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一種蓄熱式塊狀油頁巖熱解處理系統(tǒng)及其方法與流程

文檔序號:12246329閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種蓄熱式塊狀油頁巖熱解處理系統(tǒng),其特征在于,包括:

鏈板式烘干機;

料斗,所述料斗與所述鏈板式烘干機相連;

蓄熱式熱解反應(yīng)器,包括:熱解室、雙蓄熱式輻射管系統(tǒng)、進料口、出料口和熱解氣出口系統(tǒng),其中,

所述雙蓄熱式輻射管系統(tǒng)包括:輻射管、蓄熱體、空氣風(fēng)機、煙氣風(fēng)機、空氣管線、煙氣管線、燃氣管線、燃氣燒嘴、換向閥,

所述熱解氣出口系統(tǒng)包括:設(shè)置在所述熱解室側(cè)壁上并且位于相鄰兩層輻射管之間的多個熱解氣出口、將多個所述熱解氣出口連接的管路以及位于所述熱解反應(yīng)器下方側(cè)部的熱解氣導(dǎo)出口,所述管路的下端與所述熱解氣導(dǎo)出口連接;其中,

所述輻射管沿所述蓄熱式熱解反應(yīng)器的高度方向呈多層布置在所述熱解室內(nèi)部,每層具有多根沿水平方向布置的所述輻射管,所述輻射管的兩端分別與所述熱解室的側(cè)壁固定連接;

所述蓄熱體左右對稱的設(shè)置在所述蓄熱式熱解反應(yīng)器的外壁上,所述蓄熱體中心設(shè)有所述燃氣燒嘴,用于使通入的燃氣和空氣燃燒,產(chǎn)生煙氣;

所述蓄熱式熱解反應(yīng)器外壁與所述熱解室的側(cè)壁之間形成密閉通道,所述密閉通道與所述輻射管和所述燃氣燒嘴連通,用于將所述燃氣燒嘴燃燒產(chǎn)生的煙氣通入所述輻射管中,并使煙氣通過熱解室側(cè)壁直接加熱所述熱解室;

所述空氣風(fēng)機、煙氣風(fēng)機分別經(jīng)所述空氣管線、煙氣管線與所述換向閥連接,所述換向閥和所述燃氣管線分別與所述燃氣燒嘴連接,并且,所述煙氣風(fēng)機與所述鏈板式烘干機連接,用于將所述蓄熱式熱解反應(yīng)器排出煙氣送入所述鏈板式烘干機作為烘干熱源;

半焦氣化爐,所述半焦氣化爐分別與所述熱解反應(yīng)器的出料口和所述燃氣燒嘴連接,用于將熱解半焦氣化,產(chǎn)生可燃氣, 并將氣化產(chǎn)生的可燃氣經(jīng)所述燃氣管線送入所述燃氣燒嘴提供燃燒;

冷凝鼓風(fēng)系統(tǒng),所述冷凝鼓風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置在所述蓄熱式熱解反應(yīng)器和凈化系統(tǒng)之間,其入口與所述熱解氣導(dǎo)出口連接,出口與所述凈化系統(tǒng)連接,用于將所述熱解反應(yīng)器產(chǎn)生的熱解氣進行冷凝鼓風(fēng)處理,得到的可燃氣和頁巖油;

凈化系統(tǒng),所述凈化系統(tǒng)與所述冷凝鼓風(fēng)系統(tǒng)連接,用于將可燃氣進行凈化處理,得到凈燃氣。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,所述蓄熱式熱解反應(yīng)器為立式爐結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng),其特征在于,所述蓄熱體沿所述蓄熱式熱解反應(yīng)器的高度方向多層布置,每層包括左右對稱的位于所述輻射管兩端的兩個蓄熱體。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的系統(tǒng),其特征在于,所述換向閥通過空氣/煙氣管線與燃氣燒嘴連接,所述燃氣管線一端與所述半焦氣化爐連接,另一端與所述燃氣燒嘴連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng),其特征在于,所述蓄熱體為陶瓷蜂窩體材料,每層的蓄熱體為4-8層的輻射管提供作為加熱源的所述煙氣。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的系統(tǒng),其特征在于,所述換向閥根據(jù)所述蓄熱體溫度變化設(shè)置換向時間間隔,優(yōu)選的,為20-150s,以使所述雙蓄熱式輻射管系統(tǒng)的兩側(cè)交替進行燃燒-排煙氣。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的系統(tǒng),其特征在于,所述料斗與所述進料口相連,所述出料口與半焦氣化爐之間設(shè)有半焦輸送裝置。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的系統(tǒng),其特征在于,燃氣和空氣在所述燃氣燒嘴中燃燒,產(chǎn)生600-1000℃的高溫?zé)煔猓凰鰺煔饨?jīng)所述輻射管后,溫度下降至500-700℃,并將所述蓄熱體加熱到500-650℃。

9.一種利用權(quán)利要求1-8中任一項所述的系統(tǒng)進行油頁巖蓄熱式熱解反應(yīng)的方法,其特征在于,包括以下步驟:

a. 將油頁巖破碎篩分送入鏈板式烘干機,煙氣經(jīng)煙氣風(fēng)機引入鏈板式烘干機作為烘干熱源,對油頁巖原料進行烘干;

b. 燃氣和空氣在一側(cè)的燃氣燒嘴中燃燒產(chǎn)生高溫?zé)煔猓龈邷責(zé)煔馔ㄟ^熱解室側(cè)壁直接加熱熱解室,并把煙氣通過輻射管內(nèi)置在熱解室中,為熱解反應(yīng)提供熱源;所述高溫?zé)煔饨?jīng)所述輻射管后,對另一側(cè)的蓄熱體進行加熱,最終煙氣經(jīng)所述煙氣風(fēng)機引入鏈板式烘干機中;

c. 換向閥根據(jù)所述蓄熱體溫度變化設(shè)置換向時間間隔,當(dāng)換向閥換向后,所述一側(cè)的燃氣燒嘴停止供燃氣,而所述另一側(cè)燒嘴開始供燃氣燃燒并產(chǎn)生高溫?zé)煔猓允顾鲭p蓄熱式輻射管系統(tǒng)的兩側(cè)交替進行燃燒-排煙氣,為熱解反應(yīng)提供熱源;

d. 烘干的油頁巖原料進入料斗,通過進料口加入到蓄熱式熱解反應(yīng)器中,經(jīng)布置在所述反應(yīng)器中的輻射管均布和加熱,在所述熱解反應(yīng)器的熱解室中完成熱解過程,產(chǎn)生熱解氣和熱半焦;產(chǎn)生的熱解氣通過設(shè)置在相鄰兩層的所述輻射管之間的多個熱解氣出口匯集,并從熱解反應(yīng)器下部的熱解氣導(dǎo)出口導(dǎo)出,產(chǎn)生的熱半焦通過出料口排出到半焦氣化爐中產(chǎn)生可燃氣,所述可燃氣送入所述燃氣燒嘴進行燃燒;

e.所述熱解氣進入冷凝鼓風(fēng)系統(tǒng),在冷凝鼓風(fēng)過程中得到頁巖油和可燃氣;產(chǎn)生的頁巖油析出成為頁巖油產(chǎn)品,冷卻后的可燃氣送入凈化系統(tǒng)進行凈化處理,得到凈燃氣。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法,其特征在于,所述油頁巖原料為粒徑范圍為6-100mm的塊狀油頁巖;所述高溫?zé)煔鉃?00-1000℃;所述煙氣經(jīng)所述輻射管后,溫度下降至500-700℃,并將所述蓄熱體加熱到500-650℃。

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