CN105745308A - 热拆解单元和高温炉 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及热拆解单元，该热拆解单元达到高温(高达3500℃)，被设计为能够以三种状态(固体、液体或气态)的燃料工作，利用特殊真空回路在低压下工作，携带洗涤系统，从而产生适合于家用和工业用的清洁热空气。

Description

热拆解单元和高温炉
技术领域
本发明涉及热拆解单元(thermaldismantlingunit)，该热拆解单元
·达到高温(高达3500℃)，
·被设计为能够以三种状态(固体、液体或气态)的燃料工作，
·利用特殊真空回路在低压下工作，
·携带洗涤系统，从而产生适合于家庭和工业用途的情节热空气。
本发明可在要求非常高温度的任何行业工作。这些行业可以为钢铁业、水泥业、某些金属行业如铝、铅等、和矿业，即，热矿加工。
在本发明中，开发出了用于热拆解单元的反应器和炉和用于燃烧固体燃料的高温炉。
固体燃料可由下述获得：作为废页岩的灰分、通过高温油页岩拆解加工获得的灰分、经处理的废页岩、直接燃烧油页岩获得的灰分、间接燃烧油页岩获得的灰分、或它们的任何混合物。
现有技术
有不同类型的用于处理固体燃料的烘箱或炉，如用于燃烧煤的老式炉；这些炉现在不再使用，因为煤的开采变得困难和昂贵，并且所产生的热量与液体和气体燃料的产生热能相比并不大。
另外由燃烧过程产生对环境的负面影响。这些炉现在主要用于产生电能。
以液体为燃料的炉广泛普及并根据燃烧器类型消耗大量燃料来获得大量热，主要是在需要连续燃烧过程中的应用领域中造成高的经济成本；这使得所述过程更加困难和昂贵。这还增加了与燃烧过程相关的排放量，对环境有非常显著的负面影响。
就燃烧速度、清洁性和所得的热量而言，最好类型的燃料燃烧器是气体燃烧器，但是，在需要连续燃烧操作的领域中使用气体燃烧器在经济上不可行。
另一方面，使用电炉受到限制，并且因为最近出现的电量显著短缺而不可能。此外，加热烘箱的电力与空气分离导致大问题，因为不能发生在所使用的应用中可能需要的燃烧过程中的任何反应。
本发明的一个显著点在于所提出的烘箱；其能够以气态或液体燃料工作，直到温度超过300℃，然后停止液体或气态燃料供给，直接更换为固体燃料，这可以在无需存在任何特殊设备而燃烧固体燃料的情况下进行。因此，该炉能达到炉内衬能够经受的任何所需的温度，另外，生成所需要的任何热量。
作为使用该炉的强烈推荐领域的燃烧油页岩的复杂设备，在实现所要应用的经济和环境标准科学实验以及商业生产中均不存在。
固体燃料：
所述固体燃料是一种根据环境标准燃烧的固体燃料，产生可高达3500℃的高温，并且不在低温燃烧。其需要合适的燃烧介质和温度大于300℃的炉。与油页岩灰分混合的添加剂取决于计划使用的固体燃料。例如，燃烧该燃料产生电能需要450℃至650℃的范围，因此应选择特定添加剂。如果该燃料用于例如玻璃制造业，其需要约1850℃的温度，因此并且选择适合量的空气来实现该高温。
用于制造固体燃料的灰分可为废页岩、通过高温油页岩拆解加工获得的灰分、经处理的废页岩、或它们的任何混合物
因此，燃烧过程的残留物也会不同。为了保持反应链在炉/烘箱中进行，应将添加剂的品质和数量的差异作为系统本身考虑，其是一体并且相同的。
温度超过300℃的炉/烘箱+通过高压涡轮泵入烘箱的固体燃料(灰分+添加剂)，所述高压涡轮是从外部吸取空气并将其泵入炉内的涡轮，是吸取燃烧过程中产生的气体的涡轮，用来保证燃烧过程中反应的连续。
热矿加工的背景知识
热矿加工依赖于油页岩提取过程中高温的使用。油页岩处理过程中采用的基本程序是热拆解。由此利用高温处理原料，直至原料熔融。首先，对挥发性材料进行分离，当所有有机材料变成气体时提取过程结束，例如，挥发过程的结束被认为是提取过程结束。插入新数量的油页岩，以便进行处理等等。热拆解单元具有均一的环境，以保证在其不停工作时温度稳定。需要考虑所有发生的反应，从而确保它们不崩溃或与烘箱内衬发生异化。
背景技术
矿物提取是将金属与包含它们的矿石分离的方法的模型，分解化学热是将相互混合的不同化合物拆解采用的原理。油页岩是混合有机组成部分与广泛的对比无机金属的岩石模型。
从混合在一起的原料中获得分开的产物的物理化学过程称为矿物加工。
热矿加工：是在极度热存在下发生的引起原料化学变化的过程。
原料的制备：是开始从矿接收原料并准备矿物加工的操作，条件是满足与产物提取相关的所有条件；并且条件是该原料的化学组成或化学状态保持不变。矿物加工涉及一次研磨(破碎)，二次研磨(破碎)以分开颗粒，装载和称重，和提升，使材料准备用作用于提取矿物加工的原料。
热矿加工：是涉及非常高的温度以从热开采的原料中提取气态和液体产品的方法。进行此程序的过程取决于热拆解的过程。
热拆解：其中物质状态因高温(没有加压并且不存在溶剂)而改变的化学过程，导致非挥发性物质的分离和其与其余固体物质的分离。非挥发性物质是有机物和水分，而其余固体物质是因拆解产生的灰分。
热矿加工的重要性：遗留的灰分
·完全不含水分，
·不含任何有机物，
·具有挥发性，并且由于其已经暴露于非常高的温度而在即将到来的燃烧过程中不发生损失，
·含有大量的非有机碳和化石碳，其在分离点之前暴露于高温，分离点是油页岩中的有机物和无机物之间分离的点，并且
·基于吉布斯-亥姆霍兹方程，该方程将自由能和某些物质发生拆解的温度联系在一起。
例如，CaCO3的拆解点根据以下方程计算：
CaCO3→CaO+CO2
AG＝42,300-37.7T
当CO2的压力＝1个大气压时
AG＝自由能＝O
T＝42300/37.7→T＝1223°F
T＝850℃
拆解速度由热能转移至CaCO3的速度确定。将温度提高至大于拆解温度非常重要，并且燃烧气体必须以与CaCO3相反方向移动，从而将CO2气体从移动气体中排出，条件是烘箱中的压力不超过1个大气压。因此，必须导出CO2，从而使CaCO3的拆解能够继续。
反应器中的量起到主要作用，并且必须高于等量水平从而确保原料转化为氧化物，并由此形成固体燃料残余物。
现有技术
US2010/0187161A1描述了加工油砂中的热拆解方法，所述方法包括蒸馏反应器在800℃的温度下运行，其中将页岩气、页岩油、水提取并在蒸馏柱中分离。在US2010/0187161A1中，加热过程经历了三个不同的阶段，从110℃开始并以800℃结束，以提取页岩油、页岩气和水，然后将油页岩灰分加热到1050度，其中反应器和炉分开，而在本发明中，反应器在炉内部，并且油页岩的加热在反应器中在一个阶段进行，所述反应器以间接方式与炉交换热。此外，在本发明中，炉内加热点通过使用外部点火器从550℃开始，然后为550℃的温度；油页岩插入到将要在850至950度温度进行处理的反应器炉内。其中，在此温度下，处理油页岩以提取100％的有机物质。
然后从待冷却的反应器中取出油页岩灰分，并进行处理，随后给料到炉中用作加热新油页岩的固体燃料。另外，本发明的产物是页岩油、页岩气、水、固体燃料和净化的热空气。
关于热空气，本发明提供完整的系统来清洁和净化热空气，并实际测试其对环境友好和可在处理单元外使用，因为洗涤和清洁单元随后是四级燃烧废物沉淀器单元。沉淀器阶段由用于沉淀燃烧废物的三个阶段组成，其中在每个阶段，不同尺寸的燃烧废物得到沉淀，并且使用第四个阶段来交换热。
