本發(fā)明提供油頁巖或油砂下行循環(huán)床毫秒熱解提煉工藝，屬于石油加工領(lǐng)域。

2.

背景技術(shù)：

油頁巖屬于非常規(guī)油氣資源，以資源豐富和開發(fā)利用的可行性而被列為21世紀(jì)非常重要的接替能源。我國油頁巖資源豐富，技術(shù)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(zhì)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(chǎn)業(yè)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(jìn)行了研究，有的已形成工業(yè)化生產(chǎn)規(guī)模。油頁巖干餾工藝按加熱方式可分為外熱式和內(nèi)熱式兩類：外熱式熱效率低，油頁巖加熱不均，揮發(fā)產(chǎn)物的二次分解嚴(yán)重，焦油產(chǎn)量低，裝置難以大型化，因此這類技術(shù)一般只用于實(shí)驗(yàn)室，大型工業(yè)化油頁巖熱解過程很難實(shí)現(xiàn)；內(nèi)熱式工藝?yán)脷怏w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(fā)生熱解反應(yīng)，克服了外熱式的缺點(diǎn)，具有熱質(zhì)傳遞速度快、加熱均勻、揮發(fā)份二次分解少，焦油產(chǎn)量高，裝置易于大型化等優(yōu)勢。

內(nèi)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(nèi)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(fā)產(chǎn)物被煙氣稀釋，同時(shí)降低了冷卻系統(tǒng)的負(fù)荷，工藝優(yōu)勢明顯。但現(xiàn)有油頁巖固體熱載體快速熱解技術(shù)存在油中帶灰、機(jī)械運(yùn)動部件高溫磨損、裝置放大效應(yīng)以及設(shè)備長周期穩(wěn)定運(yùn)行等難題，成為制約油頁巖快速熱解的技術(shù)瓶頸，急需依據(jù)油頁巖熱解反應(yīng)特性開發(fā)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(shù)和設(shè)備。

本發(fā)明人發(fā)明了油頁巖/油砂下行循環(huán)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(yīng)器熱解、微小顆粒熱灰外排，從源頭上消除熱灰造成的油中帶灰難題。但油頁巖/油砂顆粒干燥后未分級分離,其中的細(xì)小顆粒還會從源頭上產(chǎn)生油中帶灰現(xiàn)象。另外由于油頁巖/油砂熱解提煉會產(chǎn)生約90％左右的灰渣，必須大量外排，原專利中僅靠排放細(xì)熱灰遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，還需要大量排放大中顆粒熱灰，而這一部分熱灰中殘?zhí)恐涤痔?，必須考慮合理利用，這些均成為油頁巖/油砂下行循環(huán)流化床熱解液化工藝工業(yè)化的瓶頸。

3.

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了克服現(xiàn)有油頁巖/油砂熱解液化技術(shù)存在的不足而提出的一種油頁巖或油砂下行循環(huán)流化床毫秒熱解提煉工藝，既徹底解決了油頁巖/油砂流化床熱解提質(zhì)的油中帶灰難題，又合理利用熱解外排灰和熱能，還得到了高附加值的不同焦油餾分和燃?xì)狻?/p>

本發(fā)明的技術(shù)方案：

本發(fā)明的目的是通過將油頁巖或油砂原料顆粒和熱灰實(shí)現(xiàn)分級分離，部分大中顆粒熱灰和原料通過下行熱解反應(yīng)器熱解、細(xì)原料顆粒直接送入提升管燒焦，部分大中顆粒熱灰回收熱量和細(xì)熱灰一起直接外排，從源頭上消除油中帶灰和熱灰利用難題的難題。其特征是將大量小于6mm的油頁巖或油砂粉經(jīng)煙氣提升管干燥和提升，油頁巖或油砂顆粒被二級氣固分離器分級分離，煙氣外排，細(xì)顆粒油頁巖或油砂通過半焦返料閥進(jìn)入燒焦提升管，大中顆粒油頁巖或油砂經(jīng)旋轉(zhuǎn)進(jìn)料器在下行熱解反應(yīng)器頂端與通過高溫?zé)峄曳盗祥y下落的高溫循環(huán)熱灰迅速實(shí)現(xiàn)快速混合升溫與毫秒熱解，在反應(yīng)器立管下部油氣與半焦和熱灰在氣固分離器作用下快速分離；熱解油氣經(jīng)分餾塔獲得不同餾分油品和干氣，半焦和熱灰通過空氣輸送的半焦返料閥進(jìn)入燒焦提升管燃燒加熱；加熱后的高溫?zé)峄医?jīng)兩級氣固分離器與煙氣分級分離后，煙氣經(jīng)過廢熱鍋爐后被引到煙氣提升管底部提升和干燥小于6mm的油頁巖或油砂，部分大中顆粒熱灰進(jìn)入下行熱解反應(yīng)器頂部作為高溫循環(huán)灰，實(shí)現(xiàn)熱灰循環(huán)供熱，部分大中顆粒半焦流入外取熱器空氣燃燒取熱降溫，細(xì)熱灰和降溫后的大中顆粒熱灰進(jìn)入冷卻料倉后外排綜合利用。

