[发明专利]热解油页岩的系统和方法

说明书

技术领域

本发明属于化工领域，具体而言，本发明涉及一种热解油页岩的系统和方法。

背景技术

世界油页岩资源丰富，共计37个国家的探明油页岩储量总和换算成页岩油约4000多亿吨，远比世界探明原油储量大，也比世界原油资源大。我国的油页岩探明储量换算成页岩油约400多亿吨。当前，对于中国等一些国家而言，生产的原油不能满足本国的需求，而必须依靠大量的进口原油。这不仅牵扯到国民经济发展，还关系到国家能源安全问题。面对紧缺的石油资源，大力页岩油工业应加以规划并落实。

油页岩干馏炉可分为块状页岩干馏炉(油页岩粒度一般在8mm或者10mm以上)、颗粒和粉末油页岩干馏炉。目前块状油页岩干馏炉有中国的抚顺炉、神木的三江方炉、爱莎尼亚的基维特(Kiviter)炉、巴西的佩特罗瑟克斯(Petrosix)炉。颗粒油页岩干馏炉有爱莎尼亚的葛洛特(Galoter)炉和澳大利亚的ATP炉。中国页岩油产量每年在不断增长，但国内的干馏炉型只能用来热解块状页岩并且装置的油收率较低，造成小颗粒页岩无法充分利用，油页岩利用率不高，且由于以气体为热载体，干馏气被冲稀，冷凝回收系统庞大，气体热值低，难以进一步综合利用。而国外成熟的颗粒油页岩干馏技术多为固体热载体直接加热原料，存在工艺复杂操作环节太多，制造成本高昂等缺点。此外，国内外油页岩干馏技术均未设有快速导出油气的工艺，存在油气二次裂解的问题，油页岩热解过程中，若干馏炉内局部温度过高，则一次热解产物容易发生二次裂解，导致页岩油收率偏低。

因此，现有的油页岩热解技术有待进一步改善。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种热解油页岩的系统和方法，该系统可以有效抑制油气二次裂解，提高页岩油收率，并且可以提高系统的热效率并简化了系统工艺。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种热解油页岩的系统。根据本发明的实施例，该系统包括：移动床热解反应器和分馏塔，

其中，所述移动床热解反应器包括：

油页岩入口、热解油气出口和半焦出口；

所述油页岩入口位于所述反应器的顶部；

所述热解油气出口位于所述反应器的顶壁和/或侧壁上，并且所述热解油气出口与所述分馏塔相连；

所述半焦出口位于所述反应器的底部；

蓄热式辐射管，所述蓄热式辐射管在所述移动床热解反应器的内部沿着所述反应器的高度方向多层布置，每层具有多根在水平方向上彼此平行的蓄热式辐射管；以及

油气导出管道，所述油气导出管道与所述热解油气出口连通，并且所述油气导出管道的管壁上设置有通孔。

由此，根据本发明实施例的热解油页岩的系统可以有效抑制油气二次裂解，提高页岩油收率，并且通过采用蓄热式辐射管加热技术，提高了系统的热效率并简化了系统工艺。

在本发明的一些实施例中，所述油气导出管道沿所述反应器的高度方向多层布置，每层具有多根在水平方向上彼此平行的油气导出管道。由此，可以显著提高反应器中的油气导出效率。

在本发明的一些实施例中，所述油气导出管道与所述蓄热式辐射管平行布置，且所述蓄热式辐射管各自的左右两侧对称设置有两根油气导出管道。由此，可以进一步提高反应器中的油气导出效率。

在本发明的一些实施例中，所述油气导出管道与邻近的所述蓄热式辐射管的管壁之间距离为所述油气导出管道管径d的1/2-3倍。由此，可以进一步提高反应器中的油气导出效率。

在本发明的一些实施例中，所述油气导出管道的管壁上设置有多个通孔。由此，可以进一步提高反应器中的油气导出效率。

在本发明的一些实施例中，所述通孔在所述油气导出管道的长度方向上均匀分布。由此，可以进一步提高反应器中的油气导出效率。

在本发明的一些实施例中，所述蓄热式辐射管的两侧管壁上分别设置有挡板，所述挡板位于所述油气导出管道的上方，且覆盖所述油气导出管道的全部竖向投影。由此，不仅可以有效防止油气导出管道的堵塞，而且可以将下落的油页岩打散，从而提高油页岩热解效率。

在本发明的一些实施例中，所述挡板从所述蓄热式辐射管的管壁的竖直切面的相切线为起点，呈一定角度向下延伸至所述油气导出管道的竖直切面。

在本发明的一些实施例中，所述角度为40-90度，不含90度。

在本发明的一些实施例中，同一层所述油气导出管道连通至同一个所述热解油气出口。