WO2010/034621Al的热拆解方法产生通过蒸馏分离的产物蒸气，得到页岩气、页岩油、水。WO2010/034621A1的热处理程序经严格控制，以得到含有焦炭的残余废弃页岩，其用作固体燃料。在WO2010/034621A1中，存在处于垂直位置并且均在直接燃烧下工作的反应器和烘箱；而在本发明中，垂直的反应器放置在炉内，并且其中的油页岩以间接方式加热。
在WO2010/034621Al中，使用了多级热交换器，然而在本发明中所使用的多级热交换器是本发明人的自行设计并且它具有沉淀器阶段，其中热空气从第二沉淀阶段被送回烘箱，以帮助燃烧过程，并且它的其余部分送到第三阶段。总之，发明人具有所发明的多级热交换器和沉淀器。
EP0107477Al描述了用于从油页岩中回收油的方法和装置，其通过使用流化床干馏新鲜原料页岩和热介质粒子。该装置产生产物蒸气，该产物蒸气在分离塔中通过蒸馏分离，产生液体和气体产物。去除所述蒸气后，所述蒸气残渣废弃页岩包含剩余在页岩上的碳残遗。残留废弃页岩被认为是固体燃料，其在用于产生蒸气并加热新鲜油页岩的垂直输送燃烧器中燃烧。
WO2010/034621Al的所有评述均对EP0107477Al得到了验证。另外，本发明中用于加热油页岩的燃料是所产生的固体燃料，不同于利用所产生气体的EP0107477Al。
US3817192A包括炉，特别用于燃烧垃圾和下水道污泥，其具有圆柱形燃烧室和点火装置如油燃烧器。在US3817192A中，所设计的系统用于垃圾和下水道污泥，因此它不具有任何提取任何气体或油燃料的能力。此外，在D4中炉的最高温度为300℃，而这是本发明的起始温度，本发明可能在最终加工停止时达到1500℃。
基于以上内容，本发明的炉不能用于燃烧垃圾，该垃圾燃烧炉也不能用于处理油页岩。
US4054492A的例子包括加工油砂的热拆解方法，所述方法包括在520和750℃温度下运行的垂直反应器，并且将所获得的页岩气、页岩油、热空气提取和分离。
US4431483A涉及页岩油蒸馏炉，页岩在有槽的部分之间下降，并且热气体水平地通过它。
US4502942A描述了干馏过程(retortprocess)和其产物，涉及从美国西部类型页岩中回收油，利用二氧化碳作为吹扫气。
在US4502942A中，使用了电器件，而在本发明中未使用电器件，因为巨量的经处理油页岩使得使用电器件昂贵且无法实施。
而且，本发明达到所述高温，从而可以在850℃至950℃的温度处理油页岩，然后加热油页岩灰分至1500℃，这是利用电器件不能达到的。
关于所产生的水，本发明能够包含达60L/吨的水，然后将其纯化从而用于农业领域，这是D8不能实现的。
本发明中，油页岩需要在850至950℃的温度处理，因此，几乎所有的有机物都得到提取，并提取了非常好品质的页岩气和页岩油，然后将剩余的油页岩灰分从处理单元中取出，通过加入合适的添加剂进行处理，然后重新插回到烘箱内用作固体燃料。这不同于与文献DE2646451的公开内容，因为其中提到的系统在500℃至550℃的温度处理油页岩，以提取页岩气和页岩油(低品质)，然后将油页岩灰分不经过任何处理直接推到炉内。
总之，除了本发明产生了热空气和大量水的事情之外，本发明在页岩油和页岩气品质和量方面不同于DE2646451。
在US3475319中，油页岩通过预热区、干馏区和燃烧区依次向下干馏。从燃烧区收取通过在废弃油页岩上燃烧碳质材料而产生的烟气，并将其引入到所述预热区。DE2646451中的所有评述均对US3475319有效，此外本发明具有所发明的多级热交换和沉淀单元以获得清洁的热空气，并且最终本发明具有完全不同的设计以在处理油页岩时进行更多操作，并使烘箱保持常温。
本发明的炉具有以下性质：
·其用于燃烧三种燃料：气态燃料、液体燃料和固体燃料中的任一种。
·火焰在烘箱中的分布方式并以间接方式加热油页岩。
·烘箱暴露燃烧废物的方式，然后使其进行洗涤、清洁和沉淀过程以获得清洁的热空气。
*烘箱具有新的机制来将油页岩灰分残渣从处理单元中取出。
附图说明
为了更好描述本发明开发的高温热拆解单元，准备了附图。附图定义如下。
图1-热拆解单元的示意图。
图2-焙烧、水分抽吸(moisturepulling)和油页岩干燥单元。
图3-热拆解单元的反应器和炉的示意图。
图4-燃烧固体燃料的高温炉的示意图。
图中提到的部分/特征的定义
为了更好描述本发明开发的高温热拆解单元，对图中特征进行了编号。各特征定义如下。
I-反应器和炉单元
1.1燃烧产物转移管-1
1.2燃烧产物转移管-2
2.1纯化和燃烧产物洗涤单元-1
2.2纯化和燃烧产物洗涤单元-2
3.1用于燃烧气体的空气涡轮
3.2调节炉温度的空气涡轮
3.3分配热空气的空气涡轮
4-多级热交换器和燃烧废物沉淀器
5-焙烧、水分抽吸和油页岩干燥单元
6-与油页岩水分相关的冷却和凝结单元
7-凝结水收集罐
8-养料单元入口(焙烧和干燥单元)
9-离心和抽取洗涤输出物单元
10-纯化水的离心单元(抽取、加工、挤压)
11-处理水收集罐
12-纯化后的燃烧产物出口
13-反应器
13.1-反应器
13.2-汇集和凝结重质组分(heavycomponent)的蒸气的塔
13.3-强化塔1
13.4-强化塔2
13.5-馏分收集罐1
13.6-馏分收集罐2
13.7-减粘裂化塔
13.8-真空塔
13.9-真空泵
13.10-气体收集罐
13.11-玻璃馏分显示塔1
13.12-玻璃馏分显示塔2
13.13-离心泵
13.14-馏分液收集罐
14-炉
15-反应器盖
16-反应器和炉单元的固体燃料入口
17-用于使固体燃料进料的螺管(spiral)
18-抽真空用气体收集器
19-反应器和炉单元的温度传感器
20-抽真空用气体收集管
21-火焰分配器的柴油流孔
22-火焰分配器
23-反应器和炉单元的空气涡轮
24-用于取出反应器和炉单元的灰分的螺管
25-托盘承载器
26-油页岩盘/托盘/载体
27-用于转移收集的气体的管
28-燃烧固体燃料的高温炉
29-固体燃料燃烧炉的温度传感器
30-烟囱
31-固体燃料入口
32-固体燃料燃烧炉的空气涡轮
33-1-通过液体燃料工作的燃烧器
33-2-用于使炉内火焰分布的圆筒
34-用于取出固体燃料燃烧炉的灰分的螺管
35-燃烧固体燃料的高温炉
36-水力涡轮
热拆解单元包括：
·反应器和炉单元(1)，
·纯化和燃烧产物洗涤单元(2-1和2-2)
·用于燃烧气的空气涡轮(3.1)
·调节炉温度的空气涡轮(3.2)
·分配热空气的空气涡轮(3.3)
·多级热交换器和燃烧废物沉淀器(4)
·焙烧、水分抽吸和油页岩干燥单元(5)(该单元也定义为抽取、凝结和真空单元(其为用于通过在低压下抽取、凝结和抽真空操作而提取页岩气、页岩油和水的单元)
·与油页岩水分相关的冷却和凝结单元(6)
·凝结水收集罐(7)
·焙烧、水分抽吸和油页岩干燥单元的入口(8)
·离心和抽取洗涤输出物单元(9)
·纯化水的离心单元(抽取、加工、挤压)(10)
·处理水收集罐(11)
·纯化后的燃烧产物出口(烟囱)(12)
·使所加工的油页岩淬灭(extinguish)的分离室(图中未示出):
反应器和炉单元(1)是进行燃烧过程的单元。去具有两个部分：一个是炉(14和28)，另一个是反应器(13)。拆解加工在反应器(13)中发生。其位于炉(14和28)内部。
纯化和燃烧产物洗涤单元(2-l和2-2)是对炉中产生的燃烧产物进行洗涤和纯化的单元。
用于燃烧气的空气涡轮(3.1)是从炉(14和28)中抽吸燃烧产物气的空气涡轮。
调节炉温度的空气涡轮(3.2)是用于保持炉(14和28)内所需温度的空气涡轮。
