[发明专利]一种油砂、油泥、油页岩及生物质的低温干馏设备及方法

说明书

技术领域

本发明属能源开发技术领域，涉及一种固体物料低温热解（干馏）的系统及方法，具体的说是以外热式回转炉为核心设备进行油页岩、油砂、油泥（落地油泥、罐底油泥、炼油厂含油污泥）、生物质（木质、秸秆、固体废弃物等）热解（干馏）的系统和方法。

背景技术

我国能源总量中石油所占比例不足5%，天然气仅占0.3%左右，中国缺油少气的局面成为困扰经济社会发展的显著问题，因此，非常规油气资源的开发近年日益受到重视，逐渐成为新的经济增长极。

国内外针对油页岩、油砂、油泥（落地油泥、罐底油泥、炼油厂含油污泥）、生物质（木质、秸秆、固体废弃物等）等固体物料的热解技术主要有内热立式炉工艺、外热式立式炉工艺、固体热载体工艺、流化床等工艺。内热式立式炉虽然具有工艺简单，投资较少的优点，但是也存在原料利用率低、煤气不纯、污染较大、焦油收率偏低等不足之处。其它工艺未全面工业化应用也是因为存在工艺繁冗、设备复杂、设备运转率低等缺点。

发明内容

针对现有技术存在的缺点，本发明的目的是提供一种以外热式回转干馏（热解）炉为核心设备及其油砂、油泥、油页岩及生物质的低温干馏（热解）工艺，其工艺简单、运行可靠稳定，在处理油页岩、油砂、油泥（落地油泥、罐底油泥、炼油厂含油污泥）、生物质（木质、秸秆、固体废弃物等）等小颗粒物料上存在明显优势。

本发明的目的是通过下述技术方案来实现的：

一种油砂、油泥、油页岩及生物质的低温干馏设备，包括输送设备，及与输送设备相连的料仓，所述料仓连接计量设备，所述计量设备分别连接干燥炉和缓冲仓，所述计量设备经由1#进料锁气装置与干燥炉相连，干燥炉经由1#出料锁气装置与缓冲仓相连；所述缓冲仓依次连接回转干馏炉和冷却设备，所述缓冲仓经由2#进料锁气装置与回转干馏炉相连，回转干馏炉经由2#出料锁气装置与冷却设备相连。

进一步地，本发明装置中：

所述回转干馏炉相连接有热解气处理系统和干馏供热系统。

所述回转干馏炉包括通过支撑装置支撑的回转筒体，所述回转筒体包括依次相连的炉身前段、回转炉体加热段和出料端；所述炉身前段设有加料端和出气口，炉身前段还设有传动装置；

所述回转炉体加热段设为三段，沿三段加热段内设有内部加热列管，沿首段加热段和中段加热段上分别设热源出口，沿中段加热段和尾段加热段分别设有热源进口；

所述回转干馏炉设有外部返料装置和内部返料装置。

所述干馏供热系统包括燃烧装置，及燃烧装置上设置的与热源出口相接的配风装置，燃烧装置的首端与热源进口相连通，尾端与热解气燃料端相连通；

所述燃烧装置的尾端进气管线上连通有余热利用装置，余热利用装置分别连通有排烟装置和助燃空气管线；

所述配风装置与热源出口相接的进气管线上设置有热烟气循环装置。

所述冷却设备包括由支撑装置支撑的筒体，所述筒体内腔设有换热列管，由筒体外壁与换热列管之间构成冷却壳程；所述筒体前端设有加料端，筒体尾端设有出料端，出料端通过旋转接头连接冷却介质入口，旋转接头上设置有冷却介质出口；所述筒体上设置有传动装置。

相应地，本发明还提供了一种油砂、油泥、油页岩及生物质的低温干馏方法，包括下述步骤：

1）原料油砂、油泥、油页岩或生物质经破碎、筛分至所需粒度后由输送设备送至原料料仓，对于需要干燥预热的物料，经计量设备计量后，通过1#进料锁气装置送入干燥炉；干燥炉可采用热烟气干燥或蒸汽管干燥的形式，所需热量由干燥供热系统提供，干燥炉供热系统主要由燃烧装置、配风装置、除尘装置、排烟装置、热烟气循环装置组成；干燥预热后的物料终温在80～150℃；

2）经干燥脱水、预热后的原料经1#出料锁气装置送入缓冲仓，缓冲仓通过2#进料锁气装置送入回转干馏炉；

3）送入回转干馏炉的物料通过外部加热夹套或/和内部加热列管中的热烟气对物料进行加热干馏；如果原料粘度大、流动性差，采取在回转干馏炉前增设混料设备或采取返料装置进行干馏；在回转干馏炉内维持一定温度和微正压或微负压，反应生成的热解气体送入尾气处理工序分离回收其中的组分；

4）固体热解产物从回转干馏炉出料端排出炉体，经2#出料锁气装置由加料端9-5送入冷却设备，进入冷却器壳程，冷却后送入下一工序或包装为成品。

进一步地，本发明方法中：

所述对于不需要干燥预热的原料，计量后由缓冲仓经进料锁气装置直接送入回转干馏炉。