[发明专利]利用太阳能为油页岩干馏提供热量的系统及工艺

说明书

本发明属于太阳能集热技术应用于油页岩干馏技术领域，特别是涉及一种利用太阳能为油页岩干馏提供热量的系统及工艺，该系统包括太阳能集热蓄热系统、中间换热系统和循环瓦斯系统。其中，太阳能集热蓄热系统包括定日镜、塔式太阳能接收器、高温储热装置、低温储热装置、熔盐泵、蓄热器、熔融盐管线和多种控制阀门；循环瓦斯系统包括加热炉、瓦斯管线和多种控制阀门；中间换热系统包括管式换热器和喷水降温装置。太阳能集热蓄热系统将热量通过中间换热系统传给循环瓦斯系统，将环境温度20~100℃的冷循环瓦斯加热到600~700℃，成为热循环瓦斯，再送至干馏炉中对油页岩进行加热干馏。该系统及工艺既可减少瓦斯的消耗，节约成本，又使整个油页岩干馏过程更加清洁。

技术领域

本发明属于太阳能集热技术应用于油页岩干馏技术领域，特别是涉及一种利用太阳能加热油页岩干馏过程的循环瓦斯的系统及工艺。

背景技术

我国的能源结构现状是富煤、贫油、少气，油页岩作为非常规油气资源，储量仅次于煤炭。油页岩干馏后可得到类似原油的页岩油和可燃气，作为常规能源的补充。油页岩干馏制取页岩油对改变我国能源结构具有非常重要的战略意义。

目前，油页岩的开发利用主要采用以干馏炉为主的工艺路线进行干馏炼油，该工艺路线以气体热载体为主。抚顺炉、SJ方炉以及茂名方炉等干馏技术，均存在气化段，通过热解半焦气化释放的热量提供油页岩热解所需热量，但气化段的存在降低了干馏瓦斯的热值，使其能源利用价值有所下降。吉林成大的瓦斯全循环技术，干馏炉内没有气化段，全部由循环瓦斯的物理显热为油页岩热解提供热源，循环瓦斯由独立设置的加热炉来加热，加热炉除燃烧干馏产生的可燃气外还需要补充外部热源，提高了运行成本。

如何能够在能源利用价值不降低的基础上，又降低运行成本和污染物排放是本行业发展的方向和业内人士研究的热点。太阳能作为一种清洁新能源，若作为一种热源，为油页岩干馏工艺中的循环瓦斯提供热量，使循环瓦斯温度达到油页岩干馏的最佳温度，不仅极大地降低干馏过程的运行成本，而且减少了燃料燃烧污染物的排放，使整个过程更加清洁。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用太阳能为油页岩干馏提供热量的系统及工艺，将可再生的太阳能集热及蓄热技术与油页岩干馏技术耦合，形成太阳能的高级利用系统，使油页岩中的油母质分解产生油气。该工艺亦可为油页岩原位干馏、油砂干馏、生物质液化等提供热量。该发明所述系统既可减少瓦斯的消耗，节约成本，又使整个油页岩干馏过程更加清洁。

为达到上述目的，本发明是通过下述技术方案实现的:

一种利用太阳能为油页岩干馏提供热量的系统，包括太阳能集热蓄热系统、热量交换系统和循环瓦斯系统；所述太阳能集热蓄热系统包括定日镜、塔式太阳能接收器、高温储热装置、低温储热装置、熔盐泵、蓄热器、熔融盐管线、高温熔融盐控制阀门I、控制阀门G、控制阀门H和低温熔融盐控制阀门J；所述循环瓦斯系统包括加热炉、瓦斯管线、控制阀门A、控制阀门B、控制阀门C、控制阀门D、控制阀门E和控制阀门F；所述中间换热系统包括管式换热器和喷水降温装置；所述太阳能集热蓄热系统将热量通过所述中间换热系统传给所述循环瓦斯系统，将环境温度20~100℃的冷循环瓦斯加热到600~700℃，成为热循环瓦斯，再送至干馏炉中对油页岩进行加热干馏；所述太阳能集热蓄热系统与所述循环瓦斯系统彼此不相接触。

一种利用太阳能为油页岩干馏提供热量的工艺，当太阳能集热蓄热系统可以提供循环瓦斯所需的热量时，所述定日镜将太阳光反射到塔架上端，内布有吸热管的太阳能接收器，把吸热管中的熔融盐介质加热到800～900℃，所述熔融盐进入高温熔融盐缓冲罐中进行缓冲，并利用高温熔融盐控制阀门I控制管道内熔融盐的流量。