分配热空气的空气涡轮(3.3)是用于将清洁热空气导向焙烧器单元(5)的空气涡轮。
多级热交换器和燃烧废物沉淀器(4)用于将固体燃料燃烧过程中炉内释放的燃烧污染材料沉淀并分配剩余的清洁热空气。
焙烧、水分抽吸和油页岩干燥单元(5)用于焙烧油页岩，以出去水分并对其进行干燥。
与油页岩水分相关的冷却和凝结单元(6)用于冷却和凝结由焙烧单元中抽吸的蒸气。
凝结水收集罐(7)用于储存凝结水。
焙烧、水分抽吸和油页岩干燥单元的入口(8)用于将油页岩给料到焙烧、水分抽吸和油页岩干燥单元(5)中。
离心和抽取洗涤输出物单元(9)用于从纯化和燃烧产物洗涤单元(2)中抽吸污染的水。
纯化水的离心单元(抽取、加工、挤压)(10)用于纯化污染的水，然后将其向处理水收集罐(11)推送。
处理水收集罐(11)用于储存经处理的水并导向纯化和燃烧产物洗涤单元(2)。
纯化后的燃烧产物出口(烟囱)(12)用于将排放气体导向单元外。
焙烧、水分抽吸和油页岩干燥单元(5)包括：
·汇集和凝结重质组分蒸气塔(13.2)
·强化塔1(13.3)
·强化塔2(13.4)
·馏分收集罐1(13.5)
·馏分收集罐2(13.6)
·减粘裂化塔(viscositybreakingtower)(13.7)
·真空塔(13.8)
·真空泵(13.9)
·气体收集罐(13.10)
·玻璃馏分显示塔1(13.11)
·玻璃馏分显示塔2(13.12)
·离心泵(13.13)
·馏分液收集罐(13.14)
各元件的目的和任务如下：
·反应器(13和13.1):用于以间接方式加热油页岩，从而达到温度600至950℃之间的任何温度。
·收集和凝结重质组分的蒸气塔(13.2):抽取和凝结重质物质。
·强化塔l(13.3):凝结最初产生的气体。
·强化塔2(13.4)：凝结轻质气体。
·馏分收集罐l(13.5)：收集塔1中凝结的蒸馏液体。
·馏分收集罐2(13.6)：收集塔2中凝结的蒸馏液体。
·减粘裂化塔(13.7):凝结最大可能量的气体。
·真空塔(13.8)：收集来自反应器的气体。
·真空泵(13.9)：抽取通过加工产生的挥发性气体。
·气体收集罐(13.10)：收集未凝结的气体。
·玻璃馏分显示塔1(13.11)：查看产物并将来自塔1的水与页岩油分离。
·玻璃馏分显示塔2(13.12)：查看产物并将来自塔2的水与页岩油分离。
·离心泵(3.13)：从玻璃塔抽取页岩油，并将其泵送至油收集罐。
·馏分液收集罐(13.14)：收集液体。
反应器(13)位于炉(14和28)中。
反应器(13)位于发生拆解加工的地方。
炉(14和28)位于燃烧固体燃料的地方。
反应器和炉单元(1)包含：
·反应器盖(15)
·反应器和炉单元的固体燃料入口(16)
·用于使固体燃料进料的螺管(17)
·抽真空用气体收集器(18)
·反应器和炉单元的温度传感器(19)
·抽真空用气体收集管(20)
·火焰分配器的柴油流孔(21)
·火焰分配器(22)
·反应器和炉单元的空气涡轮(23)
·用于取出反应器和炉单元的灰分的螺管(24)
·托盘承载器(25)
·油页岩托盘/承载器(26)
·用于转移收集的气体的管(27)
热拆解单元的描述：
以如砖等材料将铁结构与内部隔绝，所述如砖等材料需要具有绝热性。炉(14和28)高度为3m至15m，其内径为lm至10m。
如果检查炉(14和28)的截面，可以看到其由与基座连接的两个圆筒构成。上方圆圈的直径为约1.7m，下方圆圈的直径估计为约2m，其中放置有反应器(13)，并且存在使热分布的圆筒，在该圆筒的底部有火焰源，该火焰源由相互连接的4个圆筒形成。第一个是大圆筒，其具有朝上的大基座，其中有：分配火焰并使其淬灭、末尾有用于观察的开口的圆筒；和在一些情况下提供热空气的单元。另外，燃烧器和燃料罐放置在其上。对于第二个圆筒，其携带注射固体燃料的单元，以及以具有分配单元中终止的罐的将液体燃料(2)给料的单元，和高压涡轮，该高压涡轮通过适配器运行来将来自给料单元的固体燃料推送通过螺管结构。各工序都存在观察点。第三个圆筒在最顶部具有观察平台，通过安全梯可抵达该平台，安全梯顶部还具有用于监测炉(14和28)温度的传感器。第四个圆筒是小基座朝上、具有颈部的圆锥形箱体，所述颈部具有用于反应器的4个外部载体。其还具有去除燃烧过程产生的气体的出口，第一个出口抽吸出气体，第二个出口调节炉(14和28)内温度。封盖具有炉(4)的外载体的连续部分，被用于从反应器中抽取液滴的管穿过。对于同样位于炉(14和28)底部的基座，其为以能够抵抗高温的砖隔绝的金属结构，并且是小基座朝下的圆锥箱体，以六足站立在地面上，携带了此前提到的结构以及所有其部件。小基座具有去除固体燃料残渣的穿孔，并且末端是通过抽吸发动机取出固体燃料残渣的螺管，和排出固体燃料残渣的另一螺管结构，这上面存在测定炉(14和28)底部温度的传感器，并且其位于向炉(14和28)的所有部分分配的热的中心。其还携带有两个涡轮，以从炉(14和28)外部吸取空气，并将其注入到炉(14和28)内，从而完成炉(14和28)内的燃烧过程。这在燃烧过程中起到关键作用。在外侧体上有3个载体，用来承载炉(14和28)的上部，从而使所述上部完全与基座分开。
反应器(13)：封闭的热动力学单元，其中油页岩的热拆解的主要部分参与。反应器(13)完全密封，从而使热拆解加工在真空中进行。这当然将该技术与其他技术在以下方面区别开：储存、加压和添加各种气体如H2O、CO和CO2。有时，各气体用于分解非有机物，并将其与有机物分开，从使有机物饱和。依赖于热和压力的技术需要大量的机构/装置，但误差和故障在惨痛事故的发生中是首要原因。但真空中热拆解的理念涉及在不加压下加热，因此没有提取操作的热拆解加工中涉及的危险。
反应器(13)具有可被密封的移动封盖，从而确保在热拆解加工过程中气体不泄露。其可由硬铁阀口(vent)、由也有助于其密封的柔韧铁制成的颈部、直径为80cm并且高度为275cm的圆筒构成，具有上部和下部存在点以。这些出口点在反应器外侧、然后炉(14和28)的一个点收集并排出。反应器和与其连接的所有部分由诸如铬(NTK310)等能够抵御高温并且不发生化学反应的材料制成。在反应器的底部，存在承载盘的承载器(26)的基座的圆形框架，其不封闭存在于反应器底部的蒸气出口。
油页岩盘/托盘/载体(26)：基本是由耐热的多孔铁(perforatediron)等制成的盘(26)。它们形状为圆柱形，约18cm高，对于每个盘(26)有三个2.5cm高的载体。在中心，有圆筒(直径＝6英寸)。在下部基座中加入8个狭缝，从而使得热交换过程对反应器中所有量的油页岩发生。存在10个盘，每个容量为80至95kg。
作为托盘承载器(25)的承载盘的装置基于铁，并且可设计为加号(+)形状，和直径5英寸的耐热铁管，末端是彼此相对的两个2口以保持所述盘。它们通过杠杆升高并设置为上下叠放和根据质量设置，确保同一盘中的所有油页岩颗粒尺寸均一，这对该过程非常重要。每个盘可包含某一种类的页岩，使得可以在同一实验中研究数种不同样品，这是另一优点。例如，盘(A)可承托沙质来源的油页岩，将其破碎，装载到盘中并称重，而盘(B)可承托钙质来源的油页岩，也将其破碎并称重等等。还可以对不同尺寸(大和小)进行研究，条件是一个盘中的颗粒具有相同尺寸，其也被称重并放置在较低的盘中，而较高的盘承托更大颗粒，从而有助于蒸气运动。最好避免可能堵塞出口点的软颗粒，并且应避免软颗粒以实现理想的提取时间，该时间不应超过30分钟。
