[实用新型]一种油页岩干燥、加热、炼油、半焦燃烧一体化装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及油页岩资源综合利用技术领域，是一种油页岩干燥、加热、炼油、半焦燃烧一体化装置。该一体化装置亦可用于煤、油砂、废旧轮胎、石油焦、有机废料和生物质。

背景技术

油页岩是一种重要的能源资源。世界各大洲都发现了油页岩矿床，其数量已超过600个油页岩盆地。在世界范围内，油页岩储量折成发热量仅次于煤炭位列第二位；折算成页岩油相当于4750亿吨，为天然石油可采储量的5.4倍，是当前石油、煤、天然气的理想替代能源。中国油页岩远景资源量约2万亿吨，折页岩油800亿吨，为石油剩余可采储量25亿吨的32倍，居世界第四位。1989 年探明的储量315.67亿吨，在最近新一轮资源评价中，我国确认资源总量7199亿吨，折页岩油476亿吨。

油页岩是一种富含有机质，具有微细层理，可以燃烧的细粒沉积岩。油页岩中有机质的绝大部分是不溶于普通有机溶剂的成油物质，俗称油母。因此，油页岩又称油母页岩。

作为一种能源资源，油页岩开发利用主要技术路线，一是干馏炼油，二是直接燃烧发电。油页岩干馏炼油属于低温干馏技术，即在隔绝空气或氧气的情况下将油页岩在干馏炉内加热后热解制取页岩油和燃料气，而页岩油可以直接用做燃料油，也可精加工为汽油、柴油等液体燃料。加热温度一般控制在450～550℃范围内。

现有油页岩干馏技术主要为气体热载体干馏技术和固体热载体干馏技术。气体热载体干馏技术是在干馏炉内将15～75mm的大颗粒油页岩通过与热煤气直接接触换热而实现低温干馏。当油页岩干馏产生的煤气量不充足时须额外补充煤气等气体。该技术主要优点为节省油页岩的破碎能耗。所存在的不足在于：1) 由于是干馏15～75mm的大颗粒油页岩，使得采矿或破碎过程中15mm以下的小颗粒的油页岩不能送入干馏炉内被利用，这部分页岩量占总开采量的20%～25%，因此资源浪费巨大；2) 气体热载体的热煤气需要被加热到700～800℃，这需要消耗部分煤气或其它燃料；3) 由于采用的是大颗粒油页岩，干馏时间相当长，一般需要12～24小时，且通常大颗粒内部存在黑心，造成干馏效率低、出油率低、利用率低；4) 干馏后的半焦热量占油页岩热量的35～45%，能源浪费大，且干馏后的半焦不能直接制作建筑材料，需要进一步焙烧处理；5) 干馏后的半焦若继续作为锅炉燃料利用，必须先冷却后破碎以适合锅炉燃料颗粒的要求，如果是湿法除半焦，必须先用水冷却，再干燥，再破碎，因此，耗能较大；6) 因气体热载体煤气需要与大颗粒油页岩直接接触换热而实现低温干馏，致使由干馏炉出来的油气量加大，后续冷凝设备不但体积增加，布置也相对复杂。

固体热载体干馏技术是在干馏炉内将25mm以下、或15mm以下、或8mm以下、或6mm以下的小颗粒油页岩通过与固体载体热灰直接接触换热而实现低温干馏。现有固体热载体干馏主要采用水平圆筒形干馏炉，固体热载体的来源为干馏炉生成的半焦燃烧产生，或单独设立燃烧煤气的加热炉加热瓷球等作为热载体。固体热载体与气体热载体比较，由于要求的油页岩颗粒度小，且与固体热载体混合良好，因此，干馏时间短，通常30分钟内即可完成，开采的页岩利用率可达到100%，出油率高，能源资源浪费少。

虽然该方法主要用于处理小颗粒的油页岩，但其主要缺点是需要额外的固体颗粒加热炉，装置复杂庞大，磨损严重、连续运行时间短、剩余的半焦及灰渣被大量丢弃，能量利用率低，而由于燃烧炉只是用来提供固体热载体的热灰，所以不能实现发电的目的(Galator技术)。中国发明专利申请公开（公告）CN101117584公开了本申请人，发明名称为：“油页岩干馏炼油、半焦燃烧发电集成工艺”，它能够实现在油页岩干馏炼油的同时，燃烧干馏的半焦发电，由于该工艺所处的研究阶段与现在不同，当时并没有考虑利用循环流化床锅炉产生的烟气干燥湿油页岩，同时也没有考虑循环流化床锅炉底部热灰渣作为固体热载体送入干馏中与页岩混合干馏，所以，该工艺有局限性，尚未实现油页岩综合利用的最大化。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，并对现有技术进行实质性创新，提出一种流程合理，应用范围广，处理量大，干馏速度快，效率高，能够使油页岩综合利用最大化的油页岩干燥、加热、炼油、半焦燃烧一体化装置。该一体化装置亦可用于煤、油砂、废旧轮胎、石油焦、有机废料和生物质。