CN107216897A - 一种油页岩粉料固体热载体回转干馏窑及干馏工艺 - Google Patents

一种油页岩粉料固体热载体回转干馏窑及干馏工艺 Download PDF

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Abstract

一种油页岩粉料固体热载体回转干馏窑及干馏工艺,涉及一种回转干馏窑,包括回转干馏窑体,所述回转干馏窑体包括螺旋给料装置、外筒、内筒、烃蒸汽管,在内筒的外部设有外筒,在外筒的一侧外部设有罩子,在罩子上部设有排气口,在罩子的下部设有排灰口,螺旋给料装置的一端设置在内筒的一侧内部,且与设置在螺旋给料装置一端外部的灰循环管道连接,在螺旋给料装置另一端的外部设有进料口,在内筒的另一侧与外筒之间设有环状燃烧室,在内筒的另一侧内部设有螺旋排灰管道,烃蒸汽管的一端设置在环状燃烧室内,设置在环状燃烧室内的一端烃蒸汽管上设有进气口;本发明利用系统内的余热,降低系统能耗,且降低了设备的加工制造难度。

Description

一种油页岩粉料固体热载体回转干馏窑及干馏工艺
技术领域
[0001]本发明涉及一种回转干馏窑,尤其是涉及一种油页岩粉料固体热载体回转干馈窑 及干馏工艺。
背景技术
[0002] 公知的,国内现有的立式炉油页岩干馏工艺只能用来处理12〜75mm的块状油页岩, 无法利用12mm以下的油页岩粉料进行干馏,国内用来干馏油页岩粉料的工艺主要是ATP干 馏窑,该装置集原料干燥预热、油页岩干馏、页岩半焦燃烧以及灰渣冷却于一体,干馏窑内 部结构极其复杂,不仅设备加工制造难度大,而且在运行过程中对油页岩干馏过程的控制 也十分困难,设备故障率高,维修维护又十分不便,不能做到长时间满负荷的平稳运行。 [0003]为了解决这些问题,目前常用的方法是将油页岩的千燥、干馏,页岩半焦的燃烧, 灰渣的冷却等过程分别用不同设备处理,中国专利专利号为:ZL200810036324.5,公开了一 种小颗粒干馏工艺流程,但该工艺流程是对页岩半焦的燃烧采用喷射燃烧塔,页岩半焦密 度大,较大颗粒的页岩半焦要达到气流化状态需要消耗大量的助燃空气,因此风机负荷功 率大,系统能耗高,同时对高温页岩灰渣进行收集过程中,系统热损失也较高。
发明内容
[0004]为了克服背景技术中的不足,本发明公开了一种油页岩粉料固体热载体回转干馏 工艺。
[0005]为了实现所述发明目的,本发明采用如下技术方案: 一种油页岩粉料固体热载体回转干馏窑,包括回转干馏窑体,所述回转干馏窑体包括 螺旋给料装置、外筒、内筒、烃蒸汽管,在内筒的外部设有外筒,在外筒的一侧外部设有罩 子,在罩子上部设有排气口,在罩子的下部设有排灰口,螺旋给料装置的一端设置在内筒的 一侧内部,且与设置在螺旋给料装置一端外部的灰循环管道连接,在螺旋给料装置另一端 的外部设有进料口,在内筒的另一侧与外筒之间设有环状燃烧室,在内筒的另一侧内部设 有螺旋排灰管道,烃蒸汽管的一端设置在环状燃烧室内,设置在环状燃烧室内的一端烃蒸 汽管上设有进气口。
[0006]所述的油页岩粉料固体热载体回转干馏窑,所述螺旋给料装置与电机固定连接。 [0007]所述的油页岩粉料固体热载体回转干馏窑,所述烃蒸汽管为套管结构,包括内管 和外管,烃蒸汽通过内管,助燃用空气和瓦斯气走外管与内管之间的环隙,进气口设置在外 管上。
[0008]所述的油页岩粉料固体热载体回转干馏窑,在灰循环管道的入口处设有控制灰循 环量的调节门。
[0009]所述的油页岩粉料固体热载体回转干馏窑,在外筒的进料端沿圆周方向设置有多 个用于排放干馏窑内产生的灰渣和烟气的排放口。