固体燃料给料单元(16)：其由圆筒和圆锥形箱体构成，小基座朝下。圆筒从顶部起的高度为1mm高并且直径为90cm，被来自固体燃料混合器的螺管燃料给料管穿过。末端也为螺管形状的圆锥形箱体的小基座将固体燃料从圆筒转移到固体燃料-给料管。高压涡轮将燃料推入准备燃烧过程的热炉(14和28)中，并且受益于其中储存的热能。给料固体燃料的单元位于地板上，具有两个Loshatuli载体。
对由燃烧产生的气体进行洗涤并将伴随这些气体的碎片分离的单元由直径为90cm并且高度为2.25m的圆筒构成，该圆筒以三条腿放置在地面上。内部是分离器和沉降器，以分离和沉降碎片，并且其为多孔不溶性沉积沙，其具有高表面积并与水混合。其连接在回路上，以确定水的量和浮标，以便于替换损失的水。其连接在大涡轮上，将该单元与热交换单元连接，从而使得可以受益于来自炉(14和28)中的热空气。
这些导向由炉(14和28)至洗涤单元的烟囱，并借助于两个涡轮来抽吸和排出，并且热交换单元在圆筒顶部。在上部上还有倾倒开口，以用于洗涤和沉积碎片。当黑烟开始从上部烟囱中升起，运行离心力单元。其抽吸携带碎片的水，并将其推入处理单元，由此除去碎片，并且水得到纯化并随后被送入新储存罐中，以便再次送到洗涤单元。
炉温度调节单元：
当炉(14和28)充满由燃烧过程产生的气体时，温度会停止上升并有时甚至可能开始下降。然后炉(14和28)温度调节回路的两个涡轮必须通过以下路径进行操作：从炉(14和28)至抽吸/排出涡轮的管-烟囱。当涡轮吸取由炉(14和28)内燃烧过程产生的气体并将它们排出至热交换单元时，其唯一目的是使其去除碎片和小片，并防止它们到达外部环境。这些在交换器的基座中沉淀，然后从那里除去。
该热交换器是由高5米、直径80厘米的圆筒构成，其以三条腿站在地面上位于洗涤和纯化单元与炉(14和28)内的温度调节单元之间。它具有离开/通向两个前述单元的开口(可以手动打开和关闭的小门)，从而当一个门被打开时另一个门关闭。在交换器内，有大量用于热补偿的管(直径为1.5英寸)。所述交换器还具有开口，通过该开口可以在不同的温度取热空气。交换器末端为9米高的烟囱，该烟囱实际上是直径为30厘米的铁圆筒，末端为第二烟囱(高1.5米和直径为5英寸)。在交换器的底部，有用于清洁的开口，打开其并且清理出所有从管中沉降的碎片。这由4个连接构成，其中每一个配有温度计，以便能够确定每一个的温度，并因此确定交换器每个部分中的温度。
涡轮安装在第一抽吸/排出开口上，该开口将热空气送回到炉(14和28)中。第二开口也具有抽吸/排出开口，以对焙烧器给料热空气，从而在取出其中储存的水分之前提高具有油页岩的旋转的焙烧器中的温度，并将其通过与焙烧器连接的冷却和凝结单元转化为水。
第三开口用于抽吸出由此前操作导致的过量空气，并将其从处理过程中排出走。
交换器中的Loshatuli管允许我们利用由燃烧过程产生的气体携带的最大量的热，用于所述开口的运行。它们还在对吸附在气体中的小物质的沉降中起到主要作用，吸附在气体中的小物质设法逃避洗涤单元和炉(14和28)内的热调节单元。
对于连接在热交换器上的两个烟囱，其主要作用是将由燃烧产生的气体排出到处理单元外。烟囱的最后部分具有5英寸的直径和1.5m的高度，并且其作用是实现固体燃料的完全燃烧，并确保固体燃料中储存的热能的最大量得到利用，并且不被排放到外部空气中。
液体燃料的重要性：
燃烧可能停止，并且为了确保炉(14和28)不停止工作，和为了将温度提高到允许给料固体燃料的程度，使用了液体燃料。它的回路利用泵由(2：1)比例的混合物(用过的油和柴油)构成，该泵被降低到罐中，然后由另一泵排出。小的圆形槽设置在底部，并且它的顶部上是火焰燃烧体。当燃料点燃时，燃料的量(如在壁炉中那样)增加。这有助于运行所述高压涡轮。当达到足以燃烧固体燃料的温度时，停止引入燃料。当炉(14和28)的温度由于倒入固体燃料而下降时，也使用燃料，并且燃烧过程停止，这有助于将其燃烧并使其返回到正常设置。
混合固体燃料的单元：其由将从处理凹陷获得的灰分和固体燃料残渣进料的单元制成，由通过其下第三部分固定的圆筒构成。其移动受到液压起重器控制，液压起重器通过移动其半圆形基座而将圆筒清空，从而将液压起重器清空。固体燃料的给料通过机械操作的鼓风圆筒和混合器进行，其发动机周长为Loshatuli，所述Loshatuli也从混合器中清空添加剂和灰分。将混合物在一起充分混匀，并使组分充分分布。运行发动机，其通过位于混合器底部的螺管结构操作，将固体燃料从混合器移送到固体燃料-给料单元，因为固体燃料不能储存在给料单元中，或其在被送至炉(14和28)之前燃烧，因为将固体燃料送至炉(14和28)的管与从给料单元抽吸固体燃料的螺管密切接触。
使所加工的油页岩淬灭的分离室:
当将承载经处理的油页岩的盘/托盘/载体(26)被出时，其温度高于900℃。当其接触空气时，其点燃(燃烧)，火焰高度取决于外侧风速。风速越快，火焰高度变得越大。如果盘(26)保持接触空气并且空气速度适当，其将持续燃烧直至不能逃出反应器的所有烧焦的碳燃烧，以及油页岩灰分中储存的所有非有机碳燃烧。必须对这些产物进行检查，并且如果它们在各种行业中作为“填料”非常重要，则无需将它们继续燃烧到当灰分由黑色变为白色的钙化后阶段。提出对灰分在水中的溶解度进行研究，以能够将其用于除建筑材料和水泥制造之外的行业中。盘(26)由起重机通过它们的钩提升，并从反应器的核心中移除，并转移到分离室中，从而使它们远离外部环境。
热拆解单元工作的方式：
热拆解单元的操作被认为是实验中的主要过程。在接收来自矿的油页岩之后，并在对试验孔进行的测试中对其检测和确保比较其热含量、有机材料的百分比、和水分的百分比后，准备原料以进行矿物加工。这之后是装载和称量过程，和将盘(26)布置在相关的保持器上。高温热拆解单元承载了将要与除油页岩之外的其他非常规能源一同使用的潜能，所述非常规能源例如通常被认为不容易处理的沥青质砂和未熟油(尤其是未熟油)，当以本发明进行处理时，产生高品质油和天然气和其他副产物，它们可作为原料用于其他行业。
沥青质砂(与沥青混合的石英砂)是另一种非常规能源。而沥青质砂已经广泛用于生产油，传统的生产对环境的影响是严重的。当考虑使用淡水和CO2排放时，由高温热拆解单元产生的油和气必然被描述为是环境友好的。沥青质砂可以与用于油页岩处理的高温拆解单元一起使用，从而使占沥青质砂总重量的12-22％的沥青转变成气和油，将作为残余物离开石英砂，其中气体和油被认为具有高品质。
之后，石英砂经过洗涤过程，随后导向合适的工业用途，以被用作该行业的原料。(石英砂用于玻璃制作和创建模具和工业加工的铸件。此砂也用于喷砂，为光滑道路添加纹理和作为在生产陶瓷和马术表面(equestriansurface)时的原料)。
换言之，高温热拆解处理的概念可非常有效和成功地应用于沥青质砂。
非常规能源的主要来源是碳和氢。而未熟油的主要来源是油母质(碳，氢和氧)，并且如果它适当经历以下物理因素(压力、温度、振动运动和时间)，其转换为常规石油。通过用于油页岩的高温热拆解单元，可利用固体燃料作为此过程中的主要工具来完成所有物理因素。因此，高温热拆解单元的原理可确定适用于未熟油，并以非常高的效率将其转化为常规石油，其能够在任何现有的或可用的炼油厂中进一步精炼。
调节与处理过程有段的所有过程
