一種油頁巖乾餾方法
2023-08-10 21:58:01 2
專利名稱：一種油頁巖乾餾方法
技術領域：
本發 明涉及一種油頁巖乾餾方法，屬於石油化工技術領域。
背景技術：
我國油頁巖折合原油儲量達470億噸，平均含油率6%以上，灰分大於40%，油頁巖灰渣屬於含有少量殘碳的類似火山灰質的瘠性原料，有一定的顆粒度，主要成份為Si02、Fe203、CaO, A1203、MgO, CaO等，還含鎘、鉻、鉛等微量重金屬元素。殘渣如不及時處理，經過雨水淋溶或擴散後嚴重汙染周圍的水源、土地及生物，危害居民健康。在世界上油頁巖資源最多的愛沙尼亞，廢渣堆積物已經超過80億噸，結果森林被大片破壞，地下水位下降，空氣、河流和湖泊都受到嚴重汙染；在國內頁巖灰渣也成為廣東茂名市最嚴重的生態環境問題。因此殘渣能否消納利用，將是提油工程能否實施的關鍵。目前國內油頁巖提油工藝仍以立式爐乾餾工藝為主，立式爐結構為垂直通道固定床間接加熱，屬氣體熱載體法。該方法主要存在以下不足之處設備結構簡單，容易投產；由於在立式顆粒床層內細粉會堵塞空隙，影響熱傳導，故立式乾餾工藝須將原料破碎篩分，其中< IOmm細顆粒作尾礦剔出，資源利用率僅有75%，而且汙染環境；由於爐體特殊結構，爐內透氣性差，油氣不易逸出，原料分布均勻性差，有效提油率只有50%;提油出渣用水密封，耗用水資源，每生產I噸油，約排放16噸渣(含無法處理的頁巖細顆粒)，需4噸水密封處理，處理後溼渣汙染環境，難以綜合利用，熱利用率低；單爐處理能力低，一般立式乾餾爐每天處理頁巖原料100噸。國外方面，加拿大ATP乾餾工藝屬於固體熱載體法，由一個臥式迴轉窯構成，兩個同心圓筒，內筒用於油頁巖的預熱和乾餾，產生的半焦渣燃燒沿外筒逆向流動，將熱量傳給內筒中的頁巖；油母熱解成烴氣，通過管道出爐，進入油氣回收系統。該乾餾工藝資源利用率高，採油率高，熱效率高，但還存在乾餾區溫度較高，部分油品轉化成裂解氣，熱值稍低，儲運稍難，氣的應有價值也受到限制；同時由於整個烘乾、乾餾、燃燒等過程全部在單臺設備中完成，設備結構複雜，溫度、壓力控制難度大。前蘇聯加洛捷水平傾斜迴轉乾餾爐與ATP爐原理相近，但產能較低。巴西的PETR0SIX乾餾爐、愛沙尼亞的GAL0TER乾餾爐，前蘇聯基委特爐，基本原理與國內立式爐相同。高溫流化床乾餾和ICP原地轉化乾餾技術均未進入工業生產，難以比較。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術的不足之處，提供一種油頁巖乾餾方法。本發明的油頁巖乾餾方法，包括以下步驟
1)取油頁巖原料，送入烘乾機烘乾，烘乾後的產物分離成廢氣和油頁巖；
2)將得到的油頁巖和熱載體在混合器混合後進入乾餾爐進行乾餾反應，乾餾產物經過高溫收塵器進行除塵分離處理，分離得到熱油氣和熱半焦渣；
3)將上一步中得到的熱油氣送入冷凝器，分離得到油、水和氣；將上一步中得到的熱半焦渣送入燃燒爐，與熱氣一起燃燒，得到熱氣和熱灰，其中的部分熱氣和部分熱灰經過三通進入一號分離器進行分離，分離得到新的熱氣和熱灰，將新分離得到的熱灰的一部分進入混合器中作為熱載體，從一號分離器出來的熱氣和其餘的熱灰與從燃燒爐出來且經過三通輸出的其餘熱氣和熱灰一起，進入二號分離器進行分離；
4)經過二號分離器分離得到新的熱氣和熱灰，將得到的熱灰與外界輸入的水和氣在熱灰空氣熱交換器中進行熱交換，得到熱氣、熱水和灰渣，從熱交換獲得的熱氣中的部分被用於燃燒爐，從熱交換獲得的其餘熱氣與熱水、從二號分離器得到的其餘熱氣一起，用於鍋爐加熱，得到蒸汽和熱氣。 所說的加熱鍋爐中得到的熱氣輸送至烘乾機。本發明的油頁巖乾餾方法，具有如下技術效果
1)本技術可以處理小顆粒原料，減少資源浪費，資源利用率高；
2)充分利用了原料半焦渣中固定碳燃燒熱量對系統供熱，系統熱效率高；
3)乾餾半焦渣經過燃燒處理後，灰渣中不含油份與固定碳，可以作為原料用於水泥、陶瓷生產等，或直接排放處理，無汙染問題產生，節能環保；
4)分離徹底，能將原料中含有的油份全部乾餾出來變成油、蒸汽、水和灰；
5)系統設備獨立完成烘乾、混合、乾餾、燃燒、油氣冷凝及熱量回收利用功能，整個乾餾工藝系統控制簡單，易於操控。