[0010] —种油页岩粉料固体热载体回转干馏窑的干馏工艺,具体工艺包括以下步骤: (1) 、油页岩粉料原料被送入回转窑烘干机后,与来自回转干馈窑体内的热烟气顺流接 触,在热烟气的作用下,得到预热烘干,烘干后的油页岩粉料原料的温度达到150°C〜250°C; (2) 、接上一步骤,烘干后的干燥油页岩粉料原料进入回转干馈窑体,干燥油页岩粉料 原料与在回转干馏窑体内的高温灰渣混合后发生快速热解,产生的烃蒸汽通过烃蒸汽管排 出后,进入油气冷凝分离装置;从回转窑烘干机出来的粉尘热烟气进入除尘器A后气体排空 处理,粉尘随干燥油页岩一起进入回转千馏窑体内; (3) 接上一步骤,在油气冷凝分离装置中产生的页岩半焦通过螺旋排灰管道进入外筒 和内筒之间的环状燃烧室,在环状燃烧室内一边燃烧,一边在推料螺旋的作用下向排放口 的方向移动,并通过设置在排放口处设置的灰循环管道,将环状燃烧室内的高温灰渣作为 热载体送入内筒,与新进入的油页岩混合后,使油页岩发生热解;剩余的灰渣通过罩子下部 的排灰口排出后,被送入回转窑冷却机;页岩半焦燃烧产生的高温烟气通过罩子上部的排 气口排出后,作为干燥热源,被送入回转窑烘干机;在油气冷凝分离装置中产生的部分瓦斯 气进入回转千馏窑体内,其余瓦斯气进入其它工序; (4) 、回转干馏窑体内的热灰渣送入回转窑冷却机后,冷却后的冷灰渣被送入灰渣处理 系统,冷却后的粉渣经除尘器B后进入灰渣处理系统,从回转窑冷却机出来的含尘热空气进 入除尘器后,灰尘落入灰渣处理系统,热空气作为助燃空气通过外管与内管之间的环隙,进 入回转干馏窑体。
[0011] 所述的油页岩粉料固体热载体回转干馏窑的干馏工艺,所述热烟气为回转千馏窑 体内页岩半焦燃烧产生的烟气。
[0012] 由于采用了上述技术方案,本发明具有如下有益效果: 本发明所述的油页岩粉料固体热载体回转干馏窑及干馏工艺,利用页岩半焦进行充分 燃烧产生的高温灰渣作为热载体,与烘干后的油页岩进行混合加热油页岩,从而有效将油 页岩粉料进行干馏,产生页岩油;本发明利用冷却页岩灰渣的空气作为助燃空气,利用回转 干馏窑体产生的热烟气作为烘干油页岩的热源,从而很好地利用系统内的余热,降低系统 能耗;且油页岩的干馈过程和页岩半焦的燃烧过程在回转干馏窑内完成,无需设置额外的 燃烧炉;将油页岩的干燥和页岩灰的冷却分别在回转窑烘干内和回转窑冷却机内进行,从 而大大降低了设备的加工制造难度。
附图说明
[0013] 图1是本发明干馏工艺的结构示意图; 图2是本发明回转干馏窑体的结构示意图; 图中:1、螺旋给料装置;2、罩子;3、回转干馈窜体;4、外筒;5、内筒;6、经蒸汽管;7、电 机;8、进料口;9、排气口; 10、排放口; 11、排灰口; 12、调节门;I3、灰循环管道;14、螺旋排灰 管道;15、环状燃烧室;16、进气口; 17、内管;18、外管;19、回转窑烘干机;2〇、除尘器A;21、除 尘器B; 22、油气冷却分离装置;23、回转窑冷却机;24、灰渣处理系统;25、油页岩粉料原料; 26、页岩油。
[0014] 【具体实施方式】 通过下面的实施例可以详细的解释本发明,公开本发明的目的旨在保护本发明范围内 的一切技术改进。
[0015]结合附图1 _2所述的油页岩粉料固体热载体回转干馏窑,包括回转千镏窑体3,所 述回转干馈窑体3包括螺旋给料装置1、外筒4、内筒5、烃蒸汽管6,在内筒5的外部设有外筒 4,在外筒4的一侧外部设有罩子2,在罩子2上部设有排气口9,在罩子2的下部设有排灰口 11,螺旋给料装置1的一端设置在内筒5的一侧内部,且与设置在螺旋给料装置1 一端外部的 灰循环管道13连接,在螺旋给料装置1另一端的外部设有进料口 8,在内筒5的另一侧与外筒 4之间设有环状燃烧室15,在内筒5的另一侧内部设有螺旋排灰管道14,烃蒸汽管6的一端设 置在环状燃烧室15内,设置在环状燃烧室i5内的一端烃蒸汽管6上设有进气口 16。
[0016]所述的油页岩粉料固体热载体回转干馏窑,所述螺旋给料装置1与电机7固定连 接。