读取电表，注意液体燃料罐的容量，注意液体燃料罐的容量，操作冷却回路以维持2-8的温度，确保排出泵(expulsionpump)正常工作，确保止回阀(non-returnvalve)工作正常，确保压力表被放置在所有的塔和罐上，并且它们都正常工作，检查所有的龙头，其中有些开放和其他关闭，确保所有的热传感器可操作并且功能正常，准备正确数量和大小的燃料(灰分+添加剂)。
操作在柴油机上运行的燃烧器，基于下表开始对炉(14和28)内温度的监测：
时钟时间 温度
4:05 14℃
4:10 125℃
4:25 300℃
4:30 275℃
5:00 339℃
5:30 400℃
6:15 627℃
在温度超过300℃时，然后导入固体燃料，并且燃烧过程完全停止。
然后开启从混合器至固体燃料给料单元的螺管，然后观看从给料单元抽吸固体燃料的螺管。然后其通过高压涡轮被推送到炉(14和28)中。在炉(14和28)的基座处，存在从外部将空气抽吸到炉(14和28)中的涡轮。优选在开始泵送一定量的氧，因为空气中的氧可能不足以确保燃烧过程的继续。当炉(14和28)内温度达到800℃-850℃时，停止泵送氧。
必须在所有时间以转移到给料单元的固体燃料对混合器进行连续给料，因此不储存固体燃料，并确保添加剂在进入炉(14和28)之前不燃烧。燃烧过程在800℃-850℃的温度开始，这使得燃烧表面增加，因此燃烧过程完全。传热速度和炉的移动使得固体燃料的温度快速升高，使其产生火焰。这需要以额外量进行连续给料，从而保持炉内的一定温度，而无需外部燃烧器。
炉(14和28)内的热为辐射性，表示炉(14和28)的中心最热，并向外表面逐渐冷却。当温度足够高，CaCO3开始拆解(分解)，并释放CO2。然后，运行抽吸出CO2的气体洗涤和纯化涡轮，并且根据Loshaluti：大部分CaCO3分解。在燃烧区域，CaO的百分比升高，并且存在二氧化硅(SiO2)、氧化铝(A12O3)和氧化亚铁(Fe2O)的混合物。通过运行炉(14和28)内的热调节器，达到烧结温度(凝聚)，从而使混合物变粘，并且该过程是特征性液化。
在该点，开始反应器的封盖，并通过这些盘(26)上的钩提高盘(26)，并放置在反应器内，然后再次盖上反应器。
因此，在反应器内开始热交换过程。反应器(13)被砖包围，和它的温度大约是900℃。它的下面是固体燃料燃烧器和涡轮，以吸出从燃烧产生的气体，并将其洗涤和纯化，这在将热传递给所有部分中起主要作用，尤其因为涡轮从外部环境给料气体保证燃烧过程的继续。这继续进行直到温度停止下降并稳定在一定温度，例如800℃。
然后温度开始再次上升，并且通过这样做可以理解的是达到了分散点，并且有机物和非有机物开始分离。有机物显示为挥发性物质。在连接于反应器的塔上工作的压力计将显示压力增加。通过转动真空回路，以及之前泵送冷水，这些烟雾穿过许多塔并得到极冷处理。这些烟雾中很大比例在一定适当条件下开始凝结并变成液体。其余的烟雾仍保持气态并通过排出泵回路通过塔吸出，并在使其通过真空泵之前进行洗涤和过滤。这些潮湿气体通过止回阀和真空泵，并通过压力泵和在压力超过一定点时打开的安全阀达到气体收集罐，以及采取收集在气体罐中的液体的龙头和采样的另一份龙头。也有另一出口点，其允许在工业单元中的任何燃烧操作中使用。通过改变压力表的值，和将反应器与消除塔连接的铬管的温度，因此当提取过程结束时可以通过手触摸，由此反应器的封盖可以打开和提高，然后将盘(26)从反应器内提升出，然后将这些盘(26)转移到分离室，在那里它们将完全与外部环境隔离。真空泵和水冷却回路也停止。对于在炉(14和28)底部进行的过程，可以以以下细节进行说明：该固体燃料(灰分+添加剂)；添加剂一进入炉(14和28)就立刻点燃，因为它们不需要任何额外的点火燃料；当处理油页岩并从中提取页岩油、页岩气和水时，灰分含有一定百分比的化石碳，以及无机碳。炉(14和28)、所述添加剂的点火器和引入到炉(14和28)中的氧的温度足以烧掉灰分并把它从黑色变为白色。这就是从钙化过程推导出的结论，由此CO2从钙石中排出，根据下列等式变成石灰石：
CACO3---->CaO+CO2
燃烧产生的气体因拆解过程含有CO2。
当CaCO3被熔融之前，炉(14和28)的燃烧过程反应不能发生，因为这是主要的拆解加工，并且不能避免。如果需要将燃烧过程的副产物转化为熔渣(clinker)，在高温和继续添加固体燃料下，形成熔渣的主要成分(C3S)。通过提高温度，甚至形成更多C3S，表明CaO与SiO2结合，直至钙完全消失。另外，温度的提高导致熔渣燃烧，并且C3S和C2S开始与C3A和C4AF反应，产生高品质熔渣。运行抽吸炉(14和28)中收集的所有物质(其点燃)的位于炉(14和28)底的螺管。在什么温度下能够将其从炉(14和28)中移除，也可根据如何和在哪里计划使用相关行业中的固体燃料残渣来控制。首先，读取表，计算实验过程中使用的电量。也测定用于提高炉(14和28)温度的液体燃料的量；也要注意所用的固体燃料(灰分和添加剂)的量；监测在燃烧过程中排出的气体；测定从密封反应器的封盖开始的提取过程的时间(与量无关)；测定与反应器内压力相关的气体的量；计算处理过程中气体的页岩气的量。在实验中，有连续与反应器连接的4个塔，因此获得从油页岩处理提取的四种页岩油。然后清空盘(26)，之后分别进行测量，以与其处理之前的重量相比较，从而找到哪种油最好和哪种粒径更好。每种页岩使用2个盘(26)；然后收集处理后的油页岩的残余物。需要遵守物质守恒定律，确保能量的传递正确，并且最终所有投入物与产出物相关联，以准确评估经济成本。试验期间进行的大多数实验关于从旧Sultani矿采集的规格如下的800至850千克约旦油页岩处理给出了结果：
密度 2.1-2.6
体积重量 1.3-2.5吨/m3
热能 950-1585Kcal/Kg
有机物百分比 10-22％
整体硫含量 0.5-2.8％
水分百分比 6-10％
刚性系数 6-9，根据Brokodiakonov
位移刚性系数 (17-78)x105帕斯卡
压力下刚性系数 (170-920)x105帕斯卡
提取时刚性系数 (21-110)x105帕斯卡
以下近似结果适用于处理800至850kg的上述规格的油页岩。
基于有机材料的百分比为22％的事实，因此，燃烧油页岩时预期的火焰是燃烧的颜色，这是良好品质火焰的指标。当加入良好量的可燃物(5至30)％时；油页岩可以完全燃烧，但是，除此之外，当水泥的组分研磨非常好时；其很容易燃烧，从而使水泥的主要成分(CaO,SiO,A12O3,Fe2O3)充分混合。以这样的方式，可以声称，在制造水泥时使用油页岩灰分可能是具有最高同质水泥组分的最佳途径之一。
燃烧固体燃料的优点
1.可以在所需的环境控制燃烧发生的温度，在750℃开始，由此使炉(14和28)中的化学反应开始。
2.固体燃料的颗粒之间的热交换激烈并大量，这进而不需要热铜表面(由于砖执行此功能)并达到所期望的结果。
3.有毒气体的排放(硫酸和含氮气体)实际上不存在，因为它们中的一定百分比伴随已从所述油页岩中提取的页岩气和页岩油，而剩余百分比与残余CaO结合形成不容易溶解的CaSO4。所有这些操作有助于该方法的环境可行性，因为CaSO4被认为是灰分的一种成分。
4.可能有助于的CaCO3的拆解，其拆解在以下过程中起着主要作用：使氧化物一起反应，以及随后的在同一时间发生的产生热的数种反应，并因此实现自燃烧。
5.水分有助于大量热的损失，并阻碍固体燃料的燃烧过程。此处没有水分，因为处理过的油页岩在处理过程中失去了它的所有水分，并且除岩石煤以外添加剂不具有任何水分。
