專利名稱：油頁巖/油砂下行循環流化床熱解液化工藝的制作方法
技術領域：
本發明提供油頁巖/油砂下行循環流化床熱解液化工藝，屬于石油加工領域。
2.
背景技術：
油頁巖屬于非常規油氣資源，以資源豐富和開發利用的可行性而被列為21世紀非常重要的接替能源。我國油頁巖資源豐富，技術可采資源量約2400億噸，理論上可回收干餾油約100億噸；中國油砂油地質資源量為59. 7億噸，可采資源量22. 58億噸，理論上可回收干餾油約10億噸，產業化潛力巨大。目前，世界上許多國家都對油頁巖/油砂干餾方法進行了研究，有的已形成工業化生產規模。油頁巖干餾工藝按加熱方式可分為外熱式和內熱式兩類外熱式熱效率低,油頁巖加熱不均，揮發產物的二次分解嚴重，焦油產量低，裝置難以大型化，因此這類技術一 般只用于實驗室，大型工業化油頁巖熱解過程很難實現；內熱式工藝利用氣體熱載體或固體熱載體把熱量直接傳遞給油頁巖，使油頁巖發生熱解反應，克服了外熱式的缺點，具有熱質傳遞速度快、加熱均勻、揮發份二次分解少，焦油產量高，裝置易于大型化等優勢。內熱式工藝包括氣體熱載體熱解工藝和固體熱載體熱解工藝，其中氣體熱載體熱解工藝通常是將燃料燃燒的煙氣引入熱解室，代表性的有美國的COED工藝、ENCOAL工藝和波蘭的雙沸騰床工藝等。固體熱載體熱解工藝則利用高溫半焦或其他的高溫固體物料與油頁巖在熱解室內混合，利用熱載體的顯熱將油頁巖熱解。與氣體熱載體熱解工藝相比，固體熱載體熱解避免了油頁巖熱解析出的揮發產物被煙氣稀釋，同時降低了冷卻系統的負荷，工藝優勢明顯。但現有油頁巖固體熱載體快速熱解技術存在油中帶灰、機械運動部件高溫磨損、裝置放大效應以及設備長周期穩定運行等難題，成為制約油頁巖快速熱解的技術瓶頸，急需依據油頁巖熱解反應特性開發能夠消除油中帶灰、熱傳遞好、能量利用合理的油頁巖熱解液化技術和設備。
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發明內容
本發明的目的就是為了克服現有油頁巖/油砂熱解液化技術存在的不足而提出的一種油頁巖/油砂下行循環流化床熱解液化工藝，既解決了油頁巖/油砂流化床熱解提質的油中帶灰難題，又合理利用了熱能，還得到了高附加值的焦油和燃氣。本發明的技術方案本發明的目的是通過將熱灰分級分離，大中顆粒熱灰通過下行熱解反應器熱解、微小顆粒熱灰外排，從源頭上消除油中帶灰的難題。其特征是將大量小于6mm的油頁巖/油砂經煙氣提升管干燥和提升，油頁巖/油砂顆粒被氣固分離器分離，煙氣外排，油頁巖/油砂顆粒進入上部料倉經旋轉進料器在下行熱解反應器頂端與通過料閥下落的高溫循環熱灰迅速實現自混合、升溫、熱解，在反應器立管下部油氣、熱灰與半焦在氣固分離器作用下快速分離；熱解油氣經冷凝器獲得液體產品和干氣，熱灰和半焦通過空氣輸送的返料閥進入燒焦提升管和輔助煤燃料一起燃燒加熱；加熱后的高溫熱灰經兩級氣固分離器與煙氣分離后，煙氣預熱空氣后被弓I到煙氣提升管底部提升和干燥小于6mm的油頁巖/油砂粉，大中顆粒進入下行熱解反應器頂部作為高溫循環熱灰，實現熱灰循環供熱，細灰進入冷卻料倉后外排綜合利用，既從源頭上解決了流化床熱解熱解的油中帶灰難題，又合理利用了熱能，還得到了高附加值的焦油和干氣。燒焦提升管反應溫度為850°C -1200°C。高溫熱灰與油頁巖/油砂粉的混合比例為4-10 :1。下行熱解反應器出口反應溫度為450°C _600°C。 本發明將實施例來詳細敘述本發明的特點。
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附圖為本發明的工藝示意圖。附圖的圖面說明如下I、燒焦提升管2、氣體分布器3、進氣管4、熱灰一級氣固分離器5、熱載體料倉6、熱灰二級氣固分離器7、冷卻料倉8、下行熱解反應器9、油氣氣固分離器10、油氣出口 11、返料器12、輔助煤燃料入口 13、油頁巖/油砂粉入口 14、引風機15、煙氣提升管16、油頁巖氣固分離器17、上部料倉18、旋轉進料器19、煙氣出口。下面結合附圖和實施例來詳述本發明的工藝特點。
