[实用新型]一体式干馏炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种将热载体加热和物料干馏集合在同一个干馏单元内的一体式干馏炉。适用于对油砂、油页岩和煤等物料的低温干馏炼油。 

背景技术

目前，国内对物料的低温干馏工艺有三种，第一种是抚顺式干馏工艺，主要设备有干馏炉和加热炉，干馏炉为圆筒形结构，为内燃式炉，加热炉为蓄热式加热炉。抚顺式干馏工艺流程见图1，工作时用鼓风机从干馏炉底部送入饱和空气助燃，物料中的固定碳燃烧产生的烟气对上部的油页岩进行干馏，为防止炉内烟气温度过高而结焦，在干馏炉上部通入经加热炉加热到550℃～650℃的瓦斯进行调节，干馏炉处理物料粒度为12～75mm，单炉处理能力为100吨，该炉不能处理小颗粒物料。第二种是桦甸式干馏炉，主要设备有干馏炉和加热炉，干馏炉为圆方形结构，上部为圆形，下部为方形，是全循环式干馏炉，炉内无燃燃装置，依靠从干馏炉中部通入的650℃左右的热循环瓦斯对上部的油页岩进行干馏，收油率为90％左右，处理粒度为6～50mm，单炉处理能力为300吨／日。该炉是目前国内最先进的干馏炉，可处理比抚顺干馏炉粒径略小的物料。图2为桦甸式干馏工艺流程图，工作时经加热炉加热到650℃～700℃左右的热循环瓦斯从干馏炉中部进入，经布气装置的喷气孔喷出，将从上面下来的物料加热到500℃～550℃，发生干馏，干馏产生的油气经设置于干馏炉上部的阵伞收集，被干馏气体导出管导出炉外，送油回收系统回收页岩油。但因热循环瓦斯的喷射距离有限，故干馏炉的处理能力受到限制。第三种是茂名式干馏工艺，干馏炉为方形结构，是内燃式炉，俗称气燃炉，没有加热炉，为一种一体式干馏炉。工作时从干馏炉底部通入可燃瓦斯和空气，燃烧产生的烟气在上升过程中对上部的物料进行干馏，收油率为70％左右，处理粒度为30～120mm，单炉处理能力为200吨／日。该干馏炉虽然加热和干馏实现了一体式，但由于瓦斯在炉内燃烧时产生1000℃左右的高温烟气，常常造成炉内结焦被迫停炉清理，而且燃烧时又不可避免地烧掉了一部分油气，油回收率较低，茂名式方炉开始用于油页岩的干馏炼油，因上述问题和污染问题已于20世纪80年代全部停产。21世纪后有一些地区将该炉改造后用于煤的干馏，生产兰碳。但这些缺陷依然存在。抚顺式、桦甸式干馏工艺均为分体式干馏工艺，其共同缺陷是系统需要二次加热，热载体在输送过程中热量损耗较大，热效率低，有的被干馏物料由于自身含气量低，经过二次加热后，系统热量不能平衡，被迫从外部补充热量，造成系统工艺复杂，投资加大，运行操作繁琐。茂名式工艺虽然是一体式，但炉内温度远远超出低温干馏需要的温度，造成炉内结焦、烧油气等弊病。而且这几种干馏炉的炉型均有处理量小，占地面积大等缺陷而受到限制，不适应大规模工业化生产的需要。目前在国外有巴西的佩特罗西克斯（Petrosix）炉，采用全循环工艺，干馏炉的日处理量为6000吨。但也是采取加热和干馏分体的方式，而且因技术壁垒、造价昂贵、引进条件苛刻，到目前为止还不能引进。为此，我国急需一种新型的日处理量大的可以大型化的干馏炉。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种耗能少，热效率高，工艺简单，处理能力大的干馏炉。为实现这一发明的目的，需要解决的关键技术问题是：1、取消干馏系统中的加热炉，使热载体的加热和物料的干馏一体式，简化系统流程，减少系统热量损失；2、干馏炉内的布料、布气要均匀，能使被干馏物料均衡干馏，完全干馏，油回收率高。干馏炉容量的扩大不能影响干馏炉内的均匀布料、均匀布气，被干馏物料依然能均匀受热，均衡干馏，炉内没有死角。这一问题看似简单，实际难度很大，抚顺式干馏炉想把处理能力从100吨提高到200吨以上，经过几十年的努力，由于解决不好干馏炉内的均匀布气问题，至今未能实现。3、在满足1、2两项技术要求的前提下，干馏炉出口气量最少，最大程度缩减油回收系统的设备容量，减少系统的动力消耗和运行成本。4、干馏炉适应性要强，能满足多种用户的需求和多种品质的物料干馏的需要。比如油砂、油页岩和煤等物料的干馏，而且不论含油率高低，含水量的多少，含气量的多少，都能适用；特别是应能适用于低品质油页岩的干馏炼油，因为我国大多数产地的油页岩都属于低品质油页岩。5、干馏炉的大小规格应可以根据需要选择，处理量的大小可自由缩放，不因处理量增大而变更炉型。用户可根据油页岩储量的大小进行选择，自由度量，不要出现“大马拉小车”或“小马拉大车”的情况，造成设施不配套，能源消耗增加的现象。6、干馏炉能长周期安全、稳定运行，没有严重的安全隐患。比如不能因设备本身的问题造成瓦斯泄漏，炉内结焦，爆炸等安全事故。7、干馏炉能应用于小颗粒物料的干馏。目前大多数干馏炉不能利用小于12mm以下的物料干馏，造成运行成本升高，同时也浪费了不能再生的资源。