CN107841330A - 一种小颗粒油母页岩的冶炼系统及其循环冶炼方法 - Google Patents

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Abstract

一种小颗粒油母页岩的冶炼系统，包括依次连接的原料破碎系统、上料系统、旋转干馏炉、热风炉、油气回收系统、烟气除尘系统和出料系统，所述上料系统底端与原料破碎系统连接，顶端与旋转干馏炉的进料口连接以将经原料破碎系统破碎的油母页岩送入旋转干馏炉，所述旋转干馏炉的底部出料口与出料系统连接，旋转干馏炉的炉体顶部与油气回收系统连接，其中，该油气回收系统分别连接有油水处理系统和气体处理系统，所述气体处理系统与热风炉连接以将分离出的气体经处理后送入热风炉燃烧，所述热风炉出风口与旋转干馏炉的炉体底部一端连接以作为旋转干馏炉的热源，旋转干馏炉的炉体底部另一端与烟气除尘系统连接以完成烟尘的收集处理。本发明冶炼效果高。

Description

一种小颗粒油母页岩的冶炼系统及其循环冶炼方法
技术领域
本发明涉及油母页岩冶炼技术领域，具体为一种小颗粒油母页岩的冶炼系统及其循环冶炼方法。
背景技术
油页岩属于非常规油气资源，与石油、天然气、煤一样都是不可再生的化石能源。油页岩以资源丰富和开发利用的可行性而被列为21 世纪非常重要的接替能源。油页岩(又称油母页岩)是一种高灰分的含可燃有机质的沉积岩，油页岩经低温干馏可以得到页岩油，页岩油类似原油，可以制成汽油、柴油或作为燃料油。当前冶炼油母页岩主要是利用12ｍｍ以上的块料进行冶炼，而小于12mm的小颗粒油母页岩被弃至不用，这样不仅污染环境还造成了资源浪费。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的是提出一种小颗粒油母页岩的冶炼系统及其循环冶炼方法，该系统和方法可针对小颗粒油母页岩进行循环冶炼。
本发明为了解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种小颗粒油母页岩的冶炼系统，所述系统包括依次连接的原料破碎系统、上料系统、旋转干馏炉、热风炉、油气回收系统、烟气除尘系统和出料系统，所述上料系统底端与原料破碎系统连接，顶端与旋转干馏炉的进料口连接以将经原料破碎系统破碎的油母页岩送入旋转干馏炉，所述旋转干馏炉的底部出料口与出料系统连接，旋转干馏炉的炉体顶部与油气回收系统连接，其中，该油气回收系统分别连接有油水处理系统和气体处理系统，所述气体处理系统与热风炉连接以将分离出的气体经处理后送入热风炉燃烧，所述热风炉出风口与旋转干馏炉的炉体底部一端连接以作为旋转干馏炉的热源，旋转干馏炉的炉体底部另一端与烟气除尘系统连接以完成烟尘的收集处理。
本发明中，所述油气回收系统包括依次连接的除尘器、由冷凝器和冷却塔共同组成的冷凝机构和气液分离器，所述除尘器连接在旋转干馏炉顶部，气液分离器的液体分离出口与油水处理系统连接，气体分离出口与气体处理系统连接。
本发明中，所述油水处理系统包括油水分离装置和储油罐。
本发明中，所述气体处理系统包括依次连接的减压罐、洗气塔和杜瓦罐，所述气体处理系统通过减压罐与气液分离器，通过杜瓦罐与热风炉连接。
本发明中，所述烟气除尘系统包括依次连接的一级除尘器、高温风机、二级除尘器和烟囱，所述烟气除尘系统通过一级除尘器与旋转干馏炉连接。
利用小颗粒油母页岩的冶炼系统的循环冶炼方法，一次循环过程包括以下步骤：
步骤一：利用原料破碎系统将原矿破碎，并筛选出粒径小于5mm的小颗粒油母页岩，堆放于原料车间备用；
步骤二：利用上料系统将粒径小于5mm的小颗粒油母页岩密封送入旋转干馏炉；
步骤三：旋转干馏炉旋转带动小颗粒油母页岩在热风炉送入的热风源下依次经过烘干、预热、高温分解和燃烧，过程中小颗粒油母页岩释放的燃烧气体送入烟气除尘系统，干馏得到的油水气经过油气回收系统分别得到页岩油和不凝瓦斯气体，页岩油进入储油罐储存，不凝瓦斯气体经过减压罐、洗气塔和杜瓦罐后送入热风炉燃烧，形成的热风持续送入旋转干馏炉，即完成一次循环。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
本发明所述的系统，形成了一个循环过程，旋转干馏炉能够保证粉碎的小颗粒油母页岩能够得到有效的干馏分解，油气回收系统能够有效将干馏分解出的油气水进行进一步的分离，进而得到页岩油和不凝瓦斯气体，而不凝瓦斯气体能够继续通过气体处理系统送入热风炉中进行燃烧，形成对旋转干馏炉的持续热源供给，不需要额外的热源参与，能够充分对油母页岩加以循环利用，另外，油母页岩燃烧释放处的气体通过烟气除尘系统进行脱硫处理后排除，以满足环保排放的要求。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图中标记：1、原料破碎系统，2、上料系统，3、旋转干馏炉，4、热风炉，5、油气回收系统，501、除尘器，502、冷凝器，503、冷却塔，504、气液分离器，6、烟气除尘系统，601、一级除尘器，602、高温风机，603、二级除尘器，604、烟囱，7、出料系统，8、油水处理系统，801、油水分离装置，802、储油罐，9、气体处理系统，901、减压罐，902、洗气塔，903、杜瓦罐。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作详细说明，本实施例以本发明技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程。
