一種耦合氣體和固體熱載體的油頁巖綜合利用系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于能源與化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種耦合氣體和固體熱載體的油 頁巖綜合利用系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在能源短缺問題日益嚴(yán)峻和國際油價(jià)處于高位震蕩的情況下，油頁巖作為最有前 景的替代能源之一，其開發(fā)利用受到世界各國廣泛重視。在今后的5-10年，世界頁巖油年 產(chǎn)量可能增至2.OX107噸，可有效緩解原油短缺。我國油頁巖儲(chǔ)量折算成頁巖油有476億 噸，為石油儲(chǔ)量的2倍。大力發(fā)展油頁巖煉油技術(shù)有利于緩解我國石油資源供需矛盾，為實(shí) 現(xiàn)能源多元化提供切實(shí)可行的途徑。
[0003] 目前，我國正在工業(yè)生產(chǎn)或正在工業(yè)化籌建之中的干餾技術(shù)主要是地上干餾技 術(shù)，包括氣體熱載體和固體熱載體干餾技術(shù)。氣體熱載體技術(shù)只能處理塊狀油頁巖，粒徑大 于10_。與此同時(shí)，開采和破碎過程中產(chǎn)生的小顆粒油頁巖（約占原料的20-40% )將被 廢棄。這種處理方式不僅需要浪費(fèi)大量土地堆放這些小顆粒油頁巖，而且必將造成資源能 源的極度浪費(fèi)。
[0004] 考慮到小顆粒油頁巖（〈10mm)符合固體熱載體干餾技術(shù)對(duì)油頁巖粒徑的要求。對(duì) 比氣體熱載體干餾技術(shù)，固體熱載體干餾技術(shù)的油收率可達(dá)到90% -96%，油頁巖利用率 高達(dá)100%，生產(chǎn)過程的耗水量小，廢水廢渣排放量小。該技術(shù)需消耗電力而增加了生產(chǎn)費(fèi) 用，是其缺點(diǎn)。所以對(duì)油頁巖利用的最佳方式是將粒徑較大的油頁巖用氣體熱載體干餾技 術(shù)，小顆粒油頁巖采用固體熱載體干餾技術(shù)。這樣既可提高氣體熱載體干餾技術(shù)的資源效 率，也可以解決固體熱載體電耗大的問題，提高過程的經(jīng)濟(jì)效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為解決現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足之處，本實(shí)用新型的目的在于提供一種耦合氣體和 固體熱載體的油頁巖綜合利用系統(tǒng)。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：
[0007] -種耦合氣體和固體熱載體的油頁巖綜合利用系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括破碎篩分單 元、氣體熱載體干餾爐、洗滌飽和塔、油氣分離單元、供熱單元、發(fā)電單元、第一換熱器、固體 熱載體干餾爐、第一燃燒爐、第二換熱器和建材生產(chǎn)單元；
[0008] 所述破碎篩分單元將油頁巖分離成粒徑多10mm和粒徑< 10mm兩部分，所述破碎 篩分單元設(shè)有油頁巖原料的入口，破碎篩分單元的出口分為兩個(gè)通道，一個(gè)通道通過管道 與氣體熱載體干餾爐的多1〇_的油頁巖原料入口相連接，另一個(gè)通道通過管道與第一換 熱器相連接，第一換熱器的出口通過管道與固體熱載體干餾爐的小于l〇mm的油頁巖原料 入口相連接；
[0009] 所述氣體熱載體干餾爐的第一爐出口氣出口通過管道與洗滌飽和塔的爐出口氣 入口相連接，氣體熱載體干餾爐的第一灰渣出口通過管道與建材生產(chǎn)灰渣入口相連接；洗 滌飽和塔的第一凈化氣出口通道通過管道和固體熱載體干餾爐的第二凈化出口氣混合后 與油氣分離單元的凈化出口氣入口相連接，洗滌飽和塔設(shè)有第一空氣入口，洗滌飽和塔的 主風(fēng)出口通過管道與氣體熱載體干餾爐的主風(fēng)入口相連接；油氣分離單元的燃燒干餾氣出 口通過管道與供熱單元的燃燒干餾氣入口相連接，油氣分離單元的動(dòng)力干餾氣的出口通過 管道與發(fā)電單元的動(dòng)力干餾氣入口相連接；油氣分離單元的循環(huán)干餾氣出口通過管道與供 熱單元的循環(huán)干餾氣入口相連接；供熱單元的熱循環(huán)干餾氣出口通過管道與氣體熱載體干 餾爐的循環(huán)干餾氣入口相連接；
