[发明专利]一种小颗粒油页岩热解工艺及系统

说明书

本发明涉及油页岩热解技术领域，具体涉及一种小颗粒油页岩热解工艺及系统；包括回转热解窑、热风系统、余热回收系统、高温除尘系统、油气分离系统、焦渣冷却系统；回转热解窑包括筒体，筒体外侧套设有加热室，筒体两侧分别设有进料罩和出料罩，进料罩与筒体之间设有进料密封，出料罩与筒体之间设有出料密封；筒体外壁上还设有换热翅片；筒体与加热室之间设有烟气分布装置。采用该系统及工艺，密封效果好，稳定、可靠并可实际工业化，间接加热式热解，处理量大，温度及热解时间易控制，可充分热解粒径30毫米及以下的小颗粒油页岩并提高焦油和煤气产率；且产生的煤气品质高、焦油粉尘量低，可产生较高的经济效益。

技术领域

本发明涉及油页岩热解技术领域，具体涉及一种小颗粒油页岩热解工艺及系统。

背景技术

我国是世界上油页岩储量十分丰富的国家之一。我国的油页岩是一种蕴藏量十分丰富却几乎未被很好利用的矿产资源，全国油页岩资源储量为7199亿吨，折合成页岩油约为476亿吨，仅次于美国、巴西和爱沙尼亚，居世界第四位；我国能源结构为“富煤、贫油、少气”。油页岩作为非常规油气资源储量仅次于煤炭，其热解可得到类似原油的页岩油和可替代天然气的煤气，作为常规能源的补充，对我国来讲改变能源结构，具有非常重要的安全战略现实意义。

页岩油是油页岩经热加工后，其有机质受热分解生成的一种褐色的液体产物，类似天然石油。页岩油中丰富的烷烃和烯烃可生产相关的高附加值化学品。C_6～10馏分被利用来生产增塑剂；C_10～13馏分中通过生物降解线形十二烷基苯所得的产品作为清洁剂原材料；C_14～18馏分作为脂肪醇和烷基硫化盐产品的原材料；重质烷烃馏分通过裂化以生产各种低分子质量的烯烃，也可以获得沥青和碳纤维。

页岩煤气含有大量的氢气、甲烷、一氧化碳等。氢气可以用于页岩油加氢改质，即在一定温度、压力及催化剂作用下，可完成脱硫、不饱和烃饱和、脱氢反应、芳烃饱和，达到改善其安定性、降低硫含量和芳烃含量的目的，最终获得石脑油和优质燃料油，其产品质量可达到汽油、柴油调和油指标。甲烷可做清洁燃料，也可制甲醇，制乙烯制氢等。

油页岩热解也称裂解、干馏，是将油页岩在绝氧下加热至一定温度，使油页岩中的烃类发生热分解，产生高品质的煤气和焦油及焦渣的过程。目前国内外油页岩的热解主要为内燃式移动床，且只适用于处理30毫米以上的大颗粒或大块油页岩。日积月累，大量的小颗粒油页岩无有效的处理途径，堆积如山。再者内燃式装置燃烧产生大量烟气导致热解产生的煤气无法深加工，只能作为低热值的燃料，经济效益和社会效益低。因此小颗粒油页岩热解问题亟待解决，经检索：

中国专利CN201821419956公开了一种用于油页岩的干馏装置和油页岩处理系统。但是该装置结构复杂，油页岩难以均匀分配到数十根换热管内，且换热管高温膨胀难以解决，再者复杂的高温结构，易出现因焊接、膨胀、变形引起的故障，且故障在筒体内部，难以发现，如出现泄露可能会出现爆炸等严重后果。

中国专利CN201710478500公开了一种小颗粒油页岩滚筒式干馏炉。该装置结构复杂，故障率高，出现泄露，难以及时发现，可能会引起严重后果。设备故障后维修困难。且油页岩的干燥、预热、热解、燃烧、冷却等集中在同一设备中，结构特别复杂，制造成本极高，很难工业化应用及推广，且一个环节故障，整台设备无法运行，调节难度大，无法适应原料指标的变化。热量来源于燃烧废渣，并将废渣与油页岩混合传热，根据热量平衡，大量废渣才能供给少量油页岩使其热解，热解内筒体内大部分为废渣，故处理能力小。

基于上述问题，急需一种稳定、可靠并可实际工业化的油页岩处理工艺及系统。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的缺陷，提供了一种稳定、可靠并可实际工业化的小颗粒油页岩热解工艺及系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明提出了一种小颗粒油页岩热解工艺，包括以下步骤：