[其他]油页岩干馏装置的气化控制系统

说明书

本发明概括地介绍了在油页岩干馏生产粗页岩油时，可通过使仍留在经干馏页岩中的碳气化来回收能量的装置，更具体地说，涉及一种油页岩的干馏系统，在该系统中，使用一种连续的立式釜，既形成干馏区，又形成气化区，也可使用在一些相应区内所产生的气体，为各个区形成气体循环回路，利用一间接的热交换器，把在气化区中产生的热用作干馏区的热。

用连续的立式釜干馏和气化油页岩的已知方法，可以参阅美国专利说明书号3，440，162和3，475，319。根据上述专利公开的方法所研制的油页岩干馏和气化的方法中，有用图4实例说明的一种方法。

用给料器1将已粉碎和筛分到规定的（尺寸）范围的油页岩料装入立式釜2，这种给料器装备有使立式釜2同周围空气隔绝的机械结构。让油页岩靠自身的重量落下，通过釜2。然后，用排出器3将废页岩排出，这种排出器装备有也可用来使立式釜2同周围空气隔绝的机械结构。在釜2中，上部有蒸馏区A，下部有气化和冷却区B。

在刮油器4中冷却从釜2顶部排出的、含有油雾的气体。在刮油器中分离和收集冷凝的组分（油和干馏水）。用鼓风机5使剩余气体增压。大部分已被增压的气体在间接的热交换器6中得到加热，然后将其输入干馏区A，因此将这气体用作干馏热气。剩余的一部分已增压的气体，作为气体副产物排离本系统。

另一方面，将含空气的气体引入气化和冷却区B，在气化和冷却区中，这种含空气的气体冷却待排离釜2的经干馏页岩，同时也与仍然留在经干馏页岩中的可燃物部分反应。其后，从气化和冷却区B的顶部排放出气体，这种气体在间接热交换器6中进行冷却，而后用鼓风机7使其增压。将大部分如此增压的气体和从外部输送来的诸如空气、蒸汽等载气一齐循环回到该气化和冷却区B，从而形成气化和冷却步骤的气体循环回路。上述冷却气体的其余部分作为废气排离该系统。

就利用连续立式釜，将气体充到干馏和气化油页岩工艺中的气化区的已知的典型气体喷吹装置，可以参考中国的抚顺（Fushun）法（“燃料学会通报”1955年34卷366页）。

如图5所示，在气化和冷却区的下部，于釜的正中位置安装一个喷嘴。通过该喷嘴吹入作为气化区供给气的空气和蒸汽的混合气体。

油页岩具有被软化和熔化的性质，而当将其加热至超过某一温度时，则会形成熔渣。虽然该软化温度会因油页岩的品种不同而不同，但一般约为1000℃或更高些。竖窑中，熔渣的形成不但降低操作的稳定性，而且有潜在的危险性，即由于竖窑的堵塞可以发生长期终止操作的最严重事故。因此，在仍留在干馏页岩中的可燃物气化的过程中，控制竖窑内的温度是极其重要的。

一般，先将油页岩粉碎和筛分到一定范围以后，才把它们装入竖窑内。例如油页岩料的尺寸范围可以是6～70毫米。因此，当油页岩装入该竖窑或在油页岩落下通过该竖窑期间，可以把油页岩分离，导致气流槽路的扩展。换句话说，如图4所示，靠油页岩料干馏区的收缩的装料口和经干馏页岩导入气化区的收缩管径，在气化区发生经干馏页岩的按尺寸的分离。

在上述一些先有技术中，例如图5所述的中国抚顺（Fushun）法，一般通过装在竖窑底部的一个单一喷嘴，把供给气吹入气化区。在这情况下，按尺寸分离的结果，使气体较易在较大的页岩碎片聚集的周边部分流动。结果，在气化区中从某一点到另一点的温度变化相当大，以致局部形成高温地区而促进熔渣的形成。

在该先有技术中，当按比例扩大该装置时，会产生更多的气体槽路。所以，每个先有技术都存在一个问题，即超过某个极限就不能按比例增加产量。例如只能以每天180吨产量的小釜生产实现抚顺法。

用图4中的实例方法说明普通的气化区控制方法。即，由控制器FC-2控制用以燃烧留在经干馏页岩中的可燃物部分的空气流量，以便将该可燃物部分的气化程度保持在一定的范围内。此外，为了保持从气化区出来的废气温度，即把气化区内所有气体温度保持在一定范围内，由控制器FC-1控制供给气化区的气体。换句话说，为了避免由于在气化区中产生局部的高温区而形成熔渣，应增加输入该气化区的气体流量。所以，气化程度的增加不能超出一定的水平，从而剩余可燃物部分的气化热的回收率是较低的。在图5中，表示有较小的页岩碎片区S、较大的页岩碎片区L、干馏区A，以及气化和冷却区B。

本发明的目的是提供一种没有上述问题和缺点的油页岩干馏装置的控制系统。