[0017]所述的油页岩粉料固体热载体回转干馏窑,所述烃蒸汽管6为套管结构,包括内管 I7和外管IS,烃蒸汽通过内管17,助燃用空气和瓦斯气走外管18与内管17之间的环隙,进气 口 16设置在外管18上。
[0018]所述的油页岩粉料固体热载体回转干馏窑,在灰循环管道13的入口处设有控制灰 循环量的调节门12。
[0019]所述的油页岩粉料固体热载体回转干馏窑,在外筒4的进料端沿圆周方向设置有 多个用于排放干馏窑内产生的灰渣和烟气的排放口 10。
[0020] 一种油页岩粉料固体热载体回转干馏窑的干镏工艺,具体工艺包括以下步骤: (1) 、油页岩粉料原料25被送入回转窑烘干机19后,与来自回转干馏窑体3内的热烟气 顺流接触,在热烟气的作用下,得到预热烘干,烘干后的油页岩粉料原料25的温度达到150 〇C-250〇C; (2) 、接上一步骤,烘干后的干燥油页岩粉料原料25进入回转干馏窑体3,干燥油页岩 粉料原料25与在回转千馏窑体3内的高温灰渣混合后发生快速热解,产生的烃蒸汽通过烃 蒸汽管6排出后,进入油气冷凝分离装置22;从回转窑烘干机19出来的粉尘热烟气进入除尘 器A20后气体排空处理,粉尘随干燥油页岩一起进入回转干馏窑体3内; (3) 接上一步骤,在油气冷凝分离装置22中产生的页岩半焦通过螺旋排灰管道14进入 外筒4和内筒5之间的环状燃烧室15,在环状燃烧室15内一边燃烧,一边在推料螺旋的作用 下向排放口 10的方向移动,并通过设置在排放口 10处设置的灰循环管道13,将环状燃烧室 15内的高温灰渣作为热载体送入内筒5,与新进入的油页岩混合后,使油页岩发生热解;剩 余的灰渣通过罩子2下部的排灰口 11排出后,被送入回转窑冷却机23;页岩半焦燃烧产生的 高温烟气通过罩子上部的排气口 9排出后,作为干燥热源,被送入回转窑烘干机19;在油气 冷凝分离装置22中产生的部分瓦斯气进入回转干馏窑体3内,其余瓦斯气进入其它工序; (4) 、回转干馏窑体3内的热灰渣送入回转窑冷却机23后,冷却后的冷灰渣被送入灰渣 处理系统24,冷却后的粉渣经除尘器B21后进入灰渣处理系统24,从回转窑冷却机23出来的 含尘热空气进入除尘器B21后,灰尘落入灰渣处理系统24,热空气作为助燃空气通过外管18 与内管17之间的环隙,进入回转干馏窑体3。
[0021] 所述的油页岩粉料固体热载体回转干馏窑的干馈工艺,所述热烟气为回转干馏窑 体3内页岩半焦燃烧产生的烟气。
[0022] 实施本发明所述的油页岩粉料固体热载体回转千馏窑及干馏工艺,在使用时,油 页岩粉料原料25被送入回转窑烘干机19后与来自回转千馏窑体3的热烟气顺流接触,在热 烟气的作用下,得到预热烘干,烘千后的油页岩粉料原料25温皮达到l5〇CJdbUU;识十后 的油页岩粉料原料25通过螺旋给料装置1送入回转千馏窑体3,在回转干馏窑体3内与高温 灰渣混合后发生快速热解,产生的烃蒸汽通过烃蒸汽管6排出后,进入油气冷凝分离装置 22,产生的页岩半焦通过螺旋排灰管道14进入外筒4和内筒5之间的环状燃烧室15,在环状 燃烧室I5内一边燃烧,一边在推料螺旋在作用下向排放口 10方向移动,通过灰循环管道13 可将环状燃烧室15内的高温灰渣作为热载体送入内筒5,与新进入的油页岩混合后,使油页 岩发生热解;剩余的灰渣通过罩子2下部的排灰口 11排出后,被送入回转窑冷却机23;页岩 半焦燃烧产生的高温烟气通过罩子2上部的排气口 9排出后,作为干燥热源,被送入回转窑 烘干机19,来自回转干馏窑体3的热灰渣被送入回转窑冷却机23后,与冷空气发生直接接 触,从而得到冷却,冷却后的灰渣被送入灰渣处理系统24,做进一步处理,冷空气与热灰渣 接触后,温度升高,经除尘器B21后作为助燃空气被送入回转千馏窑体3。
[0023]本发明未详述部分为现有技术。
[0024]为了公开本发明的发明目的而在本文中选用的实施例,当前认为是适宜的,但是, 应了解的是,本发明旨在包括一切属于本构思和发明范围内的实施例的所有变化和改进。

