[发明专利]一种油页岩油砖联产方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种油页岩综合利用的方法及设备，尤其涉及一种利用 油页岩进行干馏炼油和烧结制砖的油页岩油砖联产方法及设备。

背景技术

油页岩是一种重要的潜在能源，储量巨大，在化石燃料中折算成发 热量仅次于煤而被列为第二位，如果将它折算成页岩油，世界上的油页 岩储量约为4750亿吨，相当于目前世界天然原油探明可采储量的5.4倍， 油页岩的开发利用已有两百多年的历史。

大连理工大学于1984年研制开发了颗粒页岩和煤的固体热载体干 馏新工艺，称为大工新法干馏技术。大工新法干馏工艺原理是油页岩与 作为热载体的页岩灰在移动床干馏反应器内混合而被加热干馏，生成页 岩油气和半焦。半焦和页岩灰混合物在加热提升管(喷射燃烧管)，被空 气喷射上流，半焦含有固定碳等有机质而燃烧，生成页岩灰。部分页岩 灰自旋分器分出而循环去与页岩混合在干馏反应器中加热干馏页岩，构 成连续循环系统。干馏装置主要由加热提升管、热载体贮槽、混合器和 干馏反应器等组成。

大工新法的工艺流程为：小颗粒油页岩(0～6mm或0～10mm)预热 到120～150℃，加热到单螺旋混合器，在此与3～5倍的页岩灰热载体 (700℃)混合。由于粒子小表面积大，混合均匀，传热快，迅速引发油 页岩干馏过程。由混合器出来的页岩与页岩灰热载体落到干馏反应器中。 干馏反应器为混合物料提供充分的停留时间，使干馏进行完全，温度达 到500℃左右。干馏产生的油气经旋风分离器除尘，导入页岩油回收系统， 获得页岩油和干馏气等。油页岩在干馏反应器内完成干馏后变成页岩半 焦，与页岩灰热载体成为混合物以密相状态进入加热提升管的下部，被 预热的空气燃烧并提升，进入到热载体贮槽。在此提升分离过程中，半 焦中有机质燃烧放热，页岩灰被加热。在热载体贮槽中气固分离后，部 分页岩灰作为热载体又以密相状态流入混合器。由热载体贮槽出来的烟 气，经除尘器和余热回收系统，并再除尘后排放。

在加热提升管中，页岩半焦中的有机质燃烧是在大量物料粒子中进 行的，所以燃烧热立即被吸收。系统中过剩的物料，即在循环中形成的 热页岩灰多余物料，在适当的位置(例如由干馏反应器或热载体贮槽连 续)排出。热页岩灰进入硫化换热器，与干燥用空气换热，同时页岩灰 中残余有机质被烧掉。热载体的循环量是由滑阀加以控制的，密相细粒 固体物料在导管中阻止烟气与干馏气体相混合。

对于较高热值、高含油率的油页岩，其页岩半焦中的有机质在提升 管中燃烧放热，足够加热干馏页岩的需要，不需往加热提升管下部补充 外来燃料。对于低热值油页岩，其页岩半焦中的固定碳有机质的燃烧产 生的热量不足以提供干馏所需，则需要在提升管下端的燃烧室加入干馏 气与空气，燃烧补充热量。

但大工新法干馏炼油工艺只有炼油部分，没有烧砖部分，因此只适 用于页岩油的生产。

在现有技术中例如也已经公开了多种油页岩利用方法，例如在申请 号为CN200810017683.6的专利申请中公开了一种油页岩干馏炉采油工 艺，在专利申请号为200910187607.4的专利申请中也公开了一种油页岩 干馏回收工艺。这两个专利申请的共同之处在于干馏过程，它们都是在 加热至500℃左右的条件下，使油页岩热解生成页岩油，然后再对所得到 的页岩油加以过滤除杂等后续处理。然而，在对油页岩干馏之后，如何 处理矿渣，在这两份专利申请中都没有提出解决方案。同时，它们没有 为干馏过程设置安全措施，易于发生如爆炸、火灾这样的生产事故，并 且产量很小。

在专利申请CN00128124.0中公开了一种隧道窑，这种隧道窑在制砖 过程中具有窑车运行阻力小、故障少、建窑费用低等特点。但是，这种 隧道窑不适合用于干馏油页岩。

在专利申请CN200920101849.2中公开了一种油母页岩油砖联产炉， 它包括立式烧砖炉炉体和炉体下端所设的卸砖机构，其特征是所说炉体 由下至上依次设有与炉膛连通的水蒸气导入接口、煤气导入接口和油气 导出接口，炉体上口上按有直筒形预热炉体，预热炉体设有密封装置， 且其中下部设有与其炉腔连通的烟道气导入接口，该实用新型既提高了 采油率，又不污染环境，有利环保且经济效益高。然而，该实用新型在 干馏过程中没有采取有效的氧气隔离措施，缺乏必要的安全措施，易于 发生如爆炸、火灾这样的生产事故。而且该实用新型采用立式烧砖炉炉 体的形式，不利于连续批量生产，并且产量很小。

发明内容