[发明专利]物料共热解反应系统及热解方法

说明书

技术领域

本发明涉及热解技术领域，尤其是涉及一种物料共热解反应系统及热解方法。

背景技术

相关技术中，油页岩热解的工艺流程复杂操作环节多，运行成本高，难以长时间运行，而且热解设备庞大、结构复杂价格昂贵、维修困难。

尤其地，以气体为热载体的热解设备，容易稀释热解出的热解气，热解气热值和品质低，而且以气体为热载体的热解工艺对煤的粒度要求很高，需使用粒度特别细的粉煤，增加了煤的前处理工序，热解后的细焦粒与焦油分离困难，降低了焦油的品质。

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，本发明提出一种物料共热解反应系统，可利用褐煤热解后的热态有机碳的显热使油页岩发生热解反应，从而将褐煤的热解与油页岩的热解集成在一个物料共热解反应系统中，这样不但工艺简单，降低了运行成本，而且热解出的热解气的热值和品质较高。

本发明还提出一种物料共热解反应系统的热解方法。

根据本发明实施例的物料共热解反应系统，包括：用于干燥褐煤的第一干燥器；用于干燥油页岩的第二干燥器；热解反应器，所述热解反应器包括：炉膛，所述炉膛包括上炉膛和下炉膛，所述上炉膛位于所述下炉膛的上方且与所述下炉膛连通，所述上炉膛的侧壁上设有上进料口和上油气出口，所述上进料口和所述第一干燥器的出口之间设有第一进料装置，所述下炉膛的侧壁上设有下进料口、下油气出口和排渣口，所述下进料口和所述第二干燥器的出口之间设有第二进料装置；用于对所述上炉膛内的褐煤进行加热的加热器；混料机，所述混料机固定至所述下炉膛且所述混料机的混料部分位于所述下炉膛内；气固分离装置，所述气固分离装置与所述上油气出口和所述下油气出口相连；收集装置，所述收集装置的进口分别与所述排渣口和所述气固分离装置的除尘口相连；冷却装置，所述冷却装置与所述气固分离装置的出气口相连。

根据本发明实施例的物料共热解反应系统，通过设置第一干燥器、第二干燥器和热解反应器，并在上进料口和第一干燥器的出口之间设置第一进料装置，在下进料口和第二干燥器的出口之间设置第二进料装置，从而干燥后的褐煤可在第一进料装置的输送下进入到上炉膛内进行热解，干燥后的油页岩可在第二进料装置的输送下进入到下炉膛内，由于上炉膛位于下炉膛的上方且与下炉膛连通，这样，褐煤在上炉膛1内热解后产生的热态有机碳可掉落入下炉膛内，从而下炉膛内的油页岩可在混料机的搅拌下与热态有机碳充分混合并利用热态有机碳自身的显热进行热解，无需外加热源，大大降低系统能耗，而且物料共热解反应系统的结构简单、便于维修，同时热解工艺简单，降低了运行成本，提高了热解油气的品质和热值。

根据本发明的一些实施例，所述下油气出口处设有抽吸装置，所述抽吸装置用于将所述热解反应器内的混合气体抽至所述气固分离装置。

根据本发明的一些实施例，所述气固分离装置包括第一旋风分离器和第二旋风分离器，所述第一旋风分离器与所述上油气出口和下油气出口相连以对所述混合气体进行第一次气固分离，所述第二旋风分离器与所述第一旋风分离器的出口相连。

根据本发明的一些实施例，所述排渣口和所述收集装置的进口之间通过第三进料装置相连。

根据本发明的一些实施例，所述第一进料装置和所述第二进料装置均为螺旋进料器。

根据本发明的一些实施例，所述加热器为多个，每个所述加热器为设在所述上炉膛内的蓄热式辐射管加热器。

根据本发明的一些实施例，物料共热解反应系统还包括分馏塔，所述分馏塔的进口与所述冷却装置的油出口相连。

根据本发明的一些实施例，所述下炉膛的中心轴线与水平面之间夹角的取值范围为10°-60°。

根据本发明的一些实施例，所述上炉膛的长度与所述下炉膛的长度比的取值范围为1:1～3:2。

根据本发明实施例的物料共热解反应系统的热解方法，上述的物料共热解反应系统采用所述热解方法进行热解，所述方法包括如下步骤：

S1：利用所述第一干燥器对褐煤进行干燥，利用所述第二干燥器对油页岩进行干燥；

S2：利用所述第一进料装置将干燥后的褐煤输入所述上炉膛内进行热解并利用所述气固分离装置接收从所述热解反应器排出的混合气体，利用所述第二进料装置将干燥后的油页岩输入所述下炉膛；