CN104140830A - 烟气间接加热油页岩干馏工艺及均热器 - Google Patents
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Abstract
一种烟气间接加热油页岩干馏工艺,用烟气作为热载体对油页岩进行间接加热,在干馏炉中设置均热器,烟气不和油页岩直接接触,油页岩在干馏过程中,烟气在均热管内流动,干馏气体在均热管外流动,烟气不和干馏气体混合在一起;烟气进入均热器的温度为650℃~750℃,其所提供的热量能将油页岩加热到油页岩干馏所需要的温度500℃~550℃;使油页岩能达到均匀干馏,完全干馏。本工艺最大特点是干馏炉出口气体量小,可适用于小颗粒油页岩干馏炼油,也适用于对油砂和煤炭的干馏。
Description
技术领域
本发明涉及一种用烟气间接加热的方法对油页岩进行干馏炼油的工艺及能将油页岩均匀加热的均热器。
背景技术
目前,国内的油页岩干馏炼油主要有三种工艺,抚顺工艺、茂名工艺和桦甸工艺。三种工艺均采用气体作为干馏的热载体,首先将热载体加热到650℃以上,再用热载体对油页岩进行直接加热,将油页岩加热到500℃~550℃,使油页岩发生干馏。直接加热的方法实际上就是将650℃以上热载体和冷的油页岩混合在一起,油页岩吸收热载体的热量后升温到500℃~550℃,发生干馏。抚顺工艺的气体热载体是烟气和干馏产生瓦斯的混和物。方法是从干馏炉下部通入空气,使油页岩燃烧,燃烧产生的1000℃左右的高温烟气在上升过程中和从干馏炉中部通入的被加热到550℃~650℃的瓦斯混合,对炉子上部油页岩进行直接加热,将油页岩加热到500℃~550℃,发生干馏。茂名工艺的气体热载体是烟气。方法是从干馏炉下部通入空气和瓦斯,燃烧产生的800℃~1000℃左右的高温烟气对油页岩进行直接加热,将油页岩加热到500℃~550℃,发生干馏。桦甸工艺的气体热载体是干馏产生的瓦斯气体,方法是在加热炉中将瓦斯加热到650℃~700℃,然后从干馏炉的中部通入,对油页岩进行直接加热,将油页岩加热到500℃~550℃,发生干馏。
这些干馏工艺的共同点是:高温热载体和油页岩直接接触,对油页岩进行直接加热,将油页岩加热到500℃~550℃,发生干馏。其缺陷是:1、热载体和干馏产生的油气混合在一起,难以分离。2、为了使油页岩能被加热到500℃~550℃以上,需要热载体有较高的温度和一定的量。但高于700℃以上的温度又会造成油的二次裂解,降低油的回收率,所以只能用加大热载体量的办法来解决,从而导致干馏炉出口气体量很大,油回收***很庞大。无论是抚顺工艺还是茂名工艺和桦甸工艺,干馏炉出口气体量都在1000Nm3/t页岩左右。3、由于干馏炉出口气体中混杂有大量的烟气,所以出口气体量大,使干馏炉出口气体的发热值很低,有时候不到700kcal/Nm3,不能点燃,因此对含油率和含气量低的油页岩干馏炼油时,不得不建设煤气发生炉等为干馏炉补充热源,不仅加大了初始投入,也增加了运行成本。4、降低了油回收率。由于小量的干馏油气混合在大量的热载体中,摊薄了干馏炉出口气体中的含油比例,不仅使回收油比较困难,而且造成大量的热载体中的低比例的含油不能回收。5、不能用于小颗粒油页岩干馏炼油。由于采取热载体和油页岩直接接触换热的工艺,势必要求干馏炉内透气性要好,而小颗粒物料常常堵塞气道,所以抚顺工艺处理油页岩的粒度为12-75mm。茂名工艺处理粒度为30-120mm。桦甸工艺处理粒度为6-50mm。这些工艺均不能处理小颗粒油页岩,造成资源浪费。
