[发明专利]一种油页岩粉矿或煤的间接加热工艺及装置

说明书

一种油页岩粉矿或煤的间接加热工艺及装置，包括：1)干馏室和燃烧室相间布置，在干馏室和燃烧室间的隔墙上预留倾斜气孔，燃烧室与干馏室之间采用间接加热方式，通过热辐射和热传导方式将热量传递给物料，实现油页岩粉矿或煤的干馏；2)干馏过程中产生的页岩油气送往冷凝回收系统；3)燃烧室高温烟气由燃烧室下方燃烧室烟道支管进入燃烧室烟气总管；4)回收烟气余热加热助燃空气送燃烧室。本发明通过间接方式将燃烧室热量传递给干馏室内的油页岩粉矿或煤，将油页岩粉矿或煤干馏，因为加热气体不与粉料接触，油气系统为独立系统，加热气体也没有携带粉矿中的粉尘，因而油回收系统和烟气处理系统的设置简单高效，节约投资。

技术领域

本发明涉及一种油页岩或煤的干馏工艺，尤其涉及一种油页岩粉矿或煤的间接加热工艺及装置。

背景技术

目前国内外石化行业从油页岩提取页岩油工艺中，基本采用竖炉直接加热工艺，页岩油矿石在竖炉中与加热气体直接接触，一般情况下，油页岩矿石从炉顶装入，加热气体从竖炉下部吹入，油页岩矿石在下降过程中与上升的热气流逆向流动，矿石与热气流直接接触，被热气流加热，随着油页岩矿石温度的升高，油页岩矿石被干馏，当矿石温度达到650℃时并保持一定时间，矿石干馏过程完成，油页岩矿石中页岩油以气体形式进入循环的加热气体中，再经过油回收系统将进入循环气体中的页岩油冷凝回收。这种矿石与加热气流直接接触并被加热的方式称为直接加热工艺。

因为上述工艺要求油页岩矿石的粒度尽量均匀，以便上升的加热气体在竖炉内分布均匀，从而实现油页岩矿石与加热气体的充分接触并被加热，从而实现充分干馏。采用这种工艺时，入炉的油页岩矿石粒度要大于10mm，即矿石入炉前要进行筛分，将小于10mm的油页岩矿石筛除，这部分矿石称为油页岩粉矿，占比达到30-50％，被堆放遗弃，而这部分油页岩粉矿的含油量往往比10mm以上的块矿含油量还高，将这些粉矿堆放遗弃，不仅浪费资源，而且污染环境，我国油页岩矿石储量十分丰富，充分开发利用油页岩矿石，特别是粉矿，对于我们这个能源相对贫乏的国家具有战略意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种油页岩粉矿或煤的间接加热工艺及装置，该工艺装置干馏室和燃烧加热室交替并列布置，干馏室和燃烧室均呈长方形结构，燃烧室燃烧气体燃料产生高温烟气以传导和辐射的方式将自身热量传递给干馏室内的油页岩粉矿或煤，完成油页岩粉矿或煤的干馏。因为高温烟气或其他载热气体不与粉料直接接触，不存在干馏室内粉料柱气流分布不均匀或无法通过而导致的干馏不均或无法干馏的问题。同时，干馏过程产生的油气不与载热气体混合(载热气体流量约是油气流量的20倍)，可以实现简化高效的油气回收系统，节约投资。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种油页岩粉矿或煤的间接加热工艺，包括：

1)干馏室和燃烧室为长方体耐火砖砌筑结构，相间布置，兼备承重和导热性能，在干馏室和燃烧室间的隔墙上预留倾斜气孔，燃烧室控制为微正压，干馏室控制为微负压，通过控制两室间的压差实现部分烟气经过倾斜气孔由燃烧室流入干馏室，直接将热量带入干馏室，这些倾斜气孔也增加了燃烧室烟气的辐射强度，这些烟气也有助于在干馏室内的料层中形成气体通道，帮助油气逸出。这些倾斜气孔具有双重作用，一是提高干馏室温度(灵活调节干馏室温度)，二是帮助油气逸出。燃烧室与干馏室之间采用间接加热方式，即燃烧室燃烧产生的载热气体不与矿石直接接触，而通过相间隔墙以热辐射和热传导方式将热量传递给物料，实现油页岩粉矿或煤的干馏；

2)干馏过程中产生的页岩油气或煤干馏油气在干馏室料层上方的集气室汇合，经干馏气导出支管汇集到干馏气导出总管，由干馏气导出总管送往冷凝回收系统；

3)燃烧室中的燃烧器之间设置隔墙，控制燃烧器间隔燃烧，高温烟气流动方向为自下向上，再由上方流向下方，由燃烧室下方燃烧室烟道支管进入燃烧室烟气总管；

4)利用余热回收系统回收烟气余热，再加热助燃空气，送燃烧室。