[发明专利]一种煤、油页岩的隧道管薄层干馏装置及工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤化工领域，具体是一种用于制取煤焦油、页岩油的干馏装置及工艺方法。

背景技术

我国是富煤少油的能源结构，煤占约70%的比重。能源消费的主导地位决定实现煤炭高效洁净利用，是解决我国燃煤污染、石油短缺，实现资源、能源、环境整体优化与可持续发展的重要途径。大部分煤富含有机质及油页岩中含有的有机质，在隔绝空气条件下经加热到480℃～900℃干馏可得液态焦油、固态半焦、气态干馏气。通过干馏生产的油属原料油，可经加氢产燃料油，亦可深加工生产精细化工产品。

干馏是化工原料重要的生产方式，与煤气化方式相比，提高了煤中氢的利用率，同直接液化相比，大大降低投资和技术难度。

现有干馏装置的选择有下列的要求：油收率高、处理量大、原料适用性广和水电蒸汽综合能耗低的干馏炉，油收率高一般指要高于原料铝甑含油的85%较好，处理量指工业化的单炉处理量应大于1000t/d，适应性要求易于操作、控制，能适应原料的粒度、含油率、含水率、热崩、热值等性能与处理量的变化。

现有的干馏技术还不能满足全部的要求，只是在保证经济性的前提下，尽可能多的满足上述条件。

现有技术对煤与油页岩干馏可分为外热式与内热式干馏炉：

外热式干馏炉由于传热率低，处理量小，不易放大，现已经淘汰，很少被采用。而内热式干馏炉又可以按原料粒度分为块状、小颗粒和粉末干馏，按热载体的不同分为气体、固体干馏。一般块状原料多用气体热载体，小颗粒和粉末原料多用固体热载体。

气体热载体的内热式立炉应用较广的有鲁奇三段炉、气燃炉、巴西佩特洛瑟克斯炉、抚顺炉和全循环干馏炉等，原料在炉内下行，热气体逆流通过干馏炉内物料。干馏炉结构主要分为干燥预热段、干馏段和半焦冷却段。上段干馏油气，干馏段在500～800℃温度下干馏，且干馏时间难以精确控制，下部半焦冷却段被冷却气冷却后外排。

鲁奇三段炉和气燃炉的处理量一般为500吨/日，处理量较少，而佩特洛瑟克斯炉处理量大，但能耗较大，投资费用高。

固体热载体的内热式炉，应用于工业化的主要有滚筒式内热式炉、流化床内热式炉和鲁奇鲁尔盖斯炉等。它们的特点是原料利用率高，投入高，对设备要求高，且粉末易产生油泥，影响油收率。

现有的气体热载体干馏方法和装置存在如下技术问题：

半焦排放温度偏高，热量损失大，而降低半焦冷却段的温度需要增大冷却气量，会使干馏温度降低，使干馏段变小，干馏气量的增大，相应动力消耗增加，油收率降低。因此在保证一定的干馏温度的情况下，总会产生较大的半焦热损失。而且出口干馏油气温度低会使重质焦油不宜析出，油收率低；

采用水洗流程回收焦油，使煤焦油与大量水混合，污水增多同时浪费大量的油气热量。后续脱酚等另需热源，处理流程长，消耗大成本较高。

干馏气的利用与半焦的利用存在如下问题：如佩特洛瑟克斯炉循化气量大，使干馏油气脱轻烃系统处理量大，收油装置投资高，干馏气热值高，但干馏热是由干馏气燃烧提供，半焦热利用率低，相对总能耗较高。抚顺炉可较好的利用半焦热，但气体中含有大量氮气，干馏气热值较低。而鲁奇三段炉的干馏过程中含有大量的氮气，干馏气热值不高，气体中不可避免的含有氧气，对油收率和油的品质有影响。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有干馏装置及工艺方法的半焦冷却段的热损失大，干馏时间难以精确控制，油收率低和单炉处理量小的问题，而提供一种煤、油页岩的隧道管薄层干馏装置及工艺方法。

本发明煤、油页岩的隧道管薄层干馏装置包含料斗、气封、布料机构、人字挡板、干馏气换热管、调节挡板、下料管、复合墙、隧道管、辊式下料机、半焦下料机、刮板出料机、单节干馏室和外壳；