[实用新型]一种新型气体热载体干馏及燃气发电一体化装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及油页岩资源综合利用技术领域，是一种新型气体热载体干馏及燃气发电一体化装置。

背景技术

进入21世纪以来，世界原油价格居高不下，各国纷纷开始寻找各种类型的可替代能源，其中非常重要一个方向就是非常规油气能源的开发利用。目前，我国社会各个领域都处于快速发展的阶段，能源消耗持续攀升，煤炭、石油资源的供应形势日趋严峻，尤其是石油资源。截止2012年，国内原油年消费量已达到4.76×10⁸t，而国内产量仅为2.07×10⁸t，进口依存度高达56.42%，这已经严重影响到了我国的能源安全，寻找可替代能源成为国内学者亟待解决的问题。

油页岩资源是一种非常重要的石油补充能源，在中国乃至全世界的地位也越来越高，各个国家都在积极的开展对油页岩开发利用的研究。事实上，很多国家都已将油页岩纳入到了国家战略能源或能源安全问题范畴内。加大对油页岩的开发利用，可以一定程度上缓解我国石油紧缺带来的对社会发展、经济建设的影响；利用油页岩炼油制取页岩油能够得到与石油同等重要的燃料油，可以降低我国对国外石油的依存度，有效避免国家的能源危机。

油页岩是一种高灰分的固体可燃有机矿产，低温干馏后可获得页岩油，其含油率通常大于3.5%，一般灰分含量大于40%，有机质含量较高，主要为腐泥型、腐殖腐泥型和腐泥腐殖型，其发热量一般不小于4.18MJ/kg。

2004-2006年我国首次开展了全国性油页岩资源评价工作，为了更好地揭示我国油页岩的分布规律及特征，按不同地区、不同层系、不同含油率、不同埋深和不同地理环境进行了归类汇总。评价结果表明，我国油页岩资源非常丰富，分布范围广，分布在20个省和自治区的47个盆地，共有80个含矿区。全国油页岩资源为7199.37×10⁸t　页岩油资源为476.44×10⁸t，页岩油可回收资源为119.79××10⁸t。储量仅次于美国、巴西和爱沙尼亚，居世界第4位。

现有的油页岩地面干馏技术主要有两种，分别为气体热载体干馏技术和固体热载体干馏技术。下面主要介绍气体热载体干馏技术，气体热载体干馏技术是在干馏炉内将粒径15～75mm的大颗粒油页岩通过与气体热源直接接触换热而实现低温干馏。这种技术主要优点是可以节省油页岩的破碎能耗。所存在的不足有：1)由于是干馏15～75mm的大颗粒油页岩，因此小颗粒的油页岩不能得到充分利用；2)作为气体热载体的干馏热源需要其他燃料加热至一定温度，使成本增加；3)干馏后的半焦未加以高效利用，造成了严重的资源浪费。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，对现有油页岩利用装置进行实质性创新，提供一种集油页岩干馏、固体燃料气化和燃气发电一体的新型气体热载体干馏及燃气发电一体化装置，以实现燃料的清洁燃烧以及能源的梯级利用。

解决其技术问题采用的方案是，一种新型气体热载体干馏及燃气发电一体化装置，其特征在于，它包括气体热载体干馏系统、气化反应系统、燃气透平发电及气体热载体循环系统和烟气处理及蒸汽透平发电系统，所述的气体热载体干馏系统的结构是，页岩储仓1通过皮带与破碎机2进料口连接，破碎机2的第一出料口与气体热载体干馏炉3的进料口连接，气体热载体干馏炉3的油气出口与冷凝设备4的油气进口连接，冷凝设备4的油气出口与油气洗涤器5的油气进口连接，油气洗涤器5的页岩油出口与储油罐6连接，在气体热载体干馏炉3的底部设置半焦仓7；所述的气化反应系统的结构是，破碎机2的第二出料口和半焦仓7的出料口均与气化反应器8进料口连接；所述的燃气透平发电及气体热载体循环系统的结构是，气化反应器8的气化合成气出口分别与燃烧室10的气化合成气进口和补燃锅炉12的气化合成气进口连接，油气清涤器5的干馏热解气出口分别与燃烧室10的气化合成气进口和补燃锅炉12的气化合成气进口连接；燃烧室10的空气入口与压缩机9的出气口连接，燃烧室10的高温高压燃气出口与燃气透平11的进气口连接，燃气透平11的出气口与补燃锅炉12的补气口连接；所述的烟气处理及蒸汽透平发电系统的结构是，燃气透平11的出气口与高压蒸汽发生器13的进气口连接，高压蒸汽发生器13的高压蒸汽出气口与汽轮发电机组14连接，高压蒸汽发生器13的烟气出口与静电除尘器15进气口连接，静电除尘器15出气口通过引风机16与烟囱17连接。