[发明专利]多孔介质热管式自熄焦油页岩干馏炉及其使用方法

说明书

本发明属油页岩干馏炼油领域，尤其涉及一种多孔介质热管式自熄焦油页岩及其使用方法，其中炉体分为上部进料区、中部燃烧干馏区及下部冷却排渣区；上部模块包括料仓（1）和下料管（2）；中部燃烧干馏区包括内干馏室（10）、加热室（8）、外干馏室（11）及燃烧室（13）；下部冷却排渣区包括内熄焦室（21）、外熄焦室（22）、冷却室（12）、炉底（17）及出料口（18）；在加热室（8）、内干馏室（10）与外干馏室（11）之间以及冷却室（12）、内熄焦室（21）与外熄焦室（22）之间固定设有传热管束（7）。本发明负荷调节范围广，具有较高的燃烧效率和稳定性，燃烧极限大，污染物含量少，可实现干馏和熄焦一体化。

技术领域

本发明属油页岩干馏炼油领域，尤其涉及一种多孔介质热管式自熄焦油页岩及其使用方法。

背景技术

目前，自由火焰为特征的空间燃烧仍然是油页岩干馏炉燃烧室燃气燃烧的主要方式，这种方式导致火焰面附近温度梯度较大而且分布不均匀，局部的高温造成大量的氮氧化物的生成，即使是当前比较先进的烧嘴依然会存在燃烧不充分、燃烧不稳定和燃烧效率低而产生大量一氧化碳的情况并且烟气和干馏残渣的热量、不能得到很好的利用，同时残渣的冷却系统冷却方法单一。

基于上述所有关注和疑问，国内外学者对油页岩干馏炉的燃烧室结构已经做了大量的研究，也包括对喷嘴的设计做了很多工作。然而至今还没有学者把多孔介质预混燃烧技术引进到油页岩干馏炼油领域。多孔介质中的预混燃烧有很多优点：较高的燃烧效率和稳定性、负荷调节范围广、燃烧室结构紧凑、燃烧极限扩大等，而且燃烧产物中氮氧化物和硫化物等污染物的含量减少。因此，多孔介质中的预混燃烧应用在油页岩干馏炼油领域具有很大的发展前景。

热管式干馏工艺的油页岩干馏炉是将燃烧烟气的热量间接通过热管传递给油页岩，烟气不与油页岩接触因此油页岩气体更加纯净。近年来国内提出了一些外热式油页岩干馏工艺的专利，虽然在干馏炉热效率和产量问题上有所改善，但是均采用自由火焰的燃烧方式和外热式加热油页岩，这样势必造成干馏室温度分布不均，半焦固定碳利用率较低等问题，有的干馏炉炉内设置蓄热室和/或设置烧嘴，会产生维修困难的问题，也会带来漏气串气的隐患。

因此，亟需开发一种能克服上述存在的问题，并且热效率高，维修方便，同时日处理油页岩量大的热管式油页岩干馏炉。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足之处而提供一种负荷调节范围广，具有较高的燃烧效率和稳定性，燃烧极限大，污染物含量少，可实现干馏和熄焦一体化的多孔介质热管式自熄焦油页岩。

本发明还提供一种上述多孔介质热管式自熄焦油页岩的使用方法。

为解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

多孔介质热管式自熄焦油页岩干馏炉,包括炉体；所述炉体分为上部进料区、中部燃烧干馏区及下部冷却排渣区；

所述上部模块包括料仓和下料管；

所述中部燃烧干馏区包括内干馏室、加热室、外干馏室及燃烧室；所述燃烧室为柱状腔体，且分布于炉体中部区域；所述加热室固定套装于燃烧室的外部，且将炉体上部内腔沿径向分割为内干馏室及外干馏室两个环形空间；

所述下部冷却排渣区包括内熄焦室、外熄焦室、冷却室、炉底及出料口；所述冷却室固定套装于燃烧室的外部，且将炉体中部内腔沿径向分割为内熄焦室及外熄焦室两个环形空间；

所述料仓的出口经下料管分别与内干馏室及外干馏室的腔体相通；所述内干馏室与内熄焦室以及外干馏室与外熄焦室分别上下连通；所述加热室与冷却室之间固定设有隔断；在所述加热室、内干馏室与外干馏室之间以及冷却室、内熄焦室与外熄焦室之间分别固定设有传热管束；所述出料口与内熄焦室及外熄焦室底部相通；所述燃烧室上部热烟气出口经热烟气导管与加热室底部热烟气入口相通；所述冷媒进口与冷却室底部入口相通；所述冷媒出口与冷却室上部出口相通；在所述内干馏室与外干馏室的上部固定设有油页岩气导管。

作为一种优选方案，本发明在所述加热室的上部固定设有热废气导管。