[发明专利]一种由小颗粒油砂热解直接获取轻质油的方法及设备

摘要

本发明为一种由小颗粒油砂热解直接获取轻质油的方法及设备，对原矿进行破碎、烘干，通过高温直接将其裂解，控制热解时间、温度等得到不同比例的尾砂、轻质组分，轻质组分经分馏得到干气、汽柴油组分、重质燃料油和水，上述热解产物分别进入各自后续处理程序进行利用或循环使用，另上述热解过程在具有倾斜角度的、设两个出气口的外热式热解设备中发生，本发明通过直接将小颗粒油砂热解获取轻质油品，其350℃之前轻质油收率可达90wt%，资源利用率高达100%，可调整热解温度和热解时间获得不同产气量，使整个工艺过程燃料用量达到平衡，且全部在密闭空间进行，无可燃气外泄，无污水排放，符合环保要求。 1

主权项

1.一种由小颗粒油砂热解直接获取轻质油的方法，其特征在于，包含如下步骤：

a）预处理：油砂原矿破碎、烘干0.5~2小时后，获得温度在120～150℃间、粒径0～25mm小颗粒脱水油砂，含水量3wt%以下；

b）快速升温：小颗粒脱水油砂进入回转热解炉的升温段进行快速升温，该升温段温度为350‑600℃，升温速度为15‑50℃/min；

c）持温热解：经加热的脱水油砂进入持温段，该持温段温度为350‑600℃，停留时间为0.5～4小时，脱水油砂裂解生成小颗粒的尾砂和气态的轻质组分，经固气分离，尾砂从出料口运出，所述尾砂的颗粒粒径在0～2000μm之间，轻质组分通过回转热解炉头端的第一出气口排出或通过回转热解炉尾端第二出气口排出；

d）分馏：所述轻质组分经过分馏获得干气、汽柴油组分、重质燃料油组分和水，干气、汽柴油组分和水经冷凝10～60分钟后进入油水分离罐，分离出干气、脱水的汽柴油组分和水，上述产物分别进入后续存储和加工处理；其中，b步骤和c步骤中加热方式为外加热式；

c步骤中，气态的轻质组分从回转热解炉的尾端返回头端，返回的气态轻质组分中的重质燃料油组分随着温度降低，凝结成液体落入小颗粒脱水油砂中重新热解，气态轻质组分中的干气、汽柴油组分、水从回转热解炉头端的第一出气口排出，或气态的轻质组分从第二出气口排出；

持温段的尾砂进入回转热解炉尾端的沉降室，水蒸气汽提尾砂中夹带的 热解油气，并随着蒸汽及前述大量的热解油气通过头端的第一出气口或尾端的第二出气口排出。

2.如权利要求1所述的一种由小颗粒油砂热解直接获取轻质油的方法，其特征在于，热解压力为0.1～20kPa。

3.如权利要求1所述的一种由小颗粒油砂热解直接获取轻质油的方法，其特征在于，所述外加热式采用明火燃烧直接加热，d步骤中的干气脱硫处理后进入燃烧装置燃烧，或所述外加热式采用热风加热。

4.一种由小颗粒油砂热解直接获取轻质油的设备，其特征在于，包含筒状的回转热解炉，其分为前部分的升温段和后部分的持温段，所述回转热解炉头端设进料口和第一出气口，连接处安设进料转动密封，尾端设沉降室，连接处安设出料转动密封，沉降室顶部设第二出气口，第一、第二出气口分别设有第一、第二出口阀；

所述沉降室下部设置蒸汽管线以及内壁上设若干汽提构件，底部设出料口；

所述回转热解炉外侧包覆有保温层，该保温层包含保温筒体及该保温筒体内壁与回转热解炉外壁间形成的保温腔；

所述回转热解炉头端向上倾斜，其与水平之间的倾角为1°～5°；

所述回转热解炉为外加热式。

5.如权利要求4所述的一种由小颗粒油砂热解直接获取轻质油的设备，其特征在于，所述回转热解炉的内壁上设强化传热内件，持温段的强化传热内件数量由头端向尾端逐渐减少，持温段尾端内壁上还设至少1道堰板。

6.如权利要求4所述的一种由小颗粒油砂热解直接获取轻质油的设备，其特征在于，所述保温腔内设置燃烧器，通过明火燃烧直接加热回转热解炉。

7.如权利要求4所述的一种由小颗粒油砂热解直接获取轻质油的设备，其特征在于，所述保温腔头端设出风口，尾端设入风口，通入热风加热回转热解炉。

8.如权利要求4至7任一所述的一种由小颗粒油砂热解直接获取轻质油的设备，其特征在于，该保温层外包覆有防护铁皮。