问题。从干馏炉的结构设计入手，提高干馏热量的利用效率，简化加热系统，缩短流程，减少系统热量损失。

4、解决干馏炉出口气量大、热值低、油回收系统庞大的问题。从干馏炉的结构设计入手，使炉出口气量最少，减少非干馏气体的混入，提高干馏气的热值，从而缩减油回收系统的设备容量，减少系统的动力消耗和运行成本。

5、解决干馏炉对干馏物料有选择性限制的问题。设计一种对物料适应性强的干馏炉，不仅可对粒径大的物料进行干馏，也可对粒径小的物料进行干馏，能满足多种用户的需求和多种品质的物料进行干馏，不仅可用于油页岩的干馏，而且也可用于油砂和煤的干馏。

6、解决干馏炉长周期安全、稳定运行的问题。在干馏炉结构设计上提高其安全性，没有严重的安全隐患、没有瓦斯泄漏，没有污水排放，防止炉内堵塞、结焦，防止爆炸等安全事故的发生。

本发明HY型干馏炉能较好地解决上述技术问题，实现发明目的。其工艺特征是：采取对流换热和辐射换热相结合的方式对物料干馏；利用在燃烧室直接燃烧物料在干馏过程中产生的瓦斯作为干馏热源，不需要对热载体进行二次加热和远距离输送；利用燃烧室的炉墙作为载热体，通过辐射换热的方式对物料进行直接加热；用炉墙将燃烧室和干馏室隔离，防止烟气混入干馏气体，减少炉出口气量；在干馏炉内设置干馏气体分层导出装置，保证炉内气体的通透性；使用蓄热技术预热助燃空气，降低排烟温度，提高热效率；利用冷瓦斯通过对流换热的方式回收半焦的余热，降低排焦温度，提高热效率；利用干馏气体通过对流换热的方式来预热干燥物料，并降低干馏气体出口的温度，使进入油回收系统的气体温度低于120℃；用干法出焦代替湿法出焦，降低水的消耗。

本发明工艺流程是：

1、被干馏物料的工艺流程：物料从干馏炉上部加入，进入预热干燥室，物料被从干馏炉内导出的约500－550℃左右的干馏气体加热到200℃～250℃，物料含有的水分全部蒸发，物料继续下行至两侧为燃烧室炉墙的干馏室，物料在干馏室中吸收两侧炉墙的辐射热量，温度上升到500℃～550℃，实现完全干馏。干馏后的半焦继续下行，进入冷却室，物料在冷却室中，被两侧喷出的35℃－40℃的冷瓦斯冷却到150℃～200℃，再经过冷焦箱被冷却到120℃以下排出，最后被设置于冷焦箱下部的皮带运输机运送到堆场。

2、干馏瓦斯的工艺流程：干馏炉两侧和中部均设有独立的瓦斯导出装置，干馏过程中产生的干馏气体以及从干馏炉下部冷却室通入的冷瓦斯被导入设置于燃烧室上部的瓦斯腔，干馏气体从瓦斯腔中喷出，进入预热干燥室，干馏气体对物料进行预热干燥后，温度降低到120℃以下，经设置于干馏炉顶部的气室和干馏气体集合管排出，经过回收其中含有的油类物质和分离水分后被冷却到35℃～40℃，一部分由瓦斯风机送入燃烧室作为燃料使用，一部分进入干馏炉下部用于冷却半焦，多余部分送入瓦斯气柜贮存另作它用。 

3、烟气的工艺流程：空气进入蓄热室被预热到500℃以上，和燃料瓦斯在燃烧室混合燃烧，燃烧产生的高温烟气为900℃～1000℃，将两侧炉墙加热到700℃以上，高温烟气进入蓄热室，将热量交换给蓄热体，烟气温度被降低到150℃以下后排出。本装置每个干馏单元设有两个蓄热室，两个燃烧室，交替循环使用，以保证燃烧室两侧炉墙的温度始终稳定在700℃以上。炉墙将热量辐射给被干馏物料，将物料加热到500℃～550℃，使物料发生干馏。

