[发明专利]油页岩的干馏方法

说明书

本发明涉及油页岩的干馏方法，更明确地讲是涉及在下述装置中进行油页岩干馏的方法，该装置有转动炉箅，及分别固定在该转动炉箅上下的空气室，空气室的结构是它们与转动炉箅保持气密，以防气体从相应的空气室向外泄漏（为了方便，以下称上述设备为转动炉箅干馏釜）。

采用通称圆炉箅或平直炉箅的转动炉箅干馏釜干馏油页岩时，基本的操作是使气体大体上成直角地穿过固体块状油页岩层，油页岩载于传送炉箅上并与转动炉箅几乎水平地共同移动，这样来加热或冷却油页岩。这种操作与众所周知的在这类设备中焙烧和冷却铁矿石的方法相似。

在这种转动炉箅式干馏釜中干馏油页岩的优点是，油页岩在处理过程中不会研磨成粉末，因为如上所述，进行干馏的油页岩是载于转动炉箅上，油页岩本身以固定床的形式移动的。

在本技术领域中大家知道油页岩在干馏过程中会生成很多裂纹，并且变脆。因而在轻微撞击下就碎成粉末。

如果油页岩的干馏处理是在一种使油页岩从釜顶加入从釜底排出这样的设备中进行时，则在釜中形成油页岩块的移动床，当气体流经此移动床时（这类设备以下称为“移动床设备”），油页岩块床层在移动过程中由于油页岩块彼此互相接触而碰撞和磨擦，会产生大量的油页岩粉末。

上面谈到如果产生的油页岩粉末的体积很大，气体流经油页岩块床层的阻力就增加，不仅造成鼓风的动力增加，而且气体流经油页岩块床层时还会形成沟流。因此油页岩就不能达到充分干馏。此外，大量的油页岩粉末混入所得的干馏油中，会使干馏油的质量显著降低。

由于上述原因，采用转动炉箅式干馏釜干馏油页岩是一种优良的方法，因为它具有仅生成很少量的油页岩粉末的特点。

美国专利3325395，4058905和4082645已提出用转动炉箅式干馏釜干馏油页岩的常规方法。在美国商业部National    Techical    Lnformation    Service的Oil    Shale    Data    Book，PB80-125636中，也以圆炉箅干馏过程（以下称为“常规过程”）介绍了这类方法。

参考上述数据册的系统示意图，下面叙述常规过程的概要及其缺点。

图2是已知的一种直接加热过程的系统示意图。当载于转动炉箅的油页岩层顺序通过隔墙a′，b′之间的加热干馏区W，隔墙b′c之间的碳回收区X，隔墙c，d之间的第一冷却区Y和隔墙d，e之间的第二冷却区Z时，分别与送至各区的气流接触，油页岩即完成了干馏、回收碳和冷却等操作步骤。

在图2中，用油页岩加料器（未示出）将油页岩块加在加热干馏区W左边的转动炉箅1″上，形成油页岩层2′。当转动炉箅移动时，油页岩层2′首先进入加热干馏区W，在此区油页岩与燃烧循环气中所含的干馏气得到的热气流接触。油页岩经加热干馏后，油页岩层进入碳回收区X。

进入碳回收区X的油页岩层2′与空气流接触，使仍留在干馏后的页岩中的有机碳燃烧。用由燃烧热产生的热气使油页岩层2′下部尚未受到干馏的油页岩完成干馏。然后油页岩层2′进入第一冷却区Y，在此区它与循环气流接触并被它冷却。此后油页岩层2′进入第二冷却区Z，在这里它与空气流接触并被它进一步冷却。油页岩层2′的显热回收后，油页岩层2′即由系统中排出。

由加热干馏区W和碳回收区X流出的气体随同馏出油和馏出水一起被引入气-液分离器S，在分离器中，馏出油和馏出水与气体分离。气体由鼓风机3′送出。一部分气体作为产品气由系统中排出，其余的气体作为循环气送至第一冷却区Y。

气体在第一冷却区Y预热后，由鼓风机4′送至加热干馏区W，与在第二冷却区Z中预热后由鼓风机5′送来的空气混合。循环气中所含的一部分馏出气因之燃烧生成热气。此热气即将油页岩加热干馏。

图2也给出了进料油页岩F，废页岩D，空气A，燃烧器B，压缩机和冷却器PC，产品气PG和馏出油及馏出水DOW。

如上所述，图2所示的过程的优点是将空气直接送入循环气流，使一部分馏出气燃烧，即可容易地得到用于干馏油页岩所需的热气体，而不需要任何特殊的设备。但伴随的缺点是所得的产品气体热值很低。

图3说明一种间接加热过程的已知实例。此实例改进了直接加热过程的上述缺点。

在图3的过程中，经第一冷却区Y预热后的气体在间接加热器6′中进一步加热，然后所得的热气体被送至加热干馏区W中。采用一部分馏出气体作为间接加热器6′的能源。在图3的过程中，进入循环气系统中的空气仅由为了回收碳而送入碳回收区X的空气供给。因此与图2过程得到的产品相比，所得的产品具有热值高的优点。