6.油页岩的直接燃烧方法伴有在约900℃的高温处理油页岩时CaCO3的拆解产生的大量CO2，由此发生页岩的非有机物化学结构的改变。因此，当燃烧固体燃料时，这些量没有被注意到，因为燃烧过程中产生的气体携带其中大部分，除了存在在限制该量时起着主要作用的洗涤和纯化过程。
7.所用的所有的燃烧过程中在电烘箱中发生，无需任何氧。因此，燃烧过程的结果不准确。然而，在足够量氧的存在下燃烧有助于燃烧和CO2的形成。如果氧的量太少，则燃烧不良并导致形成剧毒CO气体，这也是一种环境污染物。
8.这一过程成功地解决了已阻碍了油页岩行业的最复杂问题中的两个；第一个问题，将占页岩重量约86％的灰分转化为具有良好热含量的固体燃料，和固体燃料残余物，这是许多工业中使用的非常重要的物质；第二个问题是能够释放从传统燃料(页岩煤、原油和天然气)的波动成本中提取成桶页岩油的过程，因为提取页岩油和页岩气是通过使用固体燃料加热它们进行的；这意味着，不再使用油和煤来产生页岩油和页岩气。
9.减少对自然的破坏，提供工业原料以提供不同量的能量，并聚焦于将水泥工业与油页岩加工项目联系在一起。
所采用的实验方法
选择过程受物理标准限制，所述物理标准包括以下事实：即待处理的油页岩应具有850至1585kcal/kg的热量，以便被转移采石场并在采石场附近使用。
1.破碎过程从将需要处理量给料到破碎机中开始。筛子与其连接，从而排除直径小于5mm的颗粒，从而使被破碎的岩石的量通过筛并可将其收集。然而，由于它仍没有均匀，将其通过另一个筛以去除所有直径小于1cm的颗粒。
2.直径77厘米和高度18厘米的盘(26)和高12.5厘米的铰链被固定。这些在中心具有直径测量为15厘米的孔。然后，对每个空盘(26)称重，并以大小几乎均匀的颗粒填充。然后将盘(26)再次称重并给予编号。盘(26)然后放置在直径测量为13厘米的基座上的杆(220厘米高)上。杆承载10个基座，每个盘(26)一个基座，它们的排列允许观察它们中发生的变化。
3.在反应器的底部，有穿孔(直径5cm)；而在顶部有穿孔(直径1cm)。还有沿着反应器的圆周均匀分布的5排穿孔，其合并成2个洗涤结构(直径84厘米)和一个12厘米高的螺管圆筒，末端是一个出口点，反应器底部的两个穿孔通过直径4厘米的管在此在相遇。
4.炉(14和28)位于外部和以柴油运行，柴油以每小时30L的速率使用，辅助以液体燃料(柴油+废油)。燃烧过程在炉(14和28)中发生，其在必要时：当炉(14和28)的温度上升到450℃时运行。还有一种选择是利用可切割的油：其在炉(14和28)温度上升到550℃时被初始化。当温度上升到650℃时，液体燃料的燃烧完全停止，燃烧仅涉及固体燃料。
5.小涡轮位于炉(14和28)的底部，以帮助固体燃料的燃烧。在炉(14和28)的顶部和底部的敏感传感器允许在控制面板上读取温度。
6.燃烧过程以柴油的燃烧开始，温度每3秒升高，直到达到350℃，在此每10秒升高。一旦达到500℃，开始泵入液体燃料(用过的油+柴油)，直至温度达到750℃，从而引入固体燃料并完全停止引入柴油。给料该固体燃料，直至温度达到1000℃，由此停止添加燃料，以使温度下降，不过温度下降到750℃所需的时间时为约75～80分钟。
7.炉内(14和28)的温度由一系列涡轮调节，其中第一个涡轮连接到回路上以清洗和沉积燃烧过程的副产物，该副产物被推送到交换器并通过烟囱推出。第二个涡轮从炉(14和28)中抽取并直接倾倒入交换器。第三个涡轮从交换器抽取热空气并将其返回到炉(14和28)。还有一个涡轮将固体燃料推送到炉(14和28)内，由另一在燃烧固体燃料中起主要作用的涡轮辅助，并且最重要的是快速(约1度/秒)提高炉(14和28)的温度。
8.根据各种油页岩及其不同组分，当温度已经上升到拆解(将有机部分与非有机元素分离)所必需的温度。如果将正在处理的油页岩从一个位置取出，则温度保持标准并且限于一定程度，约650-850℃，这取决于反应环境和反应器周围的环境。在这一点上，反应器的封盖由移动杠杆除去，并且每10个盘(26)由特殊的起重机提高并放入反应器，由此所放置的盘(26)的基座在反应器的底部基于圆形方式安置，在反应器的基座和秒(26)的基座之间留有空间，反应器被再次封盖。开启和然后重新封盖反应器花费约5分钟。当这完成时，热交换过程以热力学方式开始，这能够从与反应器直接内衬的塔注意到。这一直持续，直至分裂平衡点，当反应器的温度稳定1.5分钟的时间，然后开始上升。在此点，压力上升的所有指标都很明显，所有产生的蒸气都必须通过抽气泵除去。温度继续上升，从而导致由油页岩的有机化合物形成更多的蒸气，并且每个类型的油页岩具有不同的固定温度，不过压力上升的程度指示产生的蒸气量。
9.冷却回路提供最低进入值和返回到存储罐第二值为温度3℃至6℃的约5立方米量的冷水，该回路供给五个凝结塔，每个塔末端为蒸气凝结收集罐。顺序是从反应器到凝结塔然后到双缩合塔，到常规缩合塔，到气体收集罐，在进入纯化泵前通过净化气体的过滤器，纯化泵将气体压缩到配有确保气体不回去的阀门以及安全阀的气体收集罐中，收取样品的点和消除可能在罐中形成的任何液体的点。
10.如果需要从含有硫化合物中纯化气体，这可通过前述塔完成。总是建议在紧急情况下在纯化罐上安装两个纯化泵，因为所有的盘(26)都需要进行热拆解，而不论环境如何。
11.保持固定温度，并且任何增加将导致在纯化塔内、外形成的煤增加，但在反应器内，这会导致蒸气的形成增加，这可减少盘在反应器内停留的时间。
12.维持炉(14和28)内的温度稳定，确保反应器的温度设定在特定的程度的是，在4个阶段交替工作的5个涡轮、2个烟囱，和一个洗涤、纯化和沉积碎片的单元。
13.在炉(14和28)的底部有由发动机驱动的螺管。在燃烧可切割油之后，它被收集在底部，并且如果其转变为糊状，则需要运动以将其碎化和有助于将其从炉(14和28)中取出。
14.单元正常工作的重要指示是：冷却回路，显示当冷却不足和必须增加消除回路的温度计，具有0指示器的双向空气压力指示器，和显示增加压力的指示器，其显示出消除过程不充分。当它低于零并显示下降时，则应当理解的是消除回路工作正常。
15.连接反应器和消除塔的管的温度的变化表明提取过程的结束，由此反应器的封盖必须除去，并将新的未处理盘(26)插入其位置。
16.为了取出已进行热拆解的盘，并研究前面提到的指示该提取过程结束的数据，由此炉(14和28)的温度＝反应器的温度＝盘的温度＝850℃，开启反应器的封盖。一旦空气进入与岩石接触，在相同的温度下岩石起燃，并且起重机的吊钩降低以提起放置在无空气室的盘(26)，然后关闭无空气室。然后关闭反应器的封盖，这样商业上产生约1吨处理产物的过程完成：页岩油、页岩气、水、固体燃料的原料、和热空气。这之后是停止消除单元和冷却单元的运行，如果希望继续则重复该过程。
17.第一步骤包括：保持质量守恒理论：输入物质的质量＝所产生物质的质量(即接受处理的油页岩＝页岩油+页岩气+水+固体燃料原料的质量)(1m3的页岩气等于±1Kg)。
18.对于提取处理过程产物的成本，这只反映在第一次实验上，因为燃烧过程依赖柴油以将炉(14和28)的温度提高到900℃，之后依赖固体燃料，其是一种副产品，每10分钟使用约50千克。有利的是燃烧尽可能多的该物质，以获得固体燃料残渣，该残渣是众多工业用途的原料。
19.还采用电力进行操作(消除回路，冷却回路，涡轮，和移动式起重机)。对于蒸发丢失的水的量，因为范围为(3-10)℃(进入和返回)，需要记住的是消失的元素，消除回路中使用的油，和气体过滤器的变化。