国外的气体热载体干馏炉,如巴西的佩特罗西克斯(Petrosix)工艺的油页岩干馏炉类似桦甸工艺。也是将干馏产生的瓦斯气体,在加热炉中加热到650℃~700℃,然后从干馏炉的中部通入,对油页岩进行直接加热,将油页岩加热到500℃~550℃,发生干馏。佩特罗西克斯(Petrosix)工艺的油页岩干馏炉只能处理油页岩粒径为8.3mm以上的油页岩,也不能处理小颗粒油页岩。
发明内容
本发明的目的在于解决目前国内油页岩采取热载体直接和油页岩接触,导致干馏炉出口气体量大,油回收***庞大复杂,操作繁琐,油回收率低,装置透气性要求高,日处理量小,占地面积大,不能处理小颗粒油页岩等问题,提供一种新的油页岩干馏工艺,这种新工艺干馏炉的日处理量大,干馏出口气体量小,收油率高且油回收***简单、投资小,操作简便。
本发明的技术关键在于:在油页岩干馏时,热载体不和油页岩直接接触,干馏产生的油气不和热载体混合在一起,而且能将在干馏炉内各个位置的油页岩都能均匀地被加热到500℃~550℃,实现完全干馏和均匀干馏。采取烟气间接加热和在干馏炉中安装均热器的方法可以实现这一目标。
烟气间接加热干馏油页岩工艺的主要特征是:在干馏炉中设置均热器,干馏油页岩的热载体是烟气;烟气不和油页岩直接接触,油页岩在干馏过程中,烟气在均热管内流动,干馏气体在均热管外流动,烟气不和干馏气体混合在一起;烟气进入均热器的温度为650℃~750℃,其所提供的热量将油页岩加热到油页岩干馏所需要的温度500℃~550℃,使油页岩能达到均匀干馏,完全干馏。具体特点分述如下:
1、干馏油页岩的热载体是烟气。如前所述,桦甸工艺、抚顺工艺的热载体是瓦斯或瓦斯和烟气的混合物,高温瓦斯的制取很困难,不仅需要复杂的设备,而且需要一定的操作水平。而烟气的制取则很容易而且没有危险性;
2、烟气不和油页岩直接接触,对油页岩进行间接加热,不是直接加热。热载体直接加热式干馏工艺从表象看,好像能把油页岩很均匀地加热,实际上并非如此,由于油页岩在干馏炉中的自然堆积,有些地方空隙大,气流容易通过,有些地方空隙小,气流很难通过。热载体直接加热式干馏工艺尽管在均匀布料,均匀布气上下了很多功夫,但炉内局部堵塞,偏流等现象时有发生,使油页岩不能得到均匀加热。而在烟气间接加热干馏油页岩工艺中,由于很容易将均热管布置在干馏炉的各个位置,只要和均热管接触的油页岩都能得到均匀加热,从而实现均匀干馏;
3、油页岩在干馏过程中,烟气在管内流动,干馏气体在管外流动,烟气不和干馏气体混合在一起。在热载体直接加热式干馏工艺中,由于热载体和油页岩直接接触,油页岩干馏产生的干馏气体就和热载体混合在一起,无法分离,造成干馏炉出口气量大,少量的页岩油被均摊在大量的出口气体中,油回收难、油回收率低、油回收***庞大等一系列弊病。而在烟气间接加热干馏油页岩工艺中,由于热载体不和油页岩直接触,干馏气体和热载体自然分离,有效地解决了直接加热式干馏工艺不能克服的缺陷;
4、烟气进入均热管的温度为650℃~750℃,其所提供的热量能将油页岩加热到油页岩干馏所需要的温度500℃~550℃。众所周知,油页岩只要被加热到500℃~550℃就能实现完全干馏,热载体的温度不需要太高,而在抚顺工艺和茂名工艺中,燃烧获得的热载体的温度一般都在1000℃左右,无法控制在750℃以下,所以干馏炉常常发生油二次裂解、烧油、结焦等问题。桦甸工艺虽然能将热载体的温度控制在750℃以下,但存在制取困难,在制取中又出现瓦斯析碳等令人头痛的问题。而在本发明工艺中,通过混兑空气或烟气的方法,很简单、也很有效地将热载体的温度控制在750℃以下,而且没有析碳等问题,解决了热载体直接加热式干馏工艺无法解决的技术问题;
