[发明专利]一种油页岩分级热解制备页岩油的装置及方法

说明书

本发明提供了一种油页岩分级热解制备页岩油的装置及方法，所述装置包括主提升管、辅助提升管、页岩烧焦器、气固分离单元和油气回收单元；所述主提升管和辅助提升管并列设置，主提升管向上延伸至气固分离单元内，辅助提升管向上延伸、从外侧连接至气固分离单元上部，气固分离单元的出口与页岩烧焦器相连，页岩烧焦器的出口与主提升管的中部、辅助提升管的下部均相连，油气回收单元的气体出口与主提升管、辅助提升管均相连。本发明通过主提升管、辅助提升管的设置，将油页岩的热解进行分级控制，从而便于不同反应阶段工艺条件的调节，保证油页岩的热解过程及油品回收更加充分，实现页岩油收率最大化；所述装置热量循环利用，热量利用率高。

技术领域

本发明属于化石能源利用技术领域，涉及一种油页岩分级热解制备页岩油的装置及方法。

背景技术

油页岩是一种含有有机物的沉积岩，经加热干馏可生成页岩油、干馏气等，属于非常规油气资源，而随着石油资源的日益匮乏，利用油页岩干馏技术生产页岩油，已经成为替代、补充石油资源的重要方案，因此开发油页岩综合利用技术，推动油页岩产业发展对于缓解能源紧缺，改善能源结构具有非常重要的战略意义。

目前，世界上多个国家均对油页岩利用技术进行了研究，油页岩干馏技术按加热方式可分为外热式和内热式两大类，前者往往存在热效率低、挥发产物二次分解严重装置难以大型化等问题，研究较少，而后者利用热载体直接进行热量传递，能够克服外热式的缺点，具有加热均匀、二次分解相对较少等优点，受到研究者的青睐。

CN 106833714A公开了一种油页岩或油砂下行循环床毫秒热解提炼工艺，油页岩或油砂经烟气提升管干燥和提升并在顶部气固分级分离，烟气外排，细颗粒进入半焦返料器，大中颗粒在下行热解反应器顶端与高温循环灰快速升温与热解，热解油气经分馏塔获得不同馏分油品和干气，热灰和半焦进入烧焦提升管燃烧加热；燃烧后的高温热灰经气固分离，烟气被引到烟气提升管提升和干燥油页岩或油砂，部分大中颗粒热灰进入下行热解反应器或流化态取热器二次燃烧；该工艺的重点在于热灰和半焦在烧焦提升管中的反应，对于油页岩或油砂原料的初步热解不完全，且采用多个装置分别进行热解，所需分离步骤较多，工艺较为复杂。

CN 103131444A公开了一种油页岩的流化床干馏方法与装置，该方法包括：油页岩原料与高温热载体在混合管内混合后进入床层式干馏反应器进行干馏反应，形成的混合半焦在汽提段内被汽提出夹带的油气，汽提后的混合半焦一部分经取热降温后排出干馏装置，另一部分进入管式烧炭器进行烧炭，烧炭后生成的高温热载体和烟气进入脱烟气罐进行分离；该方法只进行了一段干馏过程，固体热载体与固体原料的混合不利于热量传递，油页岩转化不彻底，页岩油收率不高。

综上所述，对于油页岩原料制备页岩油的工艺过程，还需要对热解过程进行分级控制，根据不同阶段产物调整工艺，以提高原料的整体转化程度，实现产品收率最大化。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种油页岩分级热解制备页岩油的装置及方法，所述装置通过对油页岩热解过程进行分级控制，使不同反应阶段的工艺均处于合理范围内，保证油页岩的热解过程及油品回收更加充分，实现页岩油收率最大化。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供了一种油页岩分级热解制备页岩油的装置，所述装置包括主提升管、辅助提升管、页岩烧焦器、气固分离单元和油气回收单元；

所述主提升管和辅助提升管并列设置，所述主提升管向上延伸至气固分离单元内，所述辅助提升管向上延伸、从外侧连接至气固分离单元上部，所述气固分离单元的下部出口与页岩烧焦器的入口相连，所述页岩烧焦器的下部出口与主提升管的中部、辅助提升管的下部均相连，所述气固分离单元的顶部出口与油气回收单元的入口相连，所述油气回收单元的气体出口与主提升管、辅助提升管的入口均相连。