20.记录所述实验中使用的所有数据，包括-输入，输出，消耗的产物(水-油-电和空气)，和消失的物体以及它们的重量；所有这一切都与在评估所提到的经济可行性相关联，以及执行该实验的环境影响，进行与空气、土壤、水和声音污染相关的测量。一旦执行，可以研究提取和矿物加工方面，并且可加入处理的成本以获得提取1吨页岩油的费用，于是可以计算提取1吨页岩油产物的价值，和由此判断其经济价值，并将其与处理1吨油页岩得到的热值联系起来。
21.通过这种方式，进行商业生产的工业运行方法的第一步骤结束。然后采取随机样本并发送到实验室，保证生产性质的稳定性，另外要检查提取过程涉及的操作的环境方面，然后根据输入和输出确定该方法的经济可行性。
22.调查和研究都表明，存储在油页岩中的油接近3.4万亿桶。此数据有点保守。但是，这意味着有至少392万亿立方米页岩气，超过了原油总储量。在能源严重短缺的时代，这激励引入技术实现经济和环境挑战，并且可满足对价格合理的清洁能源的需求，得到稳定和可靠的方程：
油页岩＝页岩气+页岩油+高能固体燃料+水+热空气＝煤炭+原油+天然气
23.所述方法的实现获得了实验支持，并且表明油页岩提供甚至更多，并且所有有兴趣研究开发处理油页岩方法的工作需要进行督促，并且不只是加热方法，和所有成功的相关积极支持，因为加热方法的开发是一个现在“消亡和淘汰”的概念，并且不需要任何研究和发展。
油页岩中的领先改进技术
1-依靠液体或气体燃料产生热能量的传统燃烧系统不能以可接受的燃烧效率燃烧固体燃料，以充分利用存储在固体燃料中的高热含量；相应地，燃烧系统的本发明已被设计成能够燃烧三种状态(固体，液体和气体)的燃料来工作。
2-所提出的发明中使用的燃烧系统以传统燃料(柴油)工作，直至炉(14和28)内部达到大于300摄氏度的温度，然后以液体燃料(柴油)工作的燃烧器停止，然后通过以固体燃料进料维持炉(14和28)内的温度。因此，炉(14和28)的工作不停止并且无需任何量的常规燃料，因为使用固体燃料完全足以运行燃烧系统。
3-油页岩加工中使用的常规燃烧系统可以实现高温，但是这需要消耗大量的燃料，该燃料可能超过了油页岩加工操作中提取的燃料量。在本发明中，所消耗的液体和气体燃料可以通过所产生的固体燃料来替代，以达到所希望的高温从而加工油页岩；按照这样的方式，所提取的页岩油和页岩气远大于处理过程中需要消耗的油。
4-当在燃烧系统中使用固体燃料时，燃烧器可以实现任何期望的温度，“甚至3500C°也可以实现”，此外，在这样的高温下，可处理油页岩灰分以使其可用为不同工业领域的原料，如水泥工业、热隔离原料等。
5-常规燃料燃烧系统依赖于利用水蒸气来完成燃烧固体燃料的过程；然而，燃烧系统仅利用正常空气来进行充分和有效的燃烧过程，从而充分利用储存在固体燃料中的能量。
6-传统的燃烧系统需要如此巨大量的燃料以实现非常高的温度，如2000℃，但是，当使用这种燃烧系统时；需要具有这样高的热含量的廉价固体燃料来顺利容易地以可接受的环保标准达到这个温度，因此，本发明可以节省使用的燃料和燃料成本。
7-在提出的燃烧系统中燃烧器温度取决于空气使用量和它的速率，以及油页岩灰分(其被用作固体燃料)中的添加剂材料，而不是固体燃料本身的量。
作为高温热拆解单元的基本单元的反应器(13)和炉(14和28)单元(1)，包括：
·反应器盖(15)
·反应器和炉单元的固体燃料入口(16)
·用于使固体燃料进料的螺管(17)
·抽真空用气体收集器(18)
·反应器和炉单元的温度传感器(19)
·抽真空用气体收集管(20)
·火焰分配器的柴油流孔(21)
·火焰分配器(22)
·反应器和炉单元的空气涡轮(23)
·用于取出反应器和炉单元的灰分的螺管(24)
·托盘承载器(25)
·油页岩盘/托盘/承载器(26)
·用于转移收集的气体的管(27)
反应器盖(15)是放置在反应器顶部的盖，用于装置或卸载托盘承载器(25)和油页岩盘/托盘/载体(26)。
反应器和炉单元的固体燃料入口(16)是固体燃料的入口。
用于使固体燃料进料的螺管(17)将固体燃料给料到炉(14和28)。
抽真空用气体收集器(18)用于收集处于气态的气体、油和水。
反应器和炉单元的温度传感器(19)测定炉温度。
抽真空用气体收集管(20)用于收集处于气态的气体、油和水。
火焰分配器的柴油流孔(21)是用于使燃料通过的火焰分布器的孔。
火焰分配器(22)用于引发固体燃料的燃烧。其燃烧柴油。当炉温大于300℃时，将其从炉中取出。
反应器和炉单元的空气涡轮(23)用于向炉(14和28)中提供适当空气，以使固体燃料更好燃烧。
用于取出反应器和炉单元的灰分的螺管(24)用于从炉(14和28)中取出灰分。
托盘承载器(25)保持油页岩盘/托盘/承载器(26)。
油页岩盘/托盘/承载器(26)承载油页岩。
用于转移收集的气体的管(27)用于通过抽真空用气体收集器(18)和抽真空用气体收集管(20)转移处于气态的气体、油和水。
高温实现机制解释如下。
燃烧背后的概念，先进固体燃料系统源自在恒星表面上一系列连续的热相互作用、其质量限制和其生命周期的各个阶段的知识。这些概念的足够了解导致理解了化学能与核能之间的差异。
化学能量通常存储在材料内，并有助于分子中原子结合的过程，以及将该材料的分子结合在一起的过程。化学能经常通过化学反应变成热能源。
作为核粒子重排和组装的结果，核能由核原子引发。这伴随由将这些颗粒的部分质量转化为能量。
核能提高温度的机制说明如下。
转化为能量的质量的量是温度控制过程的关键因素，其可以通过反应介质来实现。
原子是物质结构的本质，能源被认为是这一本质的发动机，表示物质和能量之间的互补关系。从这里，可以得出结论，原子核的质量是材料能量含量的主要标准。
由于核的质量小于其组件质量的总和；原子核质量的确实被视为是原子核各组件之间相关能量的指示。原子核组件之间的相关能量可以通过以下Lahnstein定律来计算：
ΔE＝ΔMC2
其中ΔΕ是相关能源量的变化，ΔΜ是原子核质量的变化，C是光速。
根据化学相互作用能量提高温度的机理说明如下。
在此领域中，必须采用化学相互作用的优点以获得热能量。
化学反应在大量反应物之间发生，并且其需要所谓的活化能才能发生。活化能可以从各种来源获得，如热，以加快原子和分子的运动。化学相互作用通过热的方式释放热能量。所产生的热能可基于反应物的量来计算。
核反应：其中核与其他核或核仁(质子或中子)相互作用。相互作用在很短的时间内发生，以产生新的核或更多。所得相互作用与释放小颗粒和能量相关。
当相互作用能量基于克而不是原子核的相互作用进行计算时，释放能量的量将是巨大的。
这些事实使得相互作用接近核反应，其使热反应介质实现高温。所得的高温有助于发生新的一系列连续热相互作用，结果是反应介质温度可实现高达与恒星表面温度相似水平的温度，并且该介质适合于热核反应的延续。
结论：可以根据Lahnstein定律在相关能量方面从储存在核物质中的核能、或者从存储在键中的化学相互作用能量中获得能量。
为了处理油页岩，足够的是在燃烧反应介质的中心实现1600℃的温度，并在反应器壁实现1000℃的温度。
如果使用燃烧系统(燃烧介质)的提议是获取满足采矿业要求的高温(从2000℃以上开始)；足够的是改变反应介质(反应器衬里材料)，和增加用于转变为能量的材料的量(实现恒星表面上发生的情况)。因此；转化为能量的材料量越多，实现的反应介质的温度就越高。
结论：首先利用化学反应的性质的优点获得高温，然后利用热核相互作用的性质获得高温。这强调了，从存储在高级固体燃料中潜在能量获得益处的量以达到如此高温。