5、干馏炉中同一截面温度相近,各处油页岩受热均匀。由于均热管呈水平层状布置, 在干馏炉中同一截面的各点温度基本一致,干馏炉中不同层面的油页岩受热均匀,油页岩能达到均匀干馏,完全干馏。
所述均热器的主要特征是:
1、均热器由管板、均热管、烟气室、烟气进口管、烟气出口管等组成;管板直立设置,和炉墙平行,管板和炉墙之间构成烟气室,两块管板间形成油页岩通道;均热管为多层水平布置的管束,均热管从油页岩通道中穿过,两端固定在管板上;烟气室中设置有隔板,隔板的作用是引导烟气流向,烟气在隔板的作用下定向迂回流动;
2、均热管为多层水平布置的管束,每根均热管的长度不大于800mm,均热管的管间距不小于油页岩最大粒径的4倍,层间距大于油页岩最大粒径的5倍,层与层之间的管子为错排,均热管的层数不少于10层;
3、烟气进口管设置于烟气室的下部,烟气出口管设置于烟气室的上部;
4、均热器是一个热交换器,它的功能是将烟气携带的热量传递给油页岩。热载体烟气在均热管中作水平方向流动,油页岩在均热管外作垂直方向运动,烟气和油页岩不直接接触,而是通过均热管壁以及管板向油页岩传递热量;
5、油页岩干馏产生的油气在均热管外向上运动,通过干馏油气排出管排出炉外,烟气不和油页岩直接接触,不和干馏气体混合在一起,通过烟气排出管排出炉外;
6、烟气进入均热器的温度为650℃~750℃,排出温度为350℃~450℃;
7、同一根、同一层的均热管内的烟气进口和出口温差不大于20℃,使干馏炉中同一截面的油页岩受热均匀,温度基本一致,油页岩能达到均匀干馏,完全干馏。
具体方案为:在干馏炉中设置均热器,均热器由多层水平布置的均热管和烟气室等组成,均热管入口烟气温度为650℃~750℃,出口烟气温度为350℃~450℃,同一层的均热管内的烟气温降不大于20℃,烟气从设置于均热器上部的烟气排出管排出;均热器两侧的管板和均热管同时向从均热器中间通过的油页岩供热,传热的方式为辐射、传导、对流三种方式,将油页岩加热到500℃~550℃发生干馏。干馏产生的干馏油气从设置于干馏炉上部的干馏油气排出管排出。图1为安装有均热器的干馏炉示意图。燃烧室设置于均热器的下部,油页岩从均热器的中间通道通过。这种烟气间接加热干馏油页岩的工艺使用的热载体是烟气,烟气是在工业生产中最容易获得的一种热载体,将经过收油后的干馏气体(即干馏瓦斯)和助燃空气引入燃烧室中燃烧即可获得高温烟气。燃烧室可以设置在干馏炉内,也可以设置在干馏炉外。图1为燃烧室设置于干馏炉内的烟气制取方法,燃烧室内设有瓦斯烧嘴,将助燃空气和瓦斯引入燃烧室燃烧。通常燃烧产生的高温烟气温度在800℃~1000℃,而均热器需要的烟气温度为650℃~750℃,因此在燃烧室上部设有混兑气体管,混兑一部分空气或烟气使其降低到需要的温度。混兑气体可以是空气,也可以使用均热器排放的烟气。图2为燃烧室设置于干馏炉外的烟气制取方法,燃烧室内设有瓦斯烧嘴,将助燃空气和瓦斯引入燃烧室燃烧,燃烧产生的高温烟气在燃烧室上部与混兑气体相遇,混兑气体可以是空气,也可以使用均热器排放的烟气。混兑后温度降低到650℃~750℃,再通过烟气管道送入干馏炉的均热器。油页岩从常温加热到干馏温度500℃~550℃需要有一定的时间,均热管将热量传递给油页岩需要一定的长度,而为了保证干馏均匀,每根均热管的长度又不能大于800mm,因此均热管要求有足够的层数,一般不能少于10层。当均热器排烟温度过高时,可增加均热管的层数。