被干馏物料的工艺流程、干馏瓦斯的工艺流程、烟气的工艺流程三者相互结合起来构成了HY型干馏工艺的流程，并形成完整、连续的干馏工艺。

本发明HY型干馏炉，其结构特征是：干馏炉由多个干馏子单元组成，每个干馏子单元由加料装置、油气排出装置、干馏装置、加热装置、排焦装置组成。图1所示为一个拥有1个干馏子单元的HY型干馏炉结构示意图。

所述加料装置的结构特征是：加料装置设置于干馏炉的顶部，由料仓、料斗、两个闸板阀组成，其中第一个闸板阀设置于料仓和料斗之间，第二个闸板阀设置于料斗下部，料斗经过第二个闸板阀和干馏装置的预热干燥室相通；

所述油气排出装置的结构特征是：油气排出装置设置于干馏装置的上部，由气室和干馏气体集合管组成；气室下部和干馏装置的预热干燥室相通，上部和干馏气体集合管相连接；

所述干馏装置的结构特征是：干馏装置由预热干燥室、干馏室、冷却室、干馏气体导引装置组成；预热干燥室、干馏室、冷却室从上到下依次排列；干馏室两侧为燃烧室的炉墙；干馏气体导引装置由干馏气体导引通道和瓦斯腔组成；干馏气体导引通道设置于燃烧室的炉墙中，瓦斯腔设置于燃烧室的顶部，干馏气体导引通道和瓦斯腔相通，瓦斯腔上设有干馏气体喷出口；冷却室设置于干馏室的下部，冷却室两侧设有冷瓦斯进入管和冷瓦斯喷口，冷却室下部和冷焦箱相通；

所述加热装置的结构特征是：加热装置由燃烧室、蓄热室、燃料瓦斯进入管、瓦斯烧嘴、预热空气进入管，烟气排出管、换向阀、助燃空气鼓风机、排烟引风机、燃料瓦斯风机组成；一个单元的加热装置设置有两个燃烧室、两个蓄热室；燃烧室设置于干馏室的两侧，瓦斯烧嘴设置于燃烧室内，瓦斯烧嘴和燃料瓦斯进入管、燃料瓦斯风机依次连接；蓄热室设置于燃烧室下部外侧，蓄热室内装有蓄热体，蓄热室安装有预热空气进入管，烟气排出管，分别和助燃空气鼓风机、排烟引风机相连接；燃料瓦斯进入管和预热空气进入管上安装有换向阀；

所述排焦装置的结构特征是：排焦装置设置于干馏炉下部，由冷焦箱、排焦机、挡焦板、冷瓦斯接入管、蒸汽接入管、冷却水接入管、两个闸板阀和皮带运输机组成；排焦机、挡焦板设置于冷焦箱内，冷焦箱体上设有冷瓦斯接入管、蒸汽接入管、冷却水接入管，冷焦箱下部设有两个闸板阀和皮带运输机。

本发明HY型干馏炉的加热装置的工作原理见图2。每个干馏单元均设有两个燃烧室，两个蓄热室，通过空气和瓦斯换向阀的切换，交替循环使用，以保证燃烧室两侧炉墙的温度始终稳定在700℃以上。加热装置工作的第一个流程是：燃料瓦斯在Ⅰ燃烧室内燃烧，产生的高温烟气将炉墙加热到700℃以上，炉墙通过辐射将热量传给在干馏室中的被干馏物料，烟气进入Ⅱ蓄热室将余热交换给蓄热体，降低到150℃排出炉外；助燃空气在Ⅰ蓄热室吸收蓄热体蓄积的热量后和燃料瓦斯混合，支持燃烧；加热装置工作的第二个流程是：换向阀的切换后，燃料瓦斯在Ⅱ燃烧室内燃烧，助燃空气在Ⅱ蓄热室吸热。如此周而复始，循环往复，形成连续的加热工艺。

本发明HY型干馏炉，其结构特征是：干馏炉由多个干馏子单元组成；多个干馏子单元组成的干馏炉上部的预热干燥段相互连通。图3是由3个干馏子单元组成的干馏炉结构示意图。

本发明HY型干馏炉的干馏子单元的数量根据需要的处理量来选择。需要的处理量大时，干馏子单元可多设一些，需要干馏炉处理量小时，干馏子单元可少设一些。一般，1个干馏子单元的日处理量为50～100吨。比如，如想使干馏炉的日处理量达到2000吨左右，则需设置20～40个干馏子单元。

