[发明专利]油页岩快速热解的系统和方法

权利要求书

1.一种油页岩快速热解的系统，其特征在于，包括：

快速热解反应器，

所述快速热解反应器包括：

反应器本体，所述反应器本体内限定出反应空间，所述反应空间自上而下形成分散区、热解区和出料区；

所述分散区包括：

布料器；

油页岩入口，所述油页岩入口位于所述布料器的上方；

布料气入口，所述布料气入口与所述布料器相连通，以便采用布料气将所述布料器中的油页岩吹出进入分散区，均匀地落入热解区；

所述热解区包括：

多层蓄热式辐射管，所述多层蓄热式辐射管在所述热解区中沿所述反应器本体高度方向间隔分布，并且每层所述蓄热式辐射管包括多个沿水平方向间隔分布的蓄热式辐射管；

所述出料区包括：半焦出口；

多个热解气出口，所述多个热解气出口分别设置在所述分散区和/或所述热解区；

其中，所述快速热解反应器适于采用所述蓄热式辐射管对油页岩进行快速热解处理，以便得到半焦和热解气；

喷淋塔，所述喷淋塔与所述多个热解气出口相连，且适于采用冷却液对所述热解气进行喷淋处理，以便得到页岩油和燃气。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括：

气化炉，所述气化炉分别与所述半焦出口和所述蓄热式辐射管相连，且适于对所述半焦进行气化处理，以便产生可燃气，并将所述可燃气供给至所述蓄热式辐射管。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括：

油页岩料斗，所述油页岩料斗适于存储油页岩；

烘干提升管，所述烘干提升管分别与所述油页岩料斗和所述油页岩入口相连，且适于采用热烟气对所述油页岩进行烘干和提升，并将得到的干燥油页岩供给至所述快速热解反应器中；以及

第一风机，所述第一风机分别与所述蓄热式辐射管和所述烘干提升管相连，且适于将所述蓄热式辐射管产生的高温烟气供给至所述烘干提升管作为所述热烟气使用。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括：

油泵，所述油泵与所述喷淋塔相连，且适于将所述页岩油的一部分返回至所述喷淋塔作为所述冷却液使用；

储油罐，所述储油罐与所述油泵相连，且适于储存另一部分所述页岩油；

燃气储罐，所述燃气储罐与所述喷淋塔相连，且适于储存所述燃气；

第二风机，所述第二风机分别与所述燃气储罐和所述蓄热式辐射管相连，且适于将所述燃气的一部分供给至所述蓄热式辐射管；以及

第三风机，所述第三风机分别与所述燃气储罐和所述布料气入口相连，且适于将所述燃气的另一部分供给至所述布料气入口作为布料气使用。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，每层所述蓄热式辐射管包括多个平行并且均匀分布的蓄热式辐射管且每个所述蓄热式辐射管与相邻上下两层蓄热式辐射管中的每一个蓄热式辐射管平行并且沿反应器本体高度方向错开分布。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述反应器本体的高度为2～20m，所述蓄热式辐射管的管径为100～500mm，相邻所述蓄热式辐射管外壁间的水平距离和竖直距离分别独立地为100～500mm。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述蓄热式辐射管上设置有燃气调节阀。

8.一种利用权利要求1-7任一项所述的油页岩快速热解的系统进行油页岩快速热解的方法，其特征在于，包括：

将油页岩从所述油页岩入口供给至所述反应空间中，将可燃气和空气分别供给至所述蓄热式辐射管中，使得所述可燃气在所述蓄热式辐射管中燃烧产生热量对所述油页岩进行快速热解处理，以便得到热解气和半焦；以及

在喷淋塔中，采用冷却液对经所述热解气出口排出的所述热解气进行喷淋处理，以便得到页岩油和燃气，

任选的，单根所述蓄热式辐射管上的温度差不大于30℃，所述热解区自上而下形成预热段、快速热解段和完全热解段，所述预热段的蓄热式辐射管温度为550～900℃，所述快速热解段的蓄热式辐射管温度为500～800℃，所述完全热解段的蓄热式辐射管温度为500～800℃。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，进一步包括：

采用气化炉对所述半焦进行气化处理，以便得到可燃气，并将所述可燃气供给至所述蓄热式辐射管。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述油页岩的粒径低于3mm，所述油页岩的快速热解反应时间为2～30秒。