干馏炉内设置的均热器的数量根据处理量的大小决定,处理量大时可设置多个均热器;干馏炉内设置多个均热器时设置方式是并列。当需要大处理量的干馏炉时,可将多个均热器并列在一起。由于每个均热器的功能是一样的,都能使经过其中间通道的油页岩实现均匀干馏和完全干馏,干馏油气在上部汇集后排出,不会发生直接加热式干馏炉经常出现的气流分布不均,从而导致干馏过火或干馏不完全的情况。一般有一个均热器的干馏炉日处理量为100~150t,当设置10个均热器时,干馏炉的日处理量就可达到1000~1500t。
本发明工艺的技术关键是保证油页岩在干馏炉中被均匀加热到500℃~550℃,实现均匀干馏和完全干馏。如果油页岩不能被加热到500℃~550℃就不能实现完全干馏;如果有部分油页岩不能被加热到500℃~550℃,就不能实现均匀干馏。因此本发明采取了在干馏炉中加装均热器的措施,均热器的两块直立管板之间构成油页岩通道,油页岩从上而下运动时,经过多层水平布置的均热管时吸收在均热管中迂回流动的烟气的热量,所以每一块油页岩都能得到均匀的加热。油页岩在均热器中,虽然从上而下温度逐渐升高,但同一截面的油页岩温度基本上是相同的,可以视为均匀受热。当干馏炉内油页岩抵达均热器末端时,正是均热器中烟气温度的最高处,最高温度达到650℃~750℃时,可以将油页岩全部加热到500℃~550℃,油页岩被完全干馏。所以在干馏炉中设置均热器后,能够均匀地将全部油页岩都加热到干馏所需要的温度。
本发明工艺适用于小颗粒油页岩干馏炼油,也适用于对油砂和煤炭的干馏。
烟气间接加热干馏油页岩工艺和直接加热干馏油页岩工艺相比,具有如下明显的优点:
1、热载体和干馏产生的油气不混合在一起,各走各的通道,干馏油气最大限度地纯净化,体积降到最小。
2、均热器的使用,使油页岩能被均匀加热到500℃~550℃,而且最高温度不超过550℃,所以既不会造成油的二次裂解,又不可能造成油页岩结焦,稳定了干馏过程,提高了油的回收率。
3、干馏炉出口气体量小。无论是抚顺工艺还是茂名工艺和桦甸工艺,干馏炉出口气体量都在1000Nm3/t页岩左右。由于烟气间接加热干馏油页岩工艺,没有烟气混入,干馏炉出口气体只有干馏产生的油气和水蒸气,没有热载体,其体积仅为直接加热工艺的十分之一,使油回收***大大简化,动力消耗大大降低。
4、提高了干馏炉出口气体的发热值。由于干馏炉出口气体为纯净的干馏瓦斯,一般发热值都能达到7000kcal/Nm3,甚至更高,是直接干馏工艺的十倍左右,为瓦斯利用创造了条件。
5、干馏炉热量能实现自平衡。由于无须建设热载体的加热装置,减少了热载体制取过程和输送过程中的热量损失,大大提高了热能利用的效率,对含油率和含气量低的油页岩干馏炼油时,也不需要建设煤气发生炉等为干馏炉补充热源,节省了初始投入,降低了运行成本。
6、可用于小颗粒油页岩干馏炼油。由于采取热载体和油页岩间接接触换热的工艺,对干馏炉内透气性没有严格要求,均热器又保证了油页岩均匀受热的要求,所以能处理小颗粒油页岩的干馏炼油。
7、干馏炉处理能力加大。由于直接加热式干馏炉受均匀布气和均匀布料要求的限制,目前国内直接加热式干馏炉的最大日处理量为500吨,而间接加热式干馏炉的日处理量可以达到5000吨甚至更高,是直接式干馏炉的10倍以上,为油页岩干馏炼油设备大型化和油页岩干馏炼油现代化创造了条件。