圖I是本發明的油頁巖的乾餾工藝圖。
具體實施例方式如圖I所示，本發明的油頁巖乾餾方法，包括如下步驟
1)取油頁巖原料(10°C，1000k g )，送入烘乾機烘乾，烘乾機中有來自鍋爐的熱氣(4030C，560kg)，烘乾後的產物分離成廢氣(1300C，585kg)和油頁巖(110°C，975kg)；
2)將得到的油頁巖(110°C，975kg)和熱載體(800°C，1573kg)在混合器混合後進入乾餾爐進行乾餾反應，乾餾產物經過高溫收塵器進行除塵分離處理，分離得到熱油氣(480°C，124kg)和熱半焦渣(480°C，2424kg)；
3)將上一步中得到的熱油氣送入冷凝器，分離得到油(50°C、65kg)、水(20°C、21kg)和氣(20°C、38kg);將上一步中得到的熱半焦渣送入燃燒爐，與熱氣(400°C，398kg)—起燃燒，得到800°C的熱氣和熱灰(共計2822kg)，其中的部分熱氣和部分熱灰(共計1881kg)經過三通進入一號分離器進行分離，分離得到新的800°C的熱氣和熱灰，將新分離得到的熱灰的一部分(共計1573kg)送入混合器中作為熱載體，從一號分離器出來的熱氣和其餘的熱灰(合計308kg)與從燃燒爐出來且經過三通輸出的其餘熱氣和熱灰(合計941kg) —起，共計1249kg的熱氣和熱灰，送入二號分離器進行分離；
4)經過二號分離器分離得到新的熱氣和熱灰，將得到的熱灰(795°C，782kg)與外界輸入的水(104°C，235kg)和氣(80°C，1501kg)在熱灰空氣熱交換器中進行熱交換，得到熱氣(400°C，1501kg)、熱水(180°C，235kg)和灰渣(90°C，782kg)，從熱交換獲得的熱氣中的部分(1408kg)被輸送至燃燒爐，其中有398kg熱氣被用於燃燒爐，從熱交換獲得的其餘熱氣(93kg)與熱水(235kg)、從二號分離器得到的熱氣(467kg，800°C ) 一起，用於鍋爐加熱，得 到蒸汽(510°C，235kg)和熱氣(403°C，560kg),得到的熱氣輸送至烘乾機使用。
權利要求
1.一種油頁巖乾餾方法，其特徵在於，包括以下步驟 1)取油頁巖原料，送入烘乾機烘乾，烘乾後的產物分離成廢氣和油頁巖； 2)將得到的油頁巖和熱載體在混合器混合後進入乾餾爐進行乾餾反應，乾餾產物經過高溫收塵器進行除塵分離處理，分離得到熱油氣和熱半焦渣； 3)將上一步中得到的熱油氣送入冷凝器，分離得到油、水和氣；將上一步中得到的熱半焦渣送入燃燒爐，與熱氣一起燃燒，得到熱氣和熱灰，其中的部分熱氣和部分熱灰經過三通進入一號分離器進行分離，分離得到新的熱氣和熱灰，將新分離得到的熱灰的一部分進入混合器中作為熱載體，從一號分離器出來的熱氣和其餘的熱灰與從燃燒爐出來且經過三通輸出的其餘熱氣和熱灰一起，進入二號分離器進行分離； 4)經過二號分離器分離得到新的熱氣和熱灰，將得到的熱灰與外界輸入的水和氣在熱灰空氣熱交換器中進行熱交換，得到熱氣、熱水和灰渣，從熱交換獲得的熱氣中的部分被用於燃燒爐，從熱交換獲得的其餘熱氣與熱水、從二號分離器得到的其餘熱氣一起，用於鍋爐加熱，得到蒸汽和熱氣。
2.根據權利要求I所述的油頁巖乾餾方法，其特徵在於，所說的加熱鍋爐中得到的熱氣輸送至烘乾機。
全文摘要
本發明提供了一種油頁巖乾餾方法，包括以下步驟1)取油頁巖原料，送入烘乾機烘乾，烘乾後的產物分離成廢氣和油頁巖；2)將得到的油頁巖和熱載體在混合器混合後進入乾餾爐進行乾餾反應，乾餾產物經過高溫收塵器進行除塵分離處理，分離得到熱油氣和熱半焦渣。本發明具有如下技術效果本技術可以處理小顆粒原料，減少資源浪費，資源利用率高；充分利用了原料半焦渣中固定碳燃燒熱量對系統供熱，系統熱效率高；乾餾半焦渣經過燃燒處理後，灰渣中不含油份與固定碳，可以作為原料用於水泥、陶瓷生產等，或直接排放處理，無汙染問題產生，節能環保；分離徹底。
文檔編號C10G1/00GK102776010SQ20121028381
公開日2012年11月14日 申請日期2012年8月10日 優先權日2012年8月10日
發明者李剛, 王復光, 賁道春 申請人:江蘇鵬飛集團股份有限公司, 海安縣實力機械有限公司