CN109504414A - 一种多层式干馏热解炉 - Google Patents

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    • C10B53/00—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
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    • C10B49/02—Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated with hot gases or vapours, e.g. hot gases obtained by partial combustion of the charge

Abstract

本发明属于热解设备技术领域，尤其涉及一种多层式干馏热解炉。多层式干馏热解炉，包括炉体和炉胆；炉体上设置有多个炉胆，多个炉胆从下到上依次设置，并且位于下层的炉胆进行热解反应，位于中间的炉胆进行绝氧燃烧，位于上层的炉胆进行富氧燃烧；炉胆的底部具有热量输送通道，位于三个炉胆中的热量通过热量输送通道从上到下输送。多层式干馏热解炉，其炉体内三层炉胆中的热量是由上向下输送的，充分利用了油页岩及其他其他含炭含氢物质的裂解过程中的产物，提高了能源的利用率。

Description

一种多层式干馏热解炉
技术领域
本发明属于热解设备技术领域，尤其涉及一种多层式干馏热解炉。
背景技术
我国的油页岩资源丰富，已探明油页岩储量若换算成页岩油约有400多亿吨。当前，对于中国等国家而言，生产的原油不能满足本国的需求，必须依靠大量的进口原油。这不仅牵扯到国民经济发展，还关系到国家能源安全问题。面对紧缺的石油资源，页岩油工业应加以大力规划发展。
目前油页岩干馏技术在流化催化裂化(FCC)过程中，原料油与催化剂在提升管中快速接触进行催化裂化反应，反应生成的焦炭沉积到催化剂上造成其失活，生焦失活的催化剂经汽提后进入再生器进行烧焦再生。再生产生的烟气温度可高达700℃左右，在催化裂化装置中其带走的能量可以占到全装置能耗的四分之一左右。再生烟气能量回收的效率也直接影响到整套装置的能耗。即现有的油页岩干馏过程中，存在能耗高的问题。
发明内容
(一)要解决的技术问题
针对现有存在的技术问题，本发明提供一种多层式干馏热解炉，能够解决现有技术中油页岩干馏过程中存在的能耗高的问题。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
一种多层式干馏热解炉，其包括炉体和炉胆；
炉体上设置有多个炉胆，多个炉胆从下到上依次设置，
炉胆的底部具有热量输送通道，位于多个炉胆中的热量通过热量输送通道从上到下输送。
优选的，包括炉胆输送装置，多个炉胆，此处多个炉胆只大于三个炉胆；
炉胆输送装置将多个炉胆依次输送至炉体的下层、中层和上层。
优选的，所述输送装置为输送气缸。
优选的，输送装置包括水平输送装置和竖直输送装置，炉体的下层和上层均对应一个水平输送装置，分别用于将炉胆输送至炉体的下层和将炉胆从炉体的上层移出；
竖直输送装置设置在炉体上，用于将炉胆按上中下三层的顺序依次输送。
优选的，炉胆包括合金内胆，并且在内胆的底部为页片形结构，并且相邻页片之间形成有热量输送通道。
优选的，炉体的上端设置有进气室和下端设置有排气室；
进气室的排气端与上层炉胆连通，排气室的进气端与下层炉胆的热量输送通道连通，中层炉胆通过进气管与进气室连通，排气室的排气口与分馏装置连通。
优选的，排气口与分馏装置之间设置有旋风分离器和过滤器；
旋风分离器的入口与排气室的出口连通，旋风分离器的出口与过滤器的入口连通，过滤器的出口与分馏装置的入口连通。
优选的，排气口的出口端设置有引风装置。
优选的，分馏装置的不凝气体排放口与进气室连通。
优选的，包括多个并联设置的炉体。
(三)有益效果
本发明的有益效果是：本发明提供的多层式干馏热解炉，其炉体内三层炉胆中的热量是由上向下输送的，充分利用了油页岩裂及其他其他含炭含氢物质的解过程中的产物，提高了能源的利用率。
附图说明
图1为本发明具体实施方式提供的多层式干馏热解炉的结构示意图；
图2为本发明具体实施方式提供的炉胆的结构示意图。
【附图标记说明】
1：炉体；2：炉胆；3：下层炉胆；4：中层炉胆；5：上层炉胆；6：进气室；7：排气室；8：分馏装置；9：引风装置。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
如图1、图2所示，本发明公开了一种多层式干馏热解炉，其中，包括炉体1和炉胆2。
炉体1上设置有多个炉胆2，在此实施方式中以设置三个炉胆2为例进行说明，三个炉胆从下到上依次设置，并且位于下层的炉胆2进行热解反应，位于中间的炉胆2进行绝氧燃烧，位于上层的炉胆2进行富氧燃烧。
炉胆2的底部具有热量输送通道，位于三个炉胆2中的热量通过热量输送通道从上到下输送。
下层炉胆3内的反应物是油页岩，其在绝氧状态下受热分解，裂解生产焦化炭、裂解气以及油气。
中层炉胆4内的反应物焦化炭和二氧化碳，在绝氧状态反应生成一氧化碳和氢气等可燃气体和惰性气体，惰性气体携带中层炉胆内的热量经过热量输送通道进入下层炉胆3，为下层炉胆3内的反应提供热量。可燃气体进入上层炉胆5。