本发明HY型干馏炉和抚顺、茂名、桦甸式干馏炉相比，有如下特点： 

1、本发明HY型干馏炉可以处理小颗粒物料。抚顺、茂名、桦甸式干馏炉内的物料总高度一般为10m左右，当采用气体热载体干馏工艺时，由于小颗粒物料空隙小，气流很难通过，而且阻力很大，一般气体穿越1m高度的小颗粒料层时需要1500Pa－2000Pa的压头。因此当使用抚顺、茂名、桦甸式干馏炉处理小颗粒物料时，需要20000Pa左右的压头方可穿透料层，而供气系统一般不能提供这样高的气体压头，即使提供了这样高的压头，炉内物料处于流态化状态，大量小物料逸出炉外，所以压头小了，炉内经常出现堵塞、棚料等现象，压头大了，炉外又出现堵塞现象，气体热载体很难和物料均匀接触，干馏很难连续进行。本工艺干馏段依靠两侧炉墙对物料的辐射换热，不再依靠对流换热，炉内压力较低，而且设置了干馏气体的导引装置，干馏气体并不穿越整个料层，穿越料层的最大高度为3m左右，需要的压头为5000Pa－6000Pa，这一压头在工艺系统中是很容易实现的，所以干馏段不会出现堵塞、棚料等现象。因此使处理小颗粒物料成为可能。

2、本发明HY型干馏炉热能利用率高，热效率高，节能。本发明采用了多种节能措施，利用干馏产生的瓦斯作为燃料，实现了系统热能自平衡，无需外补热源；利用蓄热技术预热助燃空气，将排烟温度降到150℃以下；将加热和物料干馏合为一体，取消了传统工艺中的加热炉及高温热载体的输送管道，对物料直接加热，减少了热能二次转换、输送损失和散热损失；利用冷瓦斯通过对流换热回收半焦的余热，换热强度大，回收的热量直接用于物料的干馏。这些措施都大大提高了热能的利用率，节能效果明显。特别是对于含气量低的物料实现干馏过程热量自平衡具有重要意义。抚顺、桦甸干馏工艺的瓦斯热载体是在炉外加热，入炉温度控制在650℃左右，加热过程中的热能二次转换、加热炉的散热损失、热载体输送过程中的热损失都很大。

3、本发明HY型干馏炉出口气量小，有利于简化油回收系统。本发明HY型干馏炉采用了辐射式直接加热物料的技术，炉墙将加热和干馏分隔开，干馏产生的气体中没有混入烟气和气体热载体。因此干馏炉出口气量只有抚顺、茂名、桦甸式干馏炉的30－50％左右。这就大大减轻了油回收系统的压力。干馏过程中，烟气和被加热物料不直接接触，大大降低了干馏炉出口气量，从而也大大降低了油回收系统的负荷。抚顺、茂名干馏工艺的热载体是干馏瓦斯和烟气的混合物，桦甸干馏工艺的热载体是干馏瓦斯，热载体均和被干馏物料直接接触。这三种工艺都有大量的气体热载体进入干馏炉，最后随干馏产生的瓦斯一起排出炉外，因而干馏炉出口气量很大，造成后部油回收系统负荷增大。

4、本发明HY型干馏炉处理量大，适合于大规模工业化生产。本发明HY型干馏炉采取了单元组合的方法，每一个干馏子单元均是一个相对独立的干馏主体，可以单独完成对物料的干馏任务，当若干个干馏子单元组合在一起时，便可以大幅度提高干馏炉的处理量。日处理量最大可以达到6000吨以上，和国际上最大的ATP干馏炉相当。抚顺、茂名、桦甸式干馏炉由于不能解决炉内气体、物料的均衡分布，无法扩大容量，最大日处理量只能达到500吨。干馏炉单炉处理量的大型化，这对油页岩、油砂干馏炼油工业、煤的热解干馏高效转化工业的大规模、工业化，降低单位矿量的设备投资、运行管理成本具有重要意义。

