[发明专利]油砂/页岩流化干馏方法及其所采用的系统

说明书

技术领域

本发明属油砂/页岩干馏技术领域，尤其涉及一种油砂/页岩流化干馏方法及其所采用的系统。

背景技术

近年来，国际原油价格持续走高、石油需求不断攀升、常规石油资源过度开采和消耗问题日益突出，随着世纪经济对石油的需求不断增加，常规石油资源已不能满足石油需求的快速增长，因此必须提高对非常规石油资源的加工利用程度。

油砂，又称沥青砂或焦油砂，属于非常规石油资源，是一种含有沥青或焦油的砂或砂岩，通常是由砂、沥青、矿物质、粘土和水组成的混合物，其中沥青含量3%～20%，砂和粘土占80%～85%，水占3%～6%。世界上油砂分布广泛，油砂资源占石油储量的30%，储量相当丰富。我国是油砂矿资源丰富的国家之一。

油页岩属于非常规油气资源，以丰富的资源、有利的特性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。目前，我国主要采用干馏技术对大块油页岩提取页岩油，对于干馏厂剩余的小颗粒油页岩作为尾料，还没有找到有效的方法提其中的页岩油，细小页岩利用成为制约页岩干馏技术的瓶颈。粒度小的页岩颗粒综合利用率低，造成小粒度页岩大量积压和环境污染。

相对油砂/页岩的开采技术而言，现有油砂/页岩的后续加工技术比较落后，且成本较高，环境问题比较突出。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足之处而提供一种实用性强，环保效能显著，便于工业化生产的油砂/页岩流化干馏方法。

本发明还提供一种与上述方法相配套的油砂/页岩流化干馏系统。

为达到上述目的，本发明是这样实现的：一种油砂/页岩流化干馏方法，可按如下步骤实施：（1）将瓦斯气与富氧空气混合气体输入燃烧器内进行燃烧，燃烧产生的热气体进入反应器中的输送段；通过螺旋推进器将粒度小于20mm的油砂/页岩送入反应器内，使油砂/页岩在所述反应器内进行流化干馏，干馏温度控制在500～550℃；继续上升的油砂/页岩及干馏气在反应器上部进行气固沉降分离，瓦斯气体从反应器顶部导出，由反应器顶部的外置旋风分离器再进行气固分离；油砂/页岩固态物料则通过回流管道回流到反应器中的输送段；（2）步骤（1）所述外置旋风分离器输出的干馏气经洗尘塔洗涤，分离出燃料油及粉尘产物，将所述燃料油及粉尘分离产物导入集泥罐进行油泥分离；洗尘塔导出的干馏气经换热器换热后送至储油罐内，以实现轻质油与瓦斯气的分离。

作为一种优选方案，本发明在步骤（2）中，储油罐瓦斯气出口分两路，一路进入燃烧器与富氧空气燃烧；另一路经加热炉加热后进入反应器中流化床段。

作为另一种优选方案，本发明洗尘塔洗涤时，洗涤剂经换热器换热后，再闭环返回至吸尘塔顶部。

上述油砂/页岩流化干馏方法所采用的油砂/页岩流化干馏系统，它包括螺旋推进器、反应器、置于反应器内的一级旋风分离器与二级旋风分离器、外置旋风分离器、燃烧器、洗尘塔、换热器及储油罐；所述螺旋推进器的出料口与反应器的入料口相通；在所述反应器内，于一级旋风分离器及二级旋风分离器料腿出口的下部设有捕尘器；所述外置旋风分离器的顶部出气口与洗尘塔的入气口相通；所述洗尘塔的出气口经换热器与储油罐的入料口相通。

作为一种优选方案，本发明还设有加热炉；所述储油罐的上部出气口一路与加热炉的入气口相通，其另一路与燃烧器的进气口相通；所述加热炉出气口与反应器流化床段循环瓦斯气反馈入口相通。

作为另一种优选方案，本发明还设有油砂粉碎机；所述油砂粉碎机的出料口与螺旋推进器的入料口相通。

进一步地，本发明外置旋风分离器的油砂/页岩固态物料出口与反应器的输送段相通。

更进一步地，本发明所述洗尘塔的底部洗涤剂出口经换热器与洗尘塔的上部洗涤剂入口相通。

另外，本发明所述燃烧器包括燃烧室；在所述燃烧室内，于烟气出口附近设有火焰挡板。

其次，本发明在所述反应器内输送段固定设有气体分布器；所述气体分布器包括主管、支管及分支管；所述支管与分支管的中轴线处于同一个平面且相关垂直；所述主管、支管及分支管相通。