[发明专利]一种页岩油的提取方法及其设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种页岩油的提取方法及其设备。

背景技术

油页岩是石油和煤炭较为理想的替代能源。不完全统计表明，世界油页岩资源量比煤资源量多40％，页岩油资源量约比石油资源量多50％。随着能源需求增长、能源供应与能源结构调整等问题日益突出，如何合理有效开发利用油页岩资源，缓解能源压力，已成社会经济发展的必然趋势。据统计，2000年全球开采的油页岩中有69％用于发电和供暖，25％用于提炼高收益的页岩油及相关产品，6％用于生产以及其它用途。可见油页岩主要有三种用途，不但可提炼出各种油类，而且还可炼制出各种合成燃料气体及化工原料，副产品还可用于制砖、水泥等建筑材料。

油页岩的开发利用已有近二百年历史，世界许多国家都非常重视油页岩的开发和利用。中国的页岩油工业始于1928年，至今已有70多年的历史。1959年油页岩年加工能力曾达2000万吨，页岩油产量达到79万吨，约占当年全国石油产量的21％，创造了历史最高水平。上世纪60年代后，随着天然原油的大量开采，页岩油比重机急剧下降，但有少数企业维持着油页岩的开采和利用，目前页岩油产量每年仍有15-20万吨。中国是世界上到目前仍然保持着页岩油生产的少数国家之一。虽然全世界的油页岩资源丰富，用途广，开发利用时间也较早，但并不被大多数国家所重视。

目前，页岩油的提取一般采用油页岩干馏技术。该技术是将一定粒径范围内的油页岩颗粒输送到干馏炉内，在干馏炉中进行干燥预热及干馏，干馏生成页岩油。干馏后的页岩呈半焦进入发生炉，然后进行氧化还原反应，生成的瓦斯进入混合室与通入的热循环瓦斯混合，经喷孔喷向干馏炉作为干馏热源。而半焦则经过氧化还原后，生成的页岩渣经过冷却后炉外。

但是，目前从油页岩中提取页岩油技术有如下缺陷：1)成本高；2)效率低；3)环境污染大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种页岩油的提取方法。使用该方法提取页岩油能降低成本、效率高且环境污染小。

本发明要解决的另一技术问题是提供一种提取页岩油的设备系统。

为解决上述第二个技术问题，本发明一种提取页岩油的设备系统，它采用的技术方案如下：

它包括蒸馏器和油分离器；

所述蒸馏器上方设有进料斗，下方设有出料斗；所述蒸馏器的中部从上到下设有预热油雾段、热解段、燃烧段和废油页岩冷却段；

所述蒸馏器中部上端预热油雾段处通过管道与油分离器上部连接相通；所述油分离器的下部通过管道与蒸馏器的热解段、燃烧段和废油页岩冷却段分别相通连接。

作为上述技术方案的进一步的改进，为方便原料的输送，所述蒸馏器上方设有原料旋转输送器，下方设有废料旋转输送器；这大大方便了原料的输送，也方便了废料的运输排放。

作为上述技术方案的进一步的改进，为方便原料油页岩颗粒进入和排出蒸馏器，所述蒸馏器进料斗内设有旋转进料格栅，所述蒸馏器出料斗内设有旋转出料格栅。

作为上述技术方案的进一步的改进，所述蒸馏器内部纵向设有一滚动格栅机械装置；该装置有助于原料在蒸馏器中的受热均匀，也有助于原料在蒸馏器的下落并冷却。

作为技术方案的进一步的改进，所述蒸馏器的预热油雾段与油分离器连接的管道上还设有精馏塔。

作为技术方案的进一步的改进，所述精馏塔与油分离器的连接管道上还设有加氢反应器和冷凝器。

作为技术方案的进一步的改进，所述油分离器上部通过管道与一循环鼓风机连接，且该油分离器的底部通过管道与蒸馏器热解段侧壁相通连接；所述循环鼓风机通过管道分别与蒸馏器热解段、燃烧段和废油页岩冷却段相通连接；在所述循环鼓风机与蒸馏器热解段和燃烧段连接的管道上，外接一鼓风机。

为解决上述第一个技术问题，本发明一种页岩油的提取方法，包括如下步骤：

1)将压碎的页岩装入蒸馏器的顶部，然后进入预热油雾段，将页岩预热到138～160℃；

2)页岩进入蒸馏器热解段，加热页岩到482～538℃，页岩在该热解段蒸馏出页岩油油/气混合物，通入循环气带动页岩油油/气混合物进入预热油雾段；

3)页岩进入蒸馏器燃烧段，在该段内残留在页岩上的含碳的残留物进入燃烧区时变成了一种燃料，通入夹带部分空气的循环气，此循环气因含有空气，所以在燃烧区内会引燃上述含碳的燃料而发生燃烧；该燃烧的热量可保持蒸馏器各段在需要的温度范围；