5、本发明HY型干馏炉节水。HY型干馏炉下部采用干法出焦，半焦含水量可以控制在6％以下，而抚顺、茂名、桦甸式干馏炉均采用湿法出焦，一般半焦含水量在20％左右。另外由于HY型干馏炉的出口气体量仅为抚顺、茂名、桦甸式干馏炉的30－50％左右，因此后部油回收系统的冷却循环水用量也将比抚顺、茂名、桦甸式干馏炉低50－70％左右。

6、本发明HY型干馏炉适应性强，适用于对多种物料，包括油砂、油页岩和煤等物料的中、低温干馏炼油，由于其主要换热方式为辐射换热，因此对物料含油率高低、含水量的多少、含气量的多少没有明显的排他性，适用范围比较宽泛。既适用于对大颗粒物料的中、低温干馏炼油。也适用于对小于15mm物料的中、低温干馏炼油。

7、本发明HY型干馏炉运行安全性、可靠性高。传统工艺的干馏炉在运行中都有瓦斯和半焦燃烧，有空气进入，有燃烧过程，均有发生结焦、堵塞、甚至爆炸的可能性，抚顺式干馏工艺、茂名式干馏工艺因干馏气体中均含有氧气，均有发生爆炸的记录。而本发明HY型干馏炉中由于燃烧室和干馏室是分隔的，烟气和干馏产生的瓦斯不发生交汇，燃烧时产生的高温烟气，即使有空气残存，由于其和干馏瓦斯没有直接接触，也就没有发生爆炸的可能性。干馏室内无燃烧装置，没有氧气进入，不会产生局部过热，结焦、堵塞等问题，干馏炉起动和停炉都简捷方便，打开瓦斯阀门点火即可起动，关闭瓦斯阀门即可停炉；干馏炉内无运动部件，无易损件，安全性和使用的可靠性都大大增加，可以实现长周期稳定运行。

8、本发明HY型干馏炉投资省、运行成本低。使用HY型干馏炉无需为其建设配套的加热炉及相应的热载体输送系统，由于其热能利用率高，能实现干馏热量自平衡，因此也无需建设煤气发生炉及相应的配套设施，由于其出口气量小，所以后部油回收系统也很简单。一个同等规模的干馏炼油厂的建设投资仅为传统干馏厂的1/2左右。由于生产装置和动力设备的大幅度减少，电耗、水耗降低，运行成本也将大幅度降低。

本发明HY型干馏炉在结构上采取如下技术措施来实现发明的目的。一是在干馏室设置了干馏气体导引装置，解决了干馏气体穿越料层压力损失过大的问题。传统工艺干馏气体产生后，自然上升，需要穿越整个料层才能排出炉外，阻力损失很大，因而炉内会出现偏流、棚料、堵塞、干馏不均匀、甚至干馏不能正常进行等现象。而HY型干馏炉干馏气体产生后，采取就地导出的办法，干馏气体最多只需要穿越料层1m，即可进入干馏气体导引装置，顺畅到达瓦斯腔。这就保证了炉内透气的均匀性，使对小颗粒物料的干馏成为可能。二是将燃烧室设置于干馏室的两侧，直接对干馏室供热，避免了管道输送热载体的散热损失，就干馏炉本身而言，除了干馏炉四壁炉墙有散热损失外，干馏炉中间的干馏子单元没有散热损失，更没有管道输送热载体的散热损失，这样大大提高了热量的有效利用。三是每个干馏单元设置了两个燃烧室和两个蓄热室，通过换向阀交替循环使用，蓄热技术的应用不仅保证了炉墙温度的衡定，而且使排烟温度降低到150℃以下，提高了热效率。本发明干馏炉和抚顺、桦甸式干馏炉相比，干馏炉的热量消耗降低了50％以上。四是在干馏炉的下部安装半焦冷却装置和冷焦箱，通入冷瓦斯，通过对流换热回收半焦余热，直接用于补充物料干馏所需要的热量。目前在焦化行业虽然普遍采用干法出焦技术，但回收的热量不能直接补充干馏热量的需要，而本装置回收的热量是直接用于干馏本身的。五是本发明HY型干馏炉上部采用贯通式结构，增加了干馏炉有效容积，上部设有多个气室，通过气室收集干馏气体，并设有多个排出口，排气更为顺畅。由于流通截面大，出口气体量又少，因此干馏炉出口气体流速较抚顺、桦甸式干馏炉小很多，降低了微尘逸出量，减少了油泥生成量。六是本发明HY型干馏炉在结构上采用由多个相对独立的干馏子单元组合而成，每个干馏子单元都可独立运行工作。这样就从根本上解决了抚顺、桦甸式全循环干馏炉不能放大的缺陷，有利于干馏炉大型化的实现。要扩大干馏炉的处理量，只要增加干馏子单元即可。

