[发明专利]中试级有机岩长距离多级加热的超临界水氧制油制氢系统

权利要求书

1.中试级有机岩长距离多级加热的超临界水氧制油制氢系统，其特征在于，包括超临界水发生系统、有机岩超临界水热解反应系统、注氧系统，支路油气冷凝与收集系统以及总路油气冷凝与收集系统；

所述超临界水发生系统包括依次相连接的注水系统、前段预热反应系统、二级加热系统和三级加热系统；前段预热反应系统包括预热釜，预热釜的工作温度为25~350℃，二级加热系统的工作温度为25~500℃，三级加热系统的工作温度为25~650℃；

有机岩超临界水热解反应系统包括超临界水氧反应釜；超临界水氧反应釜从入口至出口等间距设置热电偶，等间距设置压力传感器，分段设置温控加热系统，等间距设置有注氧口；等间距设有支路油气冷凝与收集系统；超临界水氧反应釜的入口端通过管路与超临界水发生系统相连接；超临界水氧反应釜的出口端与总路油气冷凝与收集系统相连；超临界水氧反应釜的承受温度≥800℃；所述注氧口与注氧系统相连接；所述注氧系统注氧的流量为5mL/min~5L/min；

总路油气冷凝与收集系统包括油气过滤装置，以及与油气过滤装置连接的冷凝换热系统和气液分离系统。

2.根据权利要求1所述的中试级有机岩长距离多级加热的超临界水氧制油制氢系统，其特征在于，所述的注水系统包括补水水箱、冷凝循环泵、前端补液泵、高压注入泵以及冷凝管路；冷凝循环泵出口端设置热电偶；冷凝循环泵与冷凝管路、补水水箱形成闭合连通的冷凝通道，防止预热釜的高温传递到高压注入部件。

3.根据权利要求2所述的中试级有机岩长距离多级加热的超临界水氧制油制氢系统，其特征在于，前端补液泵通过截止阀与高压注入泵相连，高压注入泵出口设置脉冲阻尼、溢流阀、安全阀、温压传感器、防爆阀；安全阀设定压力大于溢流阀设定压力；防爆阀出口与冷凝管路连接；高压水通过冷凝管路经高温高压截止阀进入预热釜内部。

4.根据权利要求3所述的中试级有机岩长距离多级加热的超临界水氧制油制氢系统，其特征在于，预热釜上设置有液位计，预热釜顶部设置有温压传感器；预热釜底部为预热釜加热腔，加热腔下端设置排污口，排污口连接有高温高压截止阀和高温减压阀。

5.根据权利要求4所述的中试级有机岩长距离多级加热的超临界水氧制油制氢系统，其特征在于，二级加热系统和三级加热系统均包括加热器、加热管道和辅助元件；加热管道设置在加热器内部，加热器通过加热腔温度传感器反馈信号，自动控制加热腔温度；加热器的上端设置有温度传感器，外接温度采集系统，通过系统PID计算，达到恒温；加热器的出口连接有防干烧系统，防干烧系统检测加热管道内加热液体，防干烧系统与温压传感器相连；温压传感器出口设置三通阀，一端作为排压泄压口与高温高压截止阀和高温减压阀相连，另一端通过安全阀和防爆阀与下一级的加热管道相连；加热管道的使用压力≤40MPa，材质为镍基高温合金Incone1718。

6.根据权利要求1所述的中试级有机岩长距离多级加热的超临界水氧制油制氢系统，其特征在于，有机岩超临界水热解反应系统包括第一超临界水氧反应釜和第二超临界水氧反应釜，第一超临界水氧反应釜的出口端与第二超临界水氧反应釜的入口端之间设置有高温高压截止阀，打开高温高压截止阀，第一超临界水氧反应釜和第二超临界水氧反应釜串联工作，反应距离加倍；关闭高温高压截止阀，第一超临界水氧反应釜和第二超临界水氧反应釜分别独立工作。

7.根据权利要求1或6所述的中试级有机岩长距离多级加热的超临界水氧制油制氢系统，其特征在于，温控加热系统设置有PID自动控温装置，温控加热系统通过隔热材料进行保温，所述隔热材料为氧化铝陶瓷纤维及硅酸铝陶瓷纤维材料。