本发明的工艺流程如下:油页岩从干馏炉的上部连续加入,从干馏炉的下部连续排出;650℃~750℃的烟气热载体从均热器下部进入均热器的烟气室,烟气室两侧的管板和均热管相连接,烟气室中间设有隔板,使烟气在均热管中作迂回流动,在流动过程中将热量传递给油页岩。同时烟气室两侧的管板也向从均热器中间通道通过的油页岩辐射和传导热量。烟气向油页岩传递热量后温度降低到350℃~450℃,从烟气室上部排出炉外。油页岩加入干馏炉后依靠自身重力从上往下运动,在经过均热器时被逐步加热,最后达到500℃~550℃,实现干馏。干馏产生的油气在炉内自然上升,在升到干馏炉顶部时经油气排出管排出炉外,送油回收***回收页岩油。回收页岩油后的干馏气体又被送入燃烧室燃烧,燃烧产生的高温烟气温度在800℃~1000℃,经混兑一部分空气或烟气后温度降低到650℃~750℃,进入均热器对油页岩进行干馏。如此循环,形成连续的干馏工艺。
本发明和国内现在普遍使用的内燃式抚顺式油页岩干馏工艺和桦甸全循环工艺相比,具有如下明显的优点。一是处理量大,抚顺炉日处理量为100吨,桦甸炉为300吨,本发明多个均热器并列的干馏炉日处理量可以达到5000吨以上;二是油的回收率高,由于采用烟气间接加热油页岩,炉内无燃烧反应,油气在炉内不会被烧掉,提高了油的回收率,抚顺式干馏炉油的回收率为60-65%,本发明收油率在90%以上;三是节能,虽然本工艺为烟气间接加热,但实际上是烟气的热量直接用于干馏,取消了蓄热式加热炉(加热炉流程是:瓦斯燃烧产生的烟气加热格子砖,格子砖再加热循环瓦斯,循环瓦斯再加热油页岩),减少了热能转换次数,提高了热效率。整个干馏炼油所需热量完全来源于油页岩本身,不需要从外部补充热源,降低了***的热量消耗;四是提高了资源利用率。本工艺对炉内气体的通透性要求不高,可以利用小颗粒油页岩进行干馏炼油。而抚顺和桦甸全循环工艺均不能利用小颗粒油页岩,资源利用率只能达到70%~80%。五是环保,本发明干馏工艺排放的是烟气,只需要通过常规处理就可以达到国家环保要求;六是投资省。本发明干馏工艺流程中取消了加热炉和煤气发生炉,而且由于出口气体量小,大大缩减了油回收***,节省了投资;七是经济效益好,由于动力消耗降低,油收率提高,经济效益明显增加。
附图说明
图1是烟气间接加热干馏油页岩工艺示意图。图中所示各部分分别是:1、油页岩给料装置,2、干馏气体排出管,3、干馏炉,4烟气排出管,5、均热器烟气室隔板,6、均热器管板,7、均热管,8、混兑气体进入管,9、助燃空气进入管,10、燃料瓦斯进入管,11、燃烧室,12、烟气室。
图2是燃烧室设置于均热器外的热载体制取和均热器结构示意图;图中所示各部分分别是:1、油页岩给料装置,2、干馏气体排出管,3、干馏炉,4烟气排出管,5、均热器烟气室隔板,6、均热器管板,7、均热管,8、混兑气体进入管,9、助燃空气进入管,10、燃料瓦斯进入管,11、燃烧室,12、烟气室,13、烟气输送管。
图3是均热器管束排列示意图;图中所示各部分分别是:6、均热器管板,7、均热管。
具体实施方式