附图说明

图1是HY型干馏炉结构和工艺原理图。图中：1、料仓；2、Ⅰ闸板阀；3、料斗；4、Ⅱ插板阀；5、预热干燥室； 6、瓦斯腔； 7、干馏室； 8、干馏气体导引通道； 9、冷却室；10、冷瓦斯通入管；11、冷瓦斯喷出口；12、冷焦箱；13、挡焦板； 14、排焦机；15、冷瓦斯接入管；16、水蒸汽接入管；17、冷却水接入管；18、焦斗；19、Ⅲ插板阀；20、Ⅳ插板阀；21、皮带运输机；22、干馏气体集合管；23、气室；24、燃烧室；25、瓦斯烧嘴；26、蓄热室；27、空气进入管；28、烟气体排出管。

图2是燃烧室和蓄热室工作原理图。图中：201、Ⅰ燃烧室；202、Ⅱ燃烧室；203、Ⅰ燃烧室烧嘴；204、Ⅱ燃烧室烧嘴；205、Ⅰ蓄热室；206、Ⅱ蓄热室；207、Ⅰ蓄热室烟气排出管；Ⅰ208、Ⅱ蓄热室烟气排出管；209、Ⅰ蓄热室助燃空气进入管；210、Ⅱ蓄热室助燃空气进入管；211、Ⅰ蓄热室助燃空气排出管；212、Ⅱ蓄热室助燃空气排出管；213、燃料瓦斯换向阀；214、助燃助燃空气换向阀；215、助燃空气鼓风机；216、燃料瓦斯风机。

图3是有3个干馏子单元的HY型干馏炉结构示意图。

具体实施方式

附图1是HY型干馏炉工作原理图，图中表明物料从干馏炉上部加入，进入料仓1，Ⅰ闸板阀2打开，物料进入料斗3，当料斗3中充满物料时，关闭Ⅰ闸板阀2，打开料斗下Ⅱ闸板阀4，物料依靠自重落入干馏炉内。不加料时，Ⅱ闸板阀4处于关闭状态。这种双闸板下料方法可防止炉内气体通过料斗逸出炉外和炉外空气通过料斗进入炉内。物料进入干馏炉后，先通过预热干燥室5，物料在预热干燥室5内被从瓦斯腔6内喷出的500℃－550℃的干馏气体加热到200℃～250℃，物料含有的水分全部蒸发，物料继续下行至两侧为燃烧室炉墙的干馏室7，物料在干馏室中吸收两侧炉墙的辐射热量，温度上升到500℃～550℃，实现完全干馏。干馏室7两侧的炉墙上开有干馏瓦斯导出通道8，干馏瓦斯导出通道8和瓦斯腔6相通。干馏后的半焦经冷却室9继续下行，冷却室9两侧设有冷瓦斯进入管10和冷瓦斯喷出口11，半焦被从冷瓦斯喷出口11中喷出的35℃－40℃的冷瓦斯冷却到150℃～200℃，物料进入冷焦箱12，冷焦箱内设有挡焦板13、排焦机14，冷瓦斯接入管15，水蒸气接入管16、冷却水接入管17，喷入的冷瓦斯、水蒸气和冷却水继续对物料冷却，另外水蒸气同时也起到气封的作用，防止上部瓦斯从冷焦箱的下部逸出，物料挡板13可以摆动，控制排料的间隙，防止炉内物料出现脱空现象，排焦机14在转动过程中将干馏后的半焦排入焦斗18、半焦在冷焦箱中被冷却到100℃以下排出，焦斗18内设有两个闸板阀，即上部Ⅲ闸板阀19，下部Ⅳ闸板阀20，不排料时，Ⅲ闸板阀19开启，Ⅳ闸板阀20关闭；排料时，Ⅲ闸板阀19关闭，Ⅳ闸板阀20开启；物料排出后被设置于冷焦箱下部的皮带运输机21运送到堆场。干馏炉的干馏室7内设有独立的干馏气体导引装置，干馏气体导引装置由干馏气体导引通道8和瓦斯腔6组成，干馏过程中产生的干馏气体，以及从干馏炉下部通入的冷瓦斯经干馏气体导引通道8导入瓦斯腔6，从瓦斯腔喷出后经过预热干燥室5，干馏气体在上升过程中将热量传递给刚加入干馏炉的物料，自身温度不断下降，到设置于干馏炉上部的气室23处，温度为90℃～110℃，排出炉外，经瓦斯集合管22送往油回收系统。干馏气体在经过回收其中含有的油类物质和分离水分后被冷却到35℃～40℃，一部分由瓦斯风机送入燃烧室24作为燃料使用，一部分进入干馏炉下部用于冷却半焦。干馏室7的两侧为燃烧室24，燃烧室下部设有燃料瓦斯进入管25，蓄热室26，蓄热室内装有蓄热体，蓄热室上设有空气进入管27和烟气排出管28。空气由鼓风机鼓入蓄热室并被预热到500℃以上，再和燃料瓦斯混合，在燃烧室燃烧，燃烧产生的高温烟气为900℃～1000℃，将两侧炉墙加热到700℃以上，高温烟气进入另一侧的蓄热室，将热量交换给蓄热体，烟气温度被降低到150℃以下后排出。