Claims (7)

1.一种油页岩粉料固体热载体回转干馏窑,包括回转干馏窑体,其特征是:所述回转干 馏窑体包括螺旋给料装置、外筒、内筒、烃蒸汽管,在内筒的外部设有外筒,在外筒的一侧外 部设有罩子,在罩子上部设有排气口,在罩子的下部设有排灰口,螺旋给料装置的一端设置 在内筒的一侧内部,且与设置在螺旋给料装置一端外部的灰循环管道连接,在螺旋给料装 置另一端的外部设有进料口,在内筒的另一侧与外筒之间设有环状燃烧室,在内筒的另一 侧内部设有螺旋排灰管道,烃蒸汽管的一端设置在环状燃烧室内,设置在环状燃烧室内的 一端烃蒸汽管上设有进气口。
2. 根据权利要求1所述的油页岩粉料固体热载体回转干馏窑,其特征是:所述螺旋给料 装置与电机固定连接。
3. 根据权利要求1所述的油页岩粉料固体热载体回转干馏窑,其特征是:所述烃蒸汽管 为套管结构,包括内管和外管,烃蒸汽通过内管,助燃用空气和瓦斯气走外管与内管之间的 环隙,进气口设置在外管上。
4. 根据权利要求1所述的油页岩粉料固体热载体回转干馏窑,其特征是:在灰循环管道 的入口处设有控制灰循环量的调节门。
5. 根据权利要求1所述的油页岩粉料固体热载体回转干馏窑,其特征是:在外筒的进料 端沿圆周方向设置有多个用于排放干馈窑内产生的灰渣和烟气的排放口。
6. 根据权利要求1所述的油页岩粉料固体热载体回转干馏窑的干馏工艺,其特征是:具 体工艺包括以下步骤: (1) 、油页岩粉料原料被送入回转窑烘千机后,与来自回转干馏窑体内的热烟气顺流接 触,在热烟气的作用下,得到预热烘干,烘干后的油页岩粉料原料的温度达到15(TC〜250°C; (2) 、接上一步骤,烘干后的干燥油页岩粉料原料进入回转千馏窑体,干燥油页岩粉料 原料与在回转干馏窑体内的高温灰渣混合后发生快速热解,产生的烃蒸汽通过烃蒸汽管排 出后,进入油气冷凝分离装置;从回转窑烘干机出来的粉尘热烟气进入除尘器A后气体排空 处理,粉尘随干燥油页岩一起进入回转干馏窑体内; (3) 接上一步骤,在油气冷凝分离装置中产生的页岩半焦通过螺旋排灰管道进入外筒 和内筒之间的环状燃烧室,在环状燃烧室内一边燃烧,一边在推料螺旋的作用下向排放口 的方向移动,并通过设置在排放口处设置的灰循环管道,将环状燃烧室内的高温灰渣作为 热载体送入内筒,与新进入的油页岩混合后,使油页岩发生热解;剩余的灰渣通过罩子下部 的排灰口排出后,被送入回转窑冷却机;页岩半焦燃烧产生的高温烟气通过罩子上部的排 气口排出后,作为干燥热源,被送入回转窑烘干机;在油气冷凝分离装置中产生的部分瓦斯 气进入回转干馏窑体内,其余瓦斯气进入其它工序; (4) 、回转干馏窑体内的热灰渣送入回转窑冷却机后,冷却后的冷灰渣被送入灰渣处理 系统,冷却后的粉渣经除尘器B后进入灰渣处理系统,从回转窑冷却机出来的含尘热空气进 入除尘器后,灰尘落入灰渣处理系统,热空气作为助燃空气通过外管与内管之间的环隙,进 入回转千馏窑体。
7. 根据权利要求6所述的油页岩粉料固体热载体回转千馏窑的干馏工艺,其特征是:所 述热烟气为回转千馈窑体内页岩半焦燃烧产生的烟气。
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