本发明烟气间接加热干馏油页岩工艺流程如图1所示,其特征是:热载体烟气在均热器的均热管7中作水平方向流动,油页岩在均热器的均热管7外作垂直方向运动,烟气和油页岩不直接接触,而是通过均热器的管板6和均热管7的管壁向油页岩传递热量;油页岩干馏产生的油气在均热器的均热管7外向上运动,通过干馏气体排出管2排出炉外;烟气不和油页岩直接接触,不和干馏气体混合在一起,通过烟气排出管4排出炉外;烟气进入均热器的温度为650℃~750℃,排出温度为350℃~450℃。图中:油页岩从干馏炉的上部的给料装置1连续加入干馏炉3内,向下经过均热器的中间通道,最后从下部连续排出;650℃~750℃的烟气热载体从均热器下部进入均热器的烟气室12,烟气室12两侧的管板6与均热管7连接,烟气室12中间设有烟气室隔板5,使烟气在均热管7中作迂回流动,在流动过程中将热量传递给油页岩;同时烟气室12两侧的管板6也向从均热器的中间通道通过的油页岩辐射和传导热量。烟气向油页岩传递热量后温度降低到350℃~450℃,从烟气室上部的烟气排出管4排出炉外。油页岩加入干馏炉后依靠自身重力从上往下运动,在经过均热器时被逐步加热,最后达到500℃~550℃,实现干馏。干馏产生的油气在炉内自然上升,在升到干馏炉3的顶部时经油气排出管2排出炉外,送油回收***回收页岩油。收油后的干馏气体送到设置于均热器下部的燃烧室12,从燃料瓦斯进入管10进入,助燃空气从助燃空气进入管9进入,在燃烧室12中燃烧,燃烧产生的高温烟气为800℃~1000℃,上升到燃烧室12上部时,与从混兑气体进入管8进入的混兑气体相遇,混兑气体可以是空气,也可以是均热器排放的烟气,将高温烟气混兑成650℃~750℃,烟气进入均热器后,在均热管7中作迂回流动,重复上述的干馏过程。
图2是燃烧室设置于均热器外的热载体制取和均热器结构示意图,燃料瓦斯从燃料瓦斯进入管10进入,助燃空气从助燃空气进入管9,在燃烧室12中燃烧,燃烧产生的高温烟气为800℃~1000℃,混兑气体从混兑气体进入管8进入,混兑气体可以是空气,也可以使用均热器排放的烟气,将高温烟气混兑成650℃~750℃,经烟气输送管13送入烟气室12。烟气进入均热器后的工艺流程同图1所作的说明。很明显,这一方式由于烟气在输送过程中有热量损失,热能利用率不如图1所示的方案,但当生产现场有可以利用的烟气时,也是可取的一种方法。
图3为均热管7在均热器管板6上的排列方法,层与层之间的排列方式为错排。这主要是考虑油页岩通过均热管时会发生方向改变,可以起到松动料层和使油页岩均匀受热,从而达到均匀干馏的目的。同一层均热管的管间距不小于油页岩最大粒径的4倍,可以防止油页岩在通过均热管时发生搭桥现象,造成物料流通不畅,甚至堵塞干馏炉;均热管上下两层的层间距大于油页岩最大粒径的5倍,主要是考虑使油页岩在下落过程时流通顺畅,既能充分吸收均热管传递的热量,又不会因管子过密而影响物料的下移。均热管长度不大于800mm,因为如果均热管长度太长的话,均热管首端和末端的温降会较大,将会出现在同一截面油页岩受热不均,干馏不完全的现象。
均热管的层数根据油页岩在干馏中消耗热量的多少决定。消耗热量大的层数多一些,消耗热量小的层数少一些。一般,均热管的层数不少于10层。不同品质的油页岩在干馏过程中消耗的热量不相同,特别是含水量大的油页岩干馏时消耗热量很大,需要均热管传递的热量也多,因此对含水量大于5%的油页岩干馏时,均热管的层数要大于12层。
附图1只表述了有一个均热器的干馏炉的工艺流程和工作原理,通常有一个均热器的干馏炉日处理量为100t~150t。如需要加大干馏炉的处理量只需要将若干个均热器并联排列即可,比如需要干馏炉的处理量达到1000t以下上,那将10个均热器并联排列在一起即可实现。