[0010] 所述的第一換熱器的預(yù)熱油頁巖出口通過管道與固體熱載體干餾爐的油頁巖入 口相連接，固體熱載體干餾爐的半焦和灰渣混合物流通過管道與第一燃燒爐的半焦灰渣混 合物流的入口相連接；第一燃燒爐的循環(huán)灰渣出口通過管道與固體熱載體干餾爐的循環(huán)灰 渣入口相連接，第一燃燒爐的剩余灰渣出口通過管道與第二換熱器的灰渣入口相連接；第 二換熱器的第二灰渣出口通過管道與建材生產(chǎn)單元的灰渣入口相連接；第一燃燒爐的第三 煙氣出口通過管道與第一換熱器的煙氣入口相連接；
[0011] 所述的第二換熱器設(shè)有第二空氣入口，預(yù)熱后的第三空氣出口與第一燃燒爐的空 氣入口相連接。
[0012] 優(yōu)選的，所述供熱單元包含加熱爐和第三換熱器；
[0013] 所述的供熱單元設(shè)有第四空氣入口，加熱爐的第七煙道氣出口通過管道與第三換 熱器的煙氣入口相連接。
[0014] 優(yōu)選的，所述油氣分離單元包含洗滌塔、冷卻塔、電捕箱和第一混合器；
[0015] 所述的油氣分離單元設(shè)有第四凈化出口氣入口，洗滌塔出來的第一洗滌干餾氣通 過管道與冷卻塔的洗滌氣入口相連接；洗滌塔出來的第一油水混合物出口分為兩個(gè)通道， 一個(gè)通道通過管道與第一冷卻器的第一洗滌水入口相連接，另一個(gè)通道通過管道與第一混 合器的第三頁巖油入口相連接；冷卻塔出來的第二洗滌干餾氣通過管道與電捕箱的洗滌氣 入口相連接；冷卻塔出來的第二油水混合物出口分為兩個(gè)通道，一個(gè)通道通過管道與第二 冷卻器的第三洗滌水入口相連接，另一個(gè)通道通過管道與第一混合器的第四頁巖油入口相 連接；電捕箱出來的干餾氣分為三個(gè)通道，一個(gè)通道通過管道與加熱爐的燃燒干餾氣入口 相連接，一個(gè)通道通過管道與加熱爐的循環(huán)干餾氣入口相連接，剩下的與發(fā)電單元的動(dòng)力 干餾氣入口相連接；電捕箱出來的第五頁巖油通過管道與第一混合器的第五頁巖油入口相 連接。
[0016] 優(yōu)選的，所述發(fā)電單元包含第二燃燒爐、空氣壓縮機(jī)、透平機(jī)、蒸汽透平機(jī)、余熱回 收裝置和第二混合器；
[0017] 所述發(fā)電單元設(shè)有動(dòng)力干餾氣入口，第二燃燒爐的第四煙氣通過管道與透平機(jī)的 煙氣入口相連接，空氣壓縮機(jī)設(shè)有第五空氣入口，空氣壓縮機(jī)的第六空氣出口通過管道與 第二燃燒爐的空氣入口相連接；透平機(jī)的第五煙氣的出口通過管道與余熱回收裝置的煙氣 入口相連接；余熱回收裝置的蒸汽出口通過管道與蒸汽透平機(jī)的蒸汽入口相連接；蒸汽透 平機(jī)的冷凝水通過管道與余熱回收裝置的新鮮水入口相連接。
[0018] 本實(shí)用新型所述的耦合氣體和固體熱載體的油頁巖綜合利用系統(tǒng)的工藝流程包 括如下步驟：
[0019] 油頁巖原料經(jīng)過破碎篩分單元后，篩選得到粒徑多10_的油頁巖進(jìn)入氣體熱載 體干餾爐；粒徑<l〇mm的油頁巖與煙氣預(yù)熱后進(jìn)入固體熱載體干餾爐，氣體熱載體干餾 爐出口氣經(jīng)洗滌飽和塔洗滌后與固體熱載體干餾爐產(chǎn)生的出口氣混合，再進(jìn)入油氣分離單 元；
[0020] 油氣分離單元得到的頁巖油作為產(chǎn)品外銷，產(chǎn)生的氣體一部分作為燃燒氣用于加 熱循環(huán)干餾氣，一部分作為循環(huán)干餾氣，剩余的用于燃燒發(fā)電；
[0021] 固體熱載體干餾爐的熱量通過循環(huán)灰渣實(shí)現(xiàn)，剩余的灰渣用于生產(chǎn)建材。
[0022] 優(yōu)選的，所述進(jìn)入氣體熱載體干餾爐的油頁巖粒徑為10~75mm。
[0023] 優(yōu)選的，所述氣體熱載體干餾爐的干餾溫度為460~560°C，壓力為0.IMPa。
[0024] 更優(yōu)選的，所述氣體熱載體干餾爐的干餾溫度為520°C。
[0025] 優(yōu)選的，所述固體熱載體干餾爐的干餾溫度為460~540°C，壓力為0?IMPa。
[0026] 更優(yōu)選的，所述固體熱載體干餾爐的干餾溫度為500°C。
[0027] 優(yōu)選的，所述循環(huán)干餾氣的溫度為550~600°C，壓力為0.IMPa。
[0028] 優(yōu)選的，所述循環(huán)干餾氣量為350~450NmV(t?油頁巖）。
[0029] 優(yōu)選的，所述煙氣預(yù)熱溫度為90~150 °C。
[0030] 更優(yōu)選的，煙氣預(yù)熱溫度為120°C。
[0031] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：
[0032] (1)利用目前大量氣體熱載體干餾爐不能利用的小顆粒生產(chǎn)頁巖油，"變廢為寶"， 減少油頁巖干餾過程中固體廢棄物的排放量