如图所示，本发明为一种小颗粒油母页岩的冶炼系统，所述系统包括依次连接的原料破碎系统1、上料系统2、旋转干馏炉3、热风炉4、油气回收系统5、烟气除尘系统6和出料系统7，所述上料系统2底端与原料破碎系统1连接，顶端与旋转干馏炉3的进料口连接以将经原料破碎系统1破碎的油母页岩送入旋转干馏炉3，所述旋转干馏炉3的底部出料口与出料系统7连接，旋转干馏炉3的炉体顶部与油气回收系统5连接，其中，该油气回收系统5分别连接有油水处理系统8和气体处理系统9，所述气体处理系统9与热风炉4连接以将分离出的气体经处理后送入热风炉4燃烧，所述热风炉4出风口与旋转干馏炉3的炉体底部一端连接以作为旋转干馏炉3的热源，旋转干馏炉3的炉体底部另一端与烟气除尘系统6连接以完成烟尘的收集处理。
进一步的，所述油气回收系统5包括依次连接的除尘器501、由冷凝器502和冷却塔503共同组成的冷凝机构和气液分离器504，所述除尘器501连接在旋转干馏炉3顶部，气液分离器504的液体分离出口与油水处理系统8连接，气体分离出口与气体处理系统9连接。
进一步的，所述油水处理系统8包括油水分离装置801和储油罐802。
进一步的，所述气体处理系统9包括依次连接的减压罐901、洗气塔902和杜瓦罐903，所述气体处理系统9通过减压罐901与气液分离器504，通过杜瓦罐903与热风炉4连接。
进一步的，所述烟气除尘系统6包括依次连接的一级除尘器601、高温风机602、二级除尘器603和烟囱604，所述烟气除尘系统6通过一级除尘器601与旋转干馏炉3连接。
利用小颗粒油母页岩的冶炼系统的循环冶炼方法，其一次循环过程包括以下步骤：
步骤一：利用原料破碎系统1将原矿破碎，并筛选出粒径小于5mm的小颗粒油母页岩，堆放于原料车间备用；
步骤二：利用上料系统2将粒径小于5mm的小颗粒油母页岩密封送入旋转干馏炉3；
步骤三：旋转干馏炉3旋转带动小颗粒油母页岩在热风炉4送入的热风源下依次经过烘干、预热、高温分解和燃烧，过程中小颗粒油母页岩释放的燃烧气体送入烟气除尘系统6，干馏得到的油水气经过油气回收系统5分别得到页岩油和不凝瓦斯气体，页岩油进入储油罐储存，不凝瓦斯气体经过减压罐901、洗气塔902和杜瓦罐903后送入热风炉4燃烧，形成的热风持续送入旋转干馏炉3，即完成一次循环。
本发明中：
原料破碎系统1：将矿石通过一破、二破破碎成粒度小于5mm的物料，堆放于原料车间待用。
上料系统2：经破碎、筛选而来的粒度为5毫米以下的油母页岩经皮带秤计量后，通过密封连续式进料设备均匀的进入旋转干馏炉3内。
旋转干馏炉3：进入旋转干馏炉3的油母页岩在螺旋供料机的作用下，均匀的从炉中的周边落下。经过旋转干馏炉3不断的转动，最初进入旋转干馏炉3的油母页岩在炉前部预热段先被预热升温，除去油页岩表面的水分和潮湿气体。油页岩在预热段前移的过程中温度不断升高，当温度升高到120摄氏度时表面水分蒸发完毕；当温度升到150摄氏度-180摄氏度时放出页岩中所含页岩内部吸附气体；温度超过180摄氏度时页岩中所含页岩中有机质开始分解出水分、二氧化碳及硫化氢等气体；当页岩继续升温达520摄氏度时页岩中焦油基本释放完毕；此时页岩放出焦油后变成页岩灰焦。
热风炉4：旋转干馏炉3加热采用高温热风加热，热源是通过燃烧不凝瓦斯气体，热风的最高温度能达到1000摄氏度。
油气回收系统5：通过油页岩干馏产生油水气，油水气经除尘器501后，进入冷凝器502，通过气液分离器504的气液分离、油水分离得到页岩油，分离出的页岩油送入油水分离装置801进一步脱水，然后送到储油罐8002储存,；通过气液分离器504分离出的不凝瓦斯气体依次进入：减压罐901、煤气风机、洗气塔902、杜瓦罐903经整理后送入热风炉4燃烧。
烟气除尘系统6：本系统是油页岩干馏配套工序。其主要目的为脱出热风炉4燃烧废气中的二氧化硫，使之达到国家排放标准。此系统采用双碱法脱硫。双碱法是采用钠基脱硫剂进行塔内脱硫，由于钠基脱硫剂碱性强，吸收二氧化硫后反应产物溶解度大，不会造成过饱和结晶，造成结垢堵塞问题。另一方面脱硫产物被排入再生池内用氢氧化钙进行还原再生，再生出的钠基脱硫剂再被打回脱硫塔循环使用。脱硫效率达到97%以上。脱硫单元的工艺系统由：烟气系统、循环浆液系统、除雾器系统、减温系统、排出系统、石膏浆液系统、供浆系统、硝化系统、碱液系统、工艺水系统、压缩空气系统、溢流排放系统组成。
出料系统7：页岩经干馏反应后生成的低热值灰焦，冷却后炉渣由排渣机铲出炉外，经漏斗落入皮带机上，运到临时堆场后外售。

