[发明专利]油页岩干馏制油系统

说明书

技术领域

本发明涉及油页岩地上干馏（upground retorting）技术，具体涉及油页岩干馏制油系统。

背景技术

油页岩干馏分为地下干馏（underground retorting）和地上干馏（upground retorting）两种。其中，地下干馏技术虽已被壳牌公司申请专利，但仍处于研发阶段，尚无工业化应用。地上干馏仍是油页岩开发利用的主要途径。油页岩地上干馏又分为外热式干馏和内热式干馏两种。外热式干馏指热载体通过炉壁加热在炉内的油页岩进行干馏，该技术目前已被淘汰；内热式干馏指热载体在炉内直接与油页岩接触、进行干馏，是目前油页岩开发利用的主流技术。内热式干馏的热载体分为气体热载体和固体热载体。从总体上看，无论是气体热载体内热式干馏制油系统，还是固体热载体内热式干馏制油系统，都包括干馏反应装置和冷凝回收系统。本申请将干馏反应装置定义为对油页岩进行干馏热加工而产生干馏产物并向外释放该干馏产物的装置，将冷凝回收系统定义为对干馏产物进行冷凝并回收的系统。

对于气体热载体内热式干馏制油系统而言，从干馏反应装置释放的干馏产物直接进入冷凝回收系统。其中，最典型的气体热载体内热式干馏制油系统有中国抚顺式系统、巴西佩特洛瑟克斯（Petrosix）系统、爱沙尼亚基维特（Kiviter）系统等。对于固体热载体内热式干馏制油系统而言，由于从干馏反应装置释放出的物料是由作固体热载体的页岩灰、生成的页岩半焦以及干馏产物混合而成，目前是通过重力除尘器、旋风分离器等机械除尘设备将气态的干馏产物与固体的页岩灰和页岩半焦分开，然后将干馏产物导入冷凝回收系统，而分出的页岩灰和页岩半焦的混合物则进行燃烧，使其温度达到800℃左右，再重新作为干馏油页岩的固体热载体。其中，最典型的固体热载体内热式干馏制油系统有爱沙尼亚的葛洛特（Galoter）系统、澳大利亚的塔瑟克（Taciuk）系统（亦称ATP）等。

总之，无论气体热载体内热式干馏制油系统还是固体热载体内热式干馏制油系统，干馏产物进入冷凝回收系统时都带有一定量的粉尘。对于气体热载体内热式干馏制油系统而言，粉尘来源主要是随气流被带出干馏反应装置的固体物质；对于固体热载体内热式干馏制油系统而言，粉尘来源主要是未被机械除尘设备分离下来的固体物质。气体热载体内热式干馏制油系统中，干馏产物进入冷凝回收系统时所带的粉尘较多，会生成较大量的油泥。相对来讲气体热载体内热式干馏制油系统的油泥量较少。油泥是水、页岩油和粉尘的混合物。气体热载体内热式干馏制油系统所生成的油泥中页岩油占30％左右，粉尘占20％左右。油泥若得不到及时处理，不但造成油损失，而且影响生产。目前降低油泥的主要途径是加强进入干馏反应装置的油页岩的筛分、改善油页岩的分配、改进干馏反应装置内的气流分布和供热比例以及降低干馏反应装置的出口温度。其中，降低干馏反应装置的出口温度目的是使干馏反应装置的顶部形成温湿的料层，从而降低粉尘的排出。

可见，现有技术无疑教导了通过降低干馏反应装置的出口温度来减少油泥生成。与之相应的一个有趣现象是，目前的气体热载体内热式干馏制油系统中，干馏反应装置的出口温度普遍较低，如前面提到的中国抚顺式系统中干馏反应装置的出口温度为80至100℃、巴西佩特洛瑟克斯（Petrosix）系统的出口温度为150℃左右。页岩油通常可分为重质油、中质油和轻质油。重质油、中质油和轻质油的划分并不严格。本申请将沸点在450℃以上的部分定义为重质油，将沸点在180至449℃之间的部分定义为中质油，将将沸点在40至179℃之间的部分定义为轻质油。由于目前气体热载体内热式干馏制油系统中干馏反应装置的出口温度较低，因此从冷凝回收系统回收到的页岩油是重质油、中质油和轻质油混合物。这就为页岩油的后续利用带来不便。固体热载体内热式干馏制油系统同样存在这样的问题。

发明内容

<第一部分>

本申请旨在解决的第一个技术问题是提供一种可减少油泥产量的油页岩干馏制油系统。