本发明具体实施需要注意五个问题。一是在热载体进入均热管时,温度应控制在650℃~750之间,不宜过高,也不宜过低,高了会导致油页岩温度超过550℃,油品质量下降,低了,油页岩达不到干馏所需温度,油回收率下降。二是当使用多个均热器并列的干馏炉时,可能出现燃烧室工况不一样,均热管进口烟气温度不一样,当温度误差在20℃以内时,不要调整,以免频繁调整,使干馏炉工况更不协调。当温度误差超过20℃以上时,可适当调整混兑气体量,使炉内温度尽量保持均衡。三是对不同粒径的油页岩进行干馏炼油时,对均热管的管间距、层间距应作相应调整,避免棚料和堵料。四是对含水量高的油页岩进行干馏炼油时,对油页岩应进行干燥除尘等预处理。五是烟气的排出温度要控制在350℃~450℃之间,不宜过高,否则将降低***的热利用效率。
Claims (9)
1.一种烟气间接加热油页岩干馏工艺,其特征是:在干馏炉中设置均热器,干馏油页岩的热载体是烟气;烟气不和油页岩直接接触,油页岩在干馏过程中,烟气在均热管内流动,干馏气体在均热管外流动,烟气不和干馏气体混合在一起;烟气进入均热器的温度为650℃~750℃,其所提供的热量将油页岩加热到油页岩干馏所需要的温度500℃~550℃,使油页岩能达到均匀干馏,完全干馏。
2.根据权利要求1所述的烟气间接加热油页岩干馏工艺,其特征是:烟气通过在燃烧室中燃烧收油后的干馏气体获得;燃烧室可以设置在干馏炉内,也可以设置在干馏炉外;燃烧室内设有瓦斯烧嘴,将助燃空气和瓦斯引入燃烧室燃烧,燃烧产生的高温烟气温度在800℃~1000℃,在燃烧室上部设有混兑气体管,燃烧产生的高温烟气在燃烧室上部与混兑气体相遇,温度降低到650℃~750℃,再送入设置于干馏炉内的均热器;混兑气体是空气或均热器排放的烟气。
3.根据权利要求1所述的烟气间接加热油页岩干馏工艺,其特征是:热载体烟气在均热器的均热管中作水平方向流动,油页岩在均热器的均热管外作垂直方向运动,烟气通过均热器的管板和均热管的管壁向油页岩传递热量;油页岩干馏产生的油气在均热器的均热管外向上运动,通过干馏气体排出管排出炉外;烟气通过烟气排出管排出炉外,排出温度为350℃~450℃。
4.根据权利要求1所述的烟气间接加热油页岩干馏工艺,其特征是:进入均热器的烟气温度的控制通过混兑气体量来调节,最高温度控制在750℃以下,干馏炉内的干馏段温度保持在500℃~550℃之间。
5.根据权利要求1所述的烟气间接加热油页岩干馏工艺,其特征是:适用于对油砂和煤炭的干馏。
6.根据权利要求1所述的烟气间接加热油页岩干馏工艺,其特征是:干馏炉内设置的均热器的数量根据处理量的大小决定,处理量大时可设置多个均热器;干馏炉内设置多个均热器时设置方式是并列。
7.一种可实现烟气间接加热油页岩干馏工艺的均热器,其特征是:均热器由管板、均热管、烟气室、烟气进口管、烟气出口管等组成;管板直立设置,和炉墙平行,管板和炉墙之间构成烟气室,两块管板间形成油页岩通道;均热管为多层水平布置的管束,均热管从油页岩通道中穿过,两端固定在管板上;烟气室中设置有隔板,隔板的作用是引导烟气流向,烟气在隔板的作用下定向迂回流动;烟气进口管设置于烟气室的下部;烟气出口管设置于烟气室的上部。
8.根据权利要求7所述的均热器,其特征是:均热管为多层水平布置的管束,同一根均热管内的烟气进口和出口温差不大于20℃;均热管的管间距不小于油页岩最大粒径的4倍,层间距大于油页岩最大粒径的5倍,层与层之间的管子排列方式为为错排。
9.根据权利要求7所述的均热器的均热管,其特征是:均热管的层数根据油页岩在干馏中消耗热量的多少决定;消耗热量大的层数多一些,消耗热量小的层数少一些;均热管的层数不少于10层。
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