燒焦提升管反應(yīng)溫度為850℃-1200℃。

高溫?zé)峄遗c油頁巖/油砂粉的混合比例為2-8：1。

下行熱解反應(yīng)器出口反應(yīng)溫度為450℃-600℃。

外取熱器是利用空氣將850℃-1200℃的大中顆粒半焦在流化態(tài)外取熱器中燃燒和換熱生產(chǎn)高壓蒸汽，熱灰和空氣經(jīng)大顆粒熱灰分離器回收固體顆粒；加熱后的空氣通過進(jìn)水預(yù)熱器預(yù)熱流化態(tài)外取熱器進(jìn)水，冷卻到300℃以下，利用循環(huán)風(fēng)機(jī)送入流化態(tài)外取熱器底部。

本發(fā)明將實(shí)施例來詳細(xì)敘述本發(fā)明的特點(diǎn)。

4.附圖說明

圖1是表示實(shí)施例1所涉及的油頁巖或油砂下行循環(huán)床毫秒熱解提煉工藝的裝置示意圖。

附圖為本發(fā)明的工藝示意圖。附圖的圖面說明如下：

1、燒焦提升管 2、氣體分布器 3、進(jìn)氣管 4、慣性氣固分離器 5、高溫?zé)峄曳盗峡刂破?6、熱灰二級氣固分離器 7、熱灰冷卻料倉 8、下行熱解反應(yīng)器 9、油氣氣固分離器 10、油氣分餾塔 11、煤焦重油出口 12、柴油出口 13、汽油出口 14、引風(fēng)機(jī) 15、煙氣提升管 16、煙氣一級氣固分離器 17、上部料倉 18、旋轉(zhuǎn)進(jìn)料器 19、煙氣二級氣固分離器 20、煙氣出口 21、油頁巖或油砂入口 22、干氣出口 23、半焦返料閥 24、流化態(tài)外取熱器 25、大顆粒熱灰分離器 26、進(jìn)水預(yù)熱器 27、循環(huán)風(fēng)機(jī) 28、廢熱鍋爐。

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例來詳述本發(fā)明的工藝特點(diǎn)。

5.具體實(shí)施方式

實(shí)施例1，將大量小于6mm的油頁巖或油砂粉經(jīng)油頁巖或油砂入口21進(jìn)入煙氣提升管15干燥和提升，油頁巖或油砂顆粒被煙氣一級氣固分離器16和煙氣二級氣固分離器19分級分離，煙氣從煙氣出口20外排，細(xì)顆粒油頁巖或油砂通過半焦返料閥23進(jìn)入燒焦提升管1，大中顆粒油頁巖或油砂經(jīng)旋轉(zhuǎn)進(jìn)料器18在下行熱解反應(yīng)器8頂端與通過高溫?zé)峄曳盗祥y5下落的高溫循環(huán)熱灰迅速實(shí)現(xiàn)快速混合升溫與毫秒熱解，在下行熱解反應(yīng)器8立管下部油氣與半焦和熱灰在油氣氣固分離器9作用下快速分離；熱解油氣經(jīng)分餾塔10獲得汽油13、柴油12、重油11和熱解干氣22，半焦和熱灰通過空氣輸送的半焦返料閥23進(jìn)入燒焦提升管1與進(jìn)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?zé)峄医?jīng)慣性氣固分離器4和熱灰二級氣固分離器6與煙氣分離后，煙氣經(jīng)過廢熱鍋爐28后被引風(fēng)機(jī)14引到煙氣提升管15底部提升和干燥從油頁巖或油砂入口21加入的小于6mm的油頁巖或油砂，部分大中顆粒熱灰進(jìn)入下行熱解反應(yīng)器8頂部作為高溫循環(huán)灰，實(shí)現(xiàn)熱灰循環(huán)供熱，部分大中顆粒半焦流入流化態(tài)外取熱器24空氣燃燒取熱降溫，細(xì)熱灰和降溫后的大中顆粒熱灰進(jìn)入冷卻料倉7后外排綜合利用。

燒焦提升管1反應(yīng)溫度為850℃-1200℃。

高溫半焦與大中顆粒低階煤的混合比例為2-8：1。

下行熱解反應(yīng)器8出口反應(yīng)溫度為450℃-600℃。

熱灰流化態(tài)外取熱器24是利用空氣將850℃-1200℃的大中顆粒半焦在流化態(tài)外取熱器24中燃燒和換熱生產(chǎn)高壓蒸汽，熱灰和空氣經(jīng)大顆粒熱灰分離器25回收固體顆粒；加熱后的空氣通過進(jìn)水預(yù)熱器26預(yù)熱外取熱器進(jìn)水，冷卻到300℃以下，利用循環(huán)風(fēng)機(jī)27送入流化態(tài)外取熱器24底部。

本發(fā)明所提供的油頁巖或油砂下行循環(huán)床毫秒熱解提煉工藝，通過將油頁巖或油砂和熱灰分級分離，部分大中顆粒熱灰和原料通過下行熱解反應(yīng)器熱解、細(xì)原料顆粒直接送入提升管燒焦，部分大中顆粒熱灰回收熱量和細(xì)熱灰一起直接外排，從源頭上徹底消除油中帶灰和熱灰利用難題的難題，焦油收率為理論出油率的90％-110％，油中雜質(zhì)含量小于0.1％，熱量利用合理，避免了油頁巖或油砂熱解灰渣的二次污染。