图2为燃烧室和蓄热室的工作原理示意图。本装置设有两个燃烧室，两个蓄热室，交替循环使用，以保证燃烧室两侧炉墙的温度始终稳定在700℃以上。燃烧室内安装有瓦斯烧嘴，蓄热室内填充蓄热体。两个燃烧室的炉墙通过辐射将热量传给被干馏物料，将物料加热到500℃～550℃，使物料发生干馏。图中所示工况为Ⅰ燃烧室201在燃烧；Ⅰ蓄热室205在提供助燃空气；Ⅱ蓄热室206在蓄热；Ⅱ燃烧室202作烟气通道用。实施过程是：助燃空气由鼓风机214经助燃空气进入管209鼓入Ⅰ蓄热室205，并吸收蓄热体的热量，助燃空气在Ⅰ蓄热室被预热到500℃以上，经助燃空气排出管211和燃料瓦斯混合，经设在Ⅰ燃烧室中的瓦斯烧嘴203喷出燃烧，燃烧产生的高温烟气为900℃～1000℃，将炉墙加热到700℃以上，高温烟气进入Ⅱ蓄热室206，将热量交换给蓄热体，烟气温度被降低到150℃以下后从烟气排出管208排出。第一循环结束后，助燃空气换向阀214换向。助燃空气进入Ⅱ蓄热室，并吸收蓄热体的热量，空气被预热到500℃以上，再和燃料瓦斯混合，在Ⅱ燃烧室中燃烧，燃烧产生的高温烟气为900℃～1000℃，将炉墙加热到700℃以上，高温烟气进入Ⅰ蓄热室，将热量交换给蓄热体，烟气温度被降低到150℃以下后排出。如此周而复始，形成连续的工艺。

图3是有3个干馏子单元的HY型干馏炉的结构和工作原理图。如图所示，多个干馏子单元组成的干馏炉的上部预热干燥室是连通的，气流和物料可以自由流动。中间的干馏单元的燃烧室两侧炉墙各对应一个干馏室，两个干馏单元之间是用燃烧室来分隔的。

