[发明专利]一种外热辐射蓄热式油页岩干馏炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种外热辐射蓄热式油页岩干馏炉，具体地说是一种应用外热辐射加热技术和蓄热式燃烧技术对油页岩进行干馏炼油的干馏炉，属于油页岩干馏炼油领域。

背景技术

目前，中国广泛使用的油页岩干馏炼油技术主要有三种。第一种是抚顺式油页岩干馏炉，上半段为干馏段，下半段为气化段；循环干馏气从干馏炉中部通入，与半焦在气化段燃烧后产生高温烟气一起加热干馏段的页岩，单炉处理能力为100t/天，处理粒度为12～75mm，油收率为75％左右。第二种是全循环式干馏炉，炉内无燃烧装置，依靠从干馏炉中部通入的热循环瓦斯对上部的油页岩进行干馏，单炉处理能力为300t/天，处理粒度为6～50mm，油收率为90％左右。第三种SJ型气燃式方炉，干馏气与空气燃烧生成的高温烟气通过布气花墙从炉底向上流动，加热干馏段的油页岩，单炉处理能力为300-500t/天，处理粒度为6～80mm，油收率为80％左右。

以上三种炉子均属于采用气体热载体干馏工艺，工艺成熟稳定，但存有气体热载体工艺存在的炉内布气不均匀、偏流严重的问题；同时由于气体热载体干馏炉的出口气体包括自产干馏气、燃烧烟气、循环煤气、水蒸汽等，气体量非常大，从而辅助工程庞大，耗水量大，投资大，热效率低；尤其不适合用于缺水的地区。

还有一种是采用外热式干馏工艺的干馏炉，是将燃烧烟气的热量间接的传递给油页岩，烟气不与油页岩接触，因此，干馏煤气纯度高、热值高，煤气中页岩油的浓度也高，有利于页岩油的回收；同时可以大大缩小辅助回收系统，可节约大量用水。但外热式干馏工艺的难点在于难以保证炉内热量的有效传递。上世纪20～60年代国外一度盛行的外热式炉均因为热效率低、炉子规模难以放大的原因关停了。近年来国内也有提出的一些外热式油页岩干馏工艺的专利，虽然在干馏炉热效率和产量问题上有所改善，但均不能回收利用半焦潜热(即半焦内残炭，也称固定碳)和半焦显热，半焦出炉后直接排放，造成了资源浪费和环境污染。也有的干馏炉采用在炉子内部(燃烧室烟道附近)设置蓄热室，会产生维修困难的问题，也会带来漏气串气的隐患。

因此，亟需开发一种能克服上述存在的问题，且热效率高、能充分回收利用半焦潜热和显热，同时日处理油页岩量高的外热式油页岩干馏炉。

发明内容

本发明的目的是要解决上述现有技术存在的问题，而提供一种应用外热辐射加热技术和蓄热式燃烧技术对油页岩进行干馏炼油的外热辐射蓄热式油页岩干馏炉，且该干馏炉结构稳定，能充分回收利用半焦潜热和显热，热效率高，投资低，建设规模灵活，易维修，干馏炉外围辅助回收系统较简单，尤其适用于在水资源匮乏的地区建设。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种外热辐射蓄热式油页岩干馏炉，包括干馏炉的炉体，炉体上部的进料系统以及炉体底部的排渣装置；所述干馏炉的炉体上部的进料系统设有上料装置，布料小车，上、下料钟和三角挡板；干馏炉的炉体内上部为油页岩的预热段，干馏炉的炉体内中部间隔布置有燃烧室与干馏室，燃烧室布置在干馏室两侧；干馏室的上方与炉内上部的预热段连通，干馏室的下方与炉内下部的气化段、冷却段连通；

所述干馏炉的炉体上部的上、下料钟组成双料钟机构，用于提高干馏炉的密封性；

所述干馏炉的炉体内上部的预热段设有集气系统的排气口；

所述干馏炉的炉体内中部间隔布置的燃烧室与干馏室为多排结构，燃烧室砌筑在由钢梁支撑的钢结构上，每排燃烧室由从下到上竖直叠加排列的多层燃烧通道构成，每层燃烧通道均由导热的耐火材料砌筑而成，在每层燃烧通道的两端炉墙上均安装有蓄热式烧嘴，燃料经蓄热式烧嘴在燃烧通道中燃烧，产生的热量通过导热墙以热辐射和热传导的方式传递给干馏室；所述的燃烧通道两侧的导热墙砌成花墙结构，即燃烧通道内侧导热墙砌成城垛式结构墙面，导热墙外侧砌成平直面结构墙面；两排相邻燃烧通道的导热墙外侧平直面结构墙面之间围成了干馏室；

干馏炉的炉体内下部设有气化段、冷却段、冷却水套、蒸气喷嘴和蒸气管道；所述的气化段为半焦内残炭与水蒸气反应段；冷却水套由钢板围成环道，用槽钢固定在冷却段的两侧，冷却水套内充满软水，并与干馏炉外的软水供应系统和余热锅炉系统相连；所述的蒸气喷嘴均匀布置于冷却段底部且与蒸气管道相连；

所述干馏炉炉体底部的排渣装置设有刮板式除渣机和水池，刮板式除渣机和干馏炉之间用水封连接，保证干馏炉的密封性，半焦气化反应后生成的灰渣由排渣装置排出。