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具體實施例方式實施例1，將大量小于6mm的油頁巖/油砂經油頁巖/油砂粉入口(13)進入煙氣提升管(150干燥和提升，油頁巖/油砂顆粒被油頁巖氣固分離器(16)分離，煙氣從煙氣出口(19)外排，油頁巖/油砂顆粒進入上部料倉(17)經旋轉進料器(18)在下行熱解反應器
(8)頂端與通過料閥下落的高溫循環熱灰迅速實現自混合、升溫、熱解，在下行反應器(8)立管下部油氣、熱灰與半焦在油氣氣固分離器(9)作用下快速分離；熱解油氣從油氣出口
(10)排出經冷凝器獲得液體產品和干氣，熱灰和半焦通過空氣輸送的返料閥(11)進入燒焦提升管(I)和從輔助煤燃料入口( 12)來的煤一起與進氣管(3)和氣體分布器(2)來的空氣混合、燃燒加熱；加熱后的高溫熱灰經熱灰一級氣固分離器(4)和熱灰二級氣固分離器
(6)與煙氣分離后，煙氣被引風機(14)引到煙氣提升管(15)底部提升和干燥從從油頁巖粉入口(13)小于6_的油頁巖/油砂粉，大中顆粒熱灰進入熱載體料倉(5)流入下行熱解反應器(8)頂部作為高溫循環熱灰，實現熱灰循環供熱，細灰進入冷卻料倉(7)后外排綜合利用，既從源頭上解決了流化床熱解熱解的油中帶灰難題，又合理利用了熱能，還得到了高附加值的焦油和干氣。燒焦提升管(I)反應溫度為850°C -1200°C。高溫熱灰與油頁巖/油砂粉的混合比例為4-10 :1。下行熱解反應器(8)出口反應溫度為450°C _600°C。本發明所提供的油頁巖/油砂下行循環流化床熱解液化工藝，通過將熱灰分級分離，大中顆粒熱灰通過下行熱解反應器熱解、微小顆粒熱灰外排，達到快速混合、傳熱、熱解和分離，從源頭上消除油中帶灰，焦油收率為理論出油率的95%-120%，油中雜質含量小于
O.5%，熱量利用合理。
權利要求
1.油頁巖/油砂下行循環流化床熱解液化工藝，其特征是將大量小于6mm的油頁巖/油砂經煙氣提升管干燥和提升，油頁巖/油砂顆粒被氣固分離器分離，煙氣外排，油頁巖/油砂顆粒進入上部料倉經旋轉進料器在下行熱解反應器頂端與通過料閥下落的高溫循環熱灰迅速實現自混合、升溫、熱解，在反應器立管下部油氣、熱灰與半焦在氣固分離器作用下快速分離；熱解油氣經冷凝器獲得液體產品和干氣，熱灰和半焦通過空氣輸送的返料閥進入燒焦提升管和輔助煤燃料一起燃燒加熱；加熱后的高溫熱灰經兩級氣固分離器與煙氣分離后，煙氣預熱空氣后被弓I到煙氣提升管底部提升和干燥小于6mm的油頁巖/油砂粉，大中顆粒進入下行熱解反應器頂部作為高溫循環熱灰，實現熱灰循環供熱，細灰進入冷卻料倉后外排綜合利用。
2.根據權利要求I所提述的油頁巖/油砂下行循環流化床熱解液化工藝，其特征在于燒焦提升管反應溫度為850°C -1200°C。
3.根據權利要求I所提述的油頁巖/油砂下行循環流化床熱解液化工藝，其特征在于高溫熱灰與油頁巖/油砂粉的混合比例為4-10 :1。
4.根據權利要求I所提述的油頁巖/油砂下行循環流化床熱解液化工藝，其特征在于下行熱解反應器出口反應溫度為450°C -600°C。
全文摘要
本發明提供油頁巖/油砂下行循環流化床熱解液化工藝，油頁巖經煙氣提升管干燥和提升，油頁巖顆粒氣固分離，煙氣外排，油頁巖顆粒進入下行熱解反應器頂端與通過料閥下落的高溫循環熱灰迅速實現自混合、升溫、熱解，在反應器立管下部油氣、熱灰與半焦快速分離；熱解油氣經冷凝器獲得液體產品和干氣，熱灰和半焦進入燒焦提升管和輔助煤燃料一起燃燒加熱；加熱后的高溫熱灰經兩級氣固分離器與煙氣分離后，煙氣預熱空氣后被引到煙氣提升管底部提升和干燥油頁巖粉，大中顆粒進入下行熱解反應器頂部作為高溫循環熱灰，細灰進入冷卻料倉后外排綜合利用，既從源頭上解決了流化床熱解熱解的油中帶灰難題，又合理利用了熱能，還得到了高附加值的焦油和干氣。
文檔編號C10B53/06GK102942949SQ20121046665
公開日2013年2月27日 申請日期2012年11月16日 優先權日2012年11月16日
發明者田原宇, 喬英云, 山紅紅, 楊朝合 申請人:中國石油大學(華東)