Claims (6)

1.一种小颗粒油母页岩的冶炼系统，其特征在于：所述系统包括依次连接的原料破碎系统（1）、上料系统（2）、旋转干馏炉（3）、热风炉（4）、油气回收系统（5）、烟气除尘系统（6）和出料系统（7），所述上料系统（2）底端与原料破碎系统（1）连接，顶端与旋转干馏炉（3）的进料口连接以将经原料破碎系统（1）破碎的油母页岩送入旋转干馏炉（3），所述旋转干馏炉（3）的底部出料口与出料系统（7）连接，旋转干馏炉（3）的炉体顶部与油气回收系统（5）连接，其中，该油气回收系统（5）分别连接有油水处理系统（8）和气体处理系统（9），所述气体处理系统（9）与热风炉（4）连接以将分离出的气体经处理后送入热风炉（4）燃烧，所述热风炉（4）出风口与旋转干馏炉（3）的炉体底部一端连接以作为旋转干馏炉（3）的热源，旋转干馏炉（3）的炉体底部另一端与烟气除尘系统（6）连接以完成烟尘的收集处理。
2.如权利要求1所述的一种小颗粒油母页岩的冶炼系统，其特征在于：所述油气回收系统（5）包括依次连接的除尘器（501）、由冷凝器（502）和冷却塔（503）共同组成的冷凝机构和气液分离器（504），所述除尘器（501）连接在旋转干馏炉（3）顶部，气液分离器（504）的液体分离出口与油水处理系统（8）连接，气体分离出口与气体处理系统（9）连接。
3.如权利要求2所述的一种小颗粒油母页岩的冶炼系统，其特征在于：所述油水处理系统（8）包括油水分离装置（801）和储油罐（802）。
4.如权利要求2所述的一种小颗粒油母页岩的冶炼系统，其特征在于：所述气体处理系统（9）包括依次连接的减压罐（901）、洗气塔（902）和杜瓦罐（903），所述气体处理系统（9）通过减压罐（901）与气液分离器（504），通过杜瓦罐（903）与热风炉（4）连接。
5.如权利要求1所述的一种小颗粒油母页岩的冶炼系统，其特征在于：所述烟气除尘系统（6）包括依次连接的一级除尘器（601）、高温风机（602）、二级除尘器（603）和烟囱（604），所述烟气除尘系统（6）通过一级除尘器（601）与旋转干馏炉（3）连接。
6.利用权利要求1-5任一所述的小颗粒油母页岩的冶炼系统的循环冶炼方法，其特征在于，一次循环过程包括以下步骤：
步骤一：利用原料破碎系统（1）将原矿破碎，并筛选出粒径小于5mm的小颗粒油母页岩，堆放于原料车间备用；
步骤二：利用上料系统（2）将粒径小于5mm的小颗粒油母页岩密封送入旋转干馏炉（3）；
步骤三：旋转干馏炉（3）旋转带动小颗粒油母页岩在热风炉（4）送入的热风源下依次经过烘干、预热、高温分解和燃烧，过程中小颗粒油母页岩释放的燃烧气体送入烟气除尘系统（6），干馏得到的油水气经过油气回收系统（5）分别得到页岩油和不凝瓦斯气体，页岩油进入储油罐储存，不凝瓦斯气体经过减压罐（901）、洗气塔（902）和杜瓦罐（903）后送入热风炉（4）燃烧，形成的热风持续送入旋转干馏炉（3），即完成一次循环。
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