因为所有类型的岩石由8种关键元素以及不超过2％的不同次要元素构成；所有这些元素被认为是在氧气存在下或足够量空气的存在下可燃。
上述的科学事实的存在和精心研究的计算的执行：能够得到有助于熔化和蒸发金属的温度，考虑到达到期望的高温依赖于能承受该温度且没有达到崩溃的状态的燃烧介质。因此，可以实现任何高温，条件是存在可以耐受这种温度的燃烧介质。
燃烧介质(炉)释放弥漫着燃烧产物(剩余废物)的脏烟雾。然后，脏烟雾通过特定路径/管道(1-1和1-2)被引导至纯化和燃烧产物洗涤单元(2-1)。纯化和燃烧产物洗涤单元(2-1)连接到用于燃烧气的空气涡轮(3-1)，其泵送经纯化和洗涤的空气至多级热交换器和燃烧产物沉淀器(4)。多级热交换器和燃烧产物沉淀器单元(4)通过以如下相等的四个部分通过四个阶段换热执行沉淀燃烧产物的功能：
热交换器的第一部分包含大量直径小且相等的管道，以沉淀小尺寸燃烧产物。
交换器的第二部分包含的管比第一部分数量少、直径相等但大于第一部分的管，以沉淀还没有在第一部分沉淀的更大尺寸的燃烧产物。
交换器的第三部分包含的管比第二部分数量少、直径相等但大于第二部分的管，以沉淀还没有在第二部分沉淀的更大尺寸的燃烧产物。
热交换器的第四部分中没有任何管道，其只是用于与从前面三个沉淀阶段产生“理想”的纯且干净的热空气交换热。
热交换器第四部分之后是长且宽的烟囱(12)，这是纯化、洗涤和沉淀后的燃烧产物的出口。为增加所排出的热空气的压力；可设置直径小于烟囱(12)的第二烟囱，事实上，设置可以设置直径越来越小的级联烟囱达到所需的压力。
结果是，第一部分的输出热空气既不用于处理单元中，也没有用于外面，因为燃烧产物还没有沉淀至令人满意的水平，而从第二部分产生的部分烟被带回炉中，以帮助燃烧过程，这是因为它对于该目的足够清洁。因此，从第三和第四部分产生的纯热空气(经处理的燃烧烟雾)是处理单元内外的采用的空气。
根据上述内容，对所排出的燃烧产物烟雾实际上进行了测试，并且可以确认其对环境不具有任何(最小)的负面影响，这是通过我们处理技术中的严格洗涤、清洁、净化、和沉淀过程实现的。
在这种情况下，当用于燃烧气的空气涡轮(3-1)不能单独处理所有来自燃烧单元的烟雾提取时；燃烧介质(炉)温度由于炉内部发生的窒息停止上升，在这种特殊情况下，第二单独路径(2)被打开，以增加从炉引出的烟雾量。这一额外的脏烟雾然后通过特定的路径(2)引导至纯化和燃烧产物洗涤单元(2-2)。纯化和燃烧产物洗涤单元(2-2)连接到用于燃烧气的空气涡轮(3-2)，空气涡轮(3-2)泵送纯化和洗涤过的空气至多级热交换器和燃烧产物沉淀器(4)，然后额外的燃烧产物经过与正常燃烧产物在正常情况下(无窒息)经过的过程同样的过程，即，沉淀阶段并然后通过烟囱(12)排出。因此，我们有两个不同的燃烧产物路径、涡轮、和纯化和燃烧产物洗涤单元。两个纯化和燃烧产物洗涤单元(2-1和2-2)连接到同一多级热交换器和燃烧产物沉淀器(4)。
值得一提的是，两个用于燃烧气的空气涡轮(3-1和3-2)只是短时间一同工作以解决窒息的问题，并且不久温度就开始再次上升；路径(2)关闭，并且纯化和燃烧产物洗涤单元(2-2)和用于燃烧气的空气涡轮(3-2)都关闭。在我们的实际经验中，窒息的情况下持续几分钟。
再次，我们注意到：即使是在窒息的情况中，通过烟囱(12)排至外界环境的热空气也与在正常情况排出的热空气一样干净，因为它经历了同样的过程。
固体燃料可以由灰分获得，其是废页岩、通过高温油页岩拆解加工获得的灰分、经处理的废页岩、通过油页岩的直接燃烧获得的灰分、通过油页岩间接燃烧获得的灰分，或它们的任何混合物
固体燃料可在专门设计的高温炉中燃烧。用于燃烧固体燃料的高温炉(35)包括：
·固体燃料燃烧炉的温度传感器(29)
·烟囱(30)
·固体燃料入口(31)
·固体燃料燃烧炉的空气涡轮(32)
·固体燃料燃烧炉的火焰分配器(33)
·通过液体燃料工作的燃烧器(33-1)和用于分配炉内火焰的圆筒(33-2)
·用于取出固体燃料燃烧炉的灰分的螺管(34)
固体燃料燃烧炉的温度传感器(29)测定炉内温度。
烟囱(30)用于送出燃烧过的气体。
固体燃料入口(31)是炉的取出燃烧用固体燃料的入口。
固体燃料燃烧炉的空气涡轮(32)用于将所需空气进料至炉中。
用于分配炉内火焰的圆筒(33-2)用于引发固体燃料的燃烧。其燃烧柴油。当炉温度达到300℃时，将其从炉中取出。
用于取出固体燃料燃烧炉的灰分的螺管(34)用于从炉中取出灰分。
当将在用于燃烧固体燃料的高温炉(35)中燃烧的燃料干燥时，则将其粉末化为粒径小于200μm；然后其起燃温度可低至100℃。因此，当设计用于燃烧固体燃料的高温炉(35)时，将燃料的粒径视为关键因素。

Claims (8)

1.一种用于加工油页岩或沥青质砂或未熟油的热拆解单元，其包括：
·反应器(13)和炉(14和28)单元(1)，其中反应器位于所述炉内，
·纯化和燃烧产物洗涤单元(2)，
·多级热交换器和燃烧废物沉淀器(4)，
·焙烧、水分抽吸和油页岩干燥单元(5)，
·离心和抽取洗涤输出物单元(9)，
·使所加工的油页岩淬灭的分离室。
2.如权利要求1所述的热拆解单元，其特征在于，用于加工油页岩以获得页岩油、页岩气、水、热空气、灰分和残渣的所述焙烧、水分抽吸和油页岩干燥单元(5)包括：
·汇集和凝结重质组分蒸气的塔(13.2)
·强化塔1(13.3)
·强化塔2(13.4)
·馏分收集罐1(13.5)
·馏分收集罐2(13.6)
·减粘裂化塔(13.7)
·真空塔(13.8)
·真空泵(13.9)
·气体收集罐(13.10)
·玻璃馏分显示塔1(13.11)
·玻璃馏分显示塔2(13.12)
·离心泵(13.13)
·馏分液收集罐(13.14)。
3.如前述权利要求中任一项所述的热拆解单元的反应器(13)和炉(14和28)单元，其包括：
·反应器盖(15)
·反应器和炉单元的固体燃料入口(16)
·用于使固体燃料进料的螺管(17)
·抽真空用气体收集器(18)
·反应器(13)和炉(14和28)单元的温度传感器(19)
·抽真空用气体收集管(20)
·火焰分配器的柴油流孔(21)
·火焰分配器(22)
·反应器和炉单元的空气涡轮(23和3.1)
·用于取出反应器和炉单元的灰分的螺管(24)
·托盘承载器(25)
·油页岩盘/托盘/载体(26)
·用于转移收集的气体的管(27)。
4.如权利要求3所述的热拆解单元的反应器(13)和炉(14和28)单元，其特征在于，所述反应器和炉单元的空气涡轮(23和3.1)吹送的空气速度大于5m/s。
5.用于燃烧固体燃料的高温炉(35)，所述高温炉获得高达3500℃的温度，其包括：
·固体燃料燃烧炉的空气涡轮(32)
·通过液体燃料工作的燃烧器(33-1)和用于分配炉内火焰的圆筒(33-2)
·用于取出固体燃料燃烧炉的灰分的螺管(34)。
6.如权利要求5所述的用于燃烧固体燃料的高温炉(35)，其特征在于，所述固体燃料燃烧炉的空气涡轮(32)吹送的空气速度大于5m/s。
7.如权利要求5或6所述用于燃烧固体燃料的高温炉(35)，其特征在于，起燃温度大于300℃。
8.如权利要求5或6所述用于燃烧固体燃料的高温炉(35)，其特征在于，如果所述燃料的粒径小于200μm，则所述起燃温度大于100℃。
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