实施本发明HY型干馏炉需要注意如下问题：1、设置干馏子单元的数量根据干馏炉的需要的处理能力决定，干馏炉的处理能力和设置干馏子单元的数量成正比。虽然每个干馏子单元都可以独立运行，但由于为了保证均匀干馏，干馏子单元宽度很窄，一般不超过0.6m。一个截面积为1000mm×4000mm的干馏子单元的日处理能力约为50～100吨左右。2、同样规格的干馏炉的日处理能力和被干馏物料的性质、含水量、最大粒径、粒径比、干馏终温、干馏吸热量等因素有关，需根据实际情况进行调整。一般来说，当物料含水量低、粒径小、干馏终温低、干馏吸热量小时干馏炉的处理量大一些，反之处理量则小一些。3、使用本发明HY型干馏炉时，为保证炉内物料的通透性，对进干馏炉干馏的物料的最大粒径和最小粒径的比控制在2～3之间为宜。4、使用本发明HY型干馏炉时，通入的冷瓦斯量的大小以控制半焦温度降低到120℃～150℃之间为宜。5、本发明HY型干馏炉适用于干馏50mm以下的物料。对颗粒较大的物料需先进行破碎，对传统干馏工艺中被废弃的12mm以下的物料本发明HY型干馏炉可以利用。6、干馏炉内部部件的具体安装位置和结构应满足实现物料完全干馏的要求，否则将影响干馏炉的通透性及物料在干馏炉中达到完全干馏的程度，甚至将导致干馏气体导出困难，影响油回收率，影响干馏炉的热效率。如冷瓦斯喷口到干馏气体导出通道的距离在1.5－2m之间选择，预热干燥段的高度在1.5－2.5m之间选择。

Claims (5)

1.一种HY型干馏炉，其结构特征是：干馏炉由多个干馏子单元组成，每个干馏子单元由加料装置、油气排出装置、干馏装置、加热装置、排焦装置组成；

所述加料装置设置于干馏炉的顶部，由料仓、料斗、两个闸板阀组成，其中第一个闸板阀设置于料仓和料斗之间，第二个闸板阀设置于料斗下部，料斗经过第二个闸板阀和干馏装置的预热干燥室相通；

所述油气排出装置设置于干馏装置的上部，由气室和干馏气体集合管组成；气室下部和干馏装置的预热干燥室相通，上部和干馏气体集合管相连接；

所述干馏装置由预热干燥室、干馏室、冷却室、干馏气体导引装置组成；预热干燥室、干馏室、冷却室从上到下依次排列；其中干馏室两侧为燃烧室的炉墙；干馏气体导引装置由干馏气体导引通道和瓦斯腔组成，干馏气体导引通道设置于燃烧室的炉墙中，瓦斯腔设置于燃烧室的顶部，干馏气体导引通道和瓦斯腔相通，瓦斯腔上设有干馏气体喷出口；冷却室设置于干馏室的下部，冷却室两侧设有冷瓦斯进入管和冷瓦斯喷口，冷却室下部和冷焦箱相通；

所述加热装置由燃烧室、蓄热室、燃料瓦斯进入管、瓦斯烧嘴、预热空气进入管，烟气排出管、换向阀、助燃空气鼓风机、排烟引风机、燃料瓦斯风机组成；一个单元的加热装置设置有两个燃烧室、两个蓄热室；燃烧室设置于干馏室的两侧，瓦斯烧嘴设置于燃烧室内，瓦斯烧嘴和燃料瓦斯进入管、燃料瓦斯风机依次连接；蓄热室设置于燃烧室下部外侧，蓄热室内装有蓄热体，蓄热室安装有预热空气进入管，烟气排出管，分别和助燃空气鼓风机、排烟引风机相连接；燃料瓦斯进入管和预热空气进入管上安装有换向阀；

所述排焦装置结构特征是：排焦装置设置于干馏炉下部，由冷焦箱、排焦机、档焦板、冷瓦斯接入管、蒸汽接入管、冷却水接入管、两个闸板阀和皮带运输机组成；排焦机、档焦板设置于冷焦箱内，冷焦箱体上设有冷瓦斯接入管、蒸汽接入管、冷却水接入管，冷焦箱下部设有两个闸板阀和皮带运输机。

2.根据权利要求1所述的HY型干馏炉，其结构特征是：干馏炉由多个干馏子单元组成；多个干馏子单元组成的干馏炉上部的预热干燥段相互连通；中间的干馏单元的燃烧室两侧炉墙各对应一个干馏室，两个干馏单元之间用燃烧室来分隔。

3.根据权利要求1所述的HY型干馏炉，适用于对油砂、油页岩和煤的中、低温干馏炼油。

4.根据权利要求1所述的HY型干馏炉，适用于对大颗粒物料的中、低温干馏炼油。

5.根据权利要求1所述的HY型干馏炉，适用于对小于15mm物料的中、低温干馏炼油。