上层炉胆5内的焦化炭与中层炉胆内输送的可燃气体在富氧的状态进行燃烧，最后得到炉渣，在燃烧过程中将燃烧通过热量输送通道输送至中层炉胆。
本实施方式是以油页岩为例进行的说明，需要说明的是，此装置还适合其他含炭含氢物质的干馏，如煤炭、污泥、垃圾油页岩、废轮胎、生物质等。其最大特点是它能把二氧化炭变成一氧化炭，以及能够能处理0－50毫米的物料，具有较高的能源利用率。
炉体1内炉胆2中的热量是由上向下输送的，并充分利用了油页岩裂解过程中的产物，提高了能源的利用率。
具体的，包括炉胆输送装置，多个炉胆2，此处多个炉胆2只大于三个炉胆。炉胆输送装置将多个炉胆依次输送至炉体的下层、中层和上层。具体的，在一个干馏周期内，炉体上具有三个炉胆，其中，上层炉5胆内进行富氧燃烧、中层炉胆4进行绝氧燃烧、下层炉胆3进行热解反应，等一个干馏周期结束后，上层炉胆5在输送装置的输送下移出炉体1，中层炉胆4在输送装置的输送下进入炉体1的上层变成新的上层炉胆5，下层炉胆3在输送装置的输送下进入炉体1的中层变成新的中层炉胆4，输送装置在将一个装有油页岩的炉胆2输送至炉体1的下层形成新的下层炉胆3，继续进行一个新的干馏周期，在油页岩干馏过程中是一个不断重复上述步骤的过程。
具体的，输送装置包括水平输送装置和竖直输送装置，炉体的下层和上层均对应一个水平输送装置，分别用于将炉胆输送至炉体的下层和将炉胆从炉体的上层移出。
竖直输送装置设置在炉体上，用于将炉胆按上中下三层的顺序依次输送。
需要说明的是，水平输送装置包括输送带和水平气缸，其中水平气缸可以将炉胆推入或推出炉体，输送带可以将炉胆输送至炉体入口处或者炉体出口处。
竖直输送装置为竖直气缸，气缸可以将炉胆提升一定的高度。
炉胆2包括合金内胆，并且在内胆的底部为页片形结构，并且相邻页片之间形成有热量输送通道。
炉体1的上端设置有进气室6和下端设置有排气室7。
进气室6的排气端与上层炉胆5连通，排气室7的进气端与下层炉胆3的热量输送通道连通，中层炉胆4通过进气管与进气室6连通，排气室7的排气口与分馏装置8连通。
分馏装置8包括油水分离器、汽水分离器、油气分离器和脱硫器，上述装置的结构和连接关系均与现有技术相同。
通过进气室6的设置能够将实现中层炉胆输送气体的富集，便于将中层炉胆内的气体输送至上层炉胆内。
排气室7用于下层炉胆内气体的富集，便于对下层炉胆内产生气体的收集。
排气口与分馏装置之间设置有旋风分离器和过滤器，旋风分离器的入口与排气室的出口连通，旋风分离器的出口与过滤器的入口连通，过滤器的出口与分馏装置的入口连通。
旋风分离器、过滤器和分馏装置为油页岩干馏技术的常用设备。
排气口的出口端设置有引风装置9。通过对引风装置的风速的控制，可以控制上中下三层炉胆之间热量传输的速率，进而可以实现对反应时间和温度进行控制。
分馏装置的不凝气体排放口与进气室连通，通过此设置可以实现对分馏过程产生的不凝气体进行利用，进一步的提高了能源利用率。
多层式干馏热解炉包括多个并联设置的炉体。通过多个炉体的设置可以提高油页岩干馏效率。
炉胆为合金内胆，具有耐高温，耐腐蚀的特点。炉体内三层炉胆中的热量可以由上向下传递，但是，由于三层进行不同的反应，中层炉胆具有隔离的作用，能够控制下层炉胆内油质不直接燃烧，油气没有损失，回收率高。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理，这些描述只是为了解释本发明的原理，不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多层式干馏热解炉，其特征在于，包括炉体和炉胆；
炉体上设置有多个炉胆，多个炉胆从下到上依次设置，炉胆的底部具有热量输送通道，位于多个炉胆中的热量通过热量输送通道从上到下输送。
2.根据权利要求1所述的多层式干馏热解炉，其特征在于，包括炉胆输送装置，多个炉胆，此处多个炉胆只大于三个炉胆；
炉胆输送装置将多个炉胆依次输送至炉体的下层、中层和上层。
3.根据权利要求2所述的多层式干馏热解炉，其特征在于，所述输送装置为输送气缸。
4.根据权利要求2所述的多层式干馏热解炉，其特征在于，输送装置包括水平输送装置和竖直输送装置，炉体的下层和上层均对应一个水平输送装置，分别用于将炉胆输送至炉体的下层和将炉胆从炉体的上层移出；
竖直输送装置设置在炉体上，用于将炉胆按上中下三层的顺序依次输送。
5.根据权利要求1所述的多层式干馏热解炉，其特征在于，炉胆包括合金内胆，并且在内胆的底部为页片形结构，并且相邻页片之间形成有热量输送通道。
6.根据权利要求1所述的多层式干馏热解炉，其特征在于，炉体的上端设置有进气室和下端设置有排气室；
进气室的排气端与上层炉胆连通，排气室的进气端与下层炉胆的热量输送通道连通，中层炉胆通过进气管与进气室连通，排气室的排气口与分馏装置连通。
7.根据权利要求6所述的多层式干馏热解炉，其特征在于，排气口与分馏装置之间设置有旋风分离器和过滤器；
旋风分离器的入口与排气室的出口连通，旋风分离器的出口与过滤器的入口连通，过滤器的出口与分馏装置的入口连通。
8.根据权利要求6所述的多层式干馏热解炉，其特征在于，排气口的出口端设置有引风装置。
9.根据权利要求6所述的多层式干馏热解炉，其特征在于，分馏装置的不凝气体排放口与进气室连通。
10.根据权利要求1所述的多层式干馏热解炉，其特征在于，包括多个并联设置的炉体。
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