熱解反應系統技術方案

本實用新型專利技術公開了熱解反應系統。該熱解反應系統包括：熱解反應器和橫管冷凝器。該系統內的熱解反應器采取蓄熱式輻射管進行熱解處理，能夠實現油頁巖粉料的快速熱解，并且油氣產率高，反應系統結構簡單，操作方便。同時，該熱解反應器內安裝攪拌組件，使物料在反應器內分布均勻，更充分的熱解，且能夠使熱解產生的油氣更快的釋放出來。而且，在熱解反應器的熱解油氣出口處設有抽氣傘，熱解產生的熱解油氣能夠迅速導出，有效地抑制了油氣的二次裂解，提高頁巖油收率。熱解油氣經橫管冷凝器冷凝后即可得到頁巖油。該系統的結構簡單，熱解效率和頁巖油收率高。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及熱解反應系統。
技術介紹
油頁巖是一種具有片理結構的有機質沉積巖，為低熱值固體化石燃料，又稱為油母頁巖。油頁巖含有兩種有機質：一是油母質(或干酪根)，有機高分子聚合物質，不溶于普通有機溶劑；另一種為瀝青，可溶于有機溶劑，含量不超過油頁巖總質量的1％。油頁巖中的無機質含量一般在50％以上，大部分為碳酸鹽巖、石英等物質。在隔絕空氣或氧氣的情況下油頁巖被加熱至約500℃(即進行干餾時)，油母質熱解，從而得到頁巖油、干餾氣、固體含碳殘渣及少量的熱解水。頁巖油可進一步加工制取汽油、柴油和化學品，也可以作為燃料油使用。油頁巖可以用于鍋爐燃燒產汽發電，燃燒之后剩余的頁巖灰，還可用于制取水泥。目前中國有10座頁巖油廠，年產頁巖油共約70x104t。其中以撫順中煤建設集團有限責任公司(原名撫順礦務局)的產量最高，年產35x104t。龍口礦業集團建有40臺改進的撫順爐，年產頁巖油12萬t，所產頁巖油主要用作船用燃料油。汪清龍騰能源公司建設有40臺撫順爐，年產頁巖油5萬噸。樺甸共有3個民營頁巖油廠，年產頁巖油5萬噸。北票煤礦集團在2011年時，建有44臺撫順爐。2013年新建了48臺150t/d的撫順爐并且已經投產。國內油頁巖熱解工藝大部分為撫順爐，撫順干餾爐能加工貧礦油頁巖，而且投資小、建造快，有其獨特的優點，但是撫順干餾爐只能加工塊狀油頁巖，導致了頁巖利用率不高，且為氣體熱載體加熱，導致干餾氣被稀釋，熱值偏低，較難利用等缺點，再者撫順爐油收率較低。由此，制備頁巖油的系統有待改進。
技術實現思路
本技術旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本技術的一個目的在于提出一種熱解反應系統，該系統內的熱解反應器采取蓄熱式輻射管進行熱解處理，能夠實現油頁巖粉料的快速熱解，并且油氣產率高，反應系統結構簡單，操作方便。同時，該熱解反應器內安裝攪拌組件，使物料在反應器內分布均勻，更充分的熱解，且能夠使熱解產生的油氣更快的釋放出來。而且，在熱解反應器的熱解油氣出口處設有抽氣傘，熱解產生的熱解油氣能夠迅速導出，有效地抑制了油氣的二次裂解，提高頁巖油收率。熱解油氣經橫管冷凝器冷凝后即可得到頁巖油。因而，根據本技術的一個方面，本技術提供了一種熱解反應系統。根據本技術的實施例，該熱解反應系統包括：熱解反應器，所述熱解反應器包括：物料入口、油氣 出口、半焦出口和煙氣出口，其中，所述半焦出口位于所述熱解反應器底部；蓄熱式輻射管，所述蓄熱式輻射管在所述熱解反應器內部沿所述熱解反應器的高度方向多層布置，每層具有多根在水平方向上彼此平行的蓄熱式輻射管；攪拌組件，所述攪拌組件包括：可旋轉的攪拌軸，所述攪拌軸由所述半焦出口伸入到所述熱解反應器的內部；多個攪拌桿，所述攪拌桿沿所述攪拌軸的長度分別連接在所述攪拌軸上，所述攪拌桿位于所述蓄熱式輻射管的層間；抽氣傘，所述抽氣傘布置在所述熱解反應器內部、位于所述蓄熱式輻射管頂層的上方，并與所述熱解反應器的側壁上的油氣出口相連通；橫管冷凝器，所述橫管冷凝器具有油氣入口和熱解油出口，所述油氣入口與所述油氣出口相連。其中，在本技術中，熱解反應器和蓄熱式輻射管下行床可以互換使用。根據本技術實施例的熱解反應系統，該系統內的熱解反應器采取蓄熱式輻射管進行熱解處理，能夠實現油頁巖粉料的快速熱解，并且油氣產率高，反應系統結構簡單，操作方便。同時，該熱解反應器內安裝攪拌組件，使物料在反應器內分布均勻，更充分的熱解，且能夠使熱解產生的油氣更快的釋放出來。而且，在熱解反應器的熱解油氣出口處設有抽氣傘，熱解產生的熱解油氣能夠迅速導出，有效地抑制了油氣的二次裂解，提高頁巖油收率。熱解得到的熱解油氣經橫管冷凝器冷凝后即可得到頁巖油。該系統的結構簡單，熱解效率和頁巖油收率高。另外，根據本技術上述實施例的熱解反應系統還可以具有如下附加的技術特征：任選地，所述攪拌組件可以利用電機驅動旋轉。任選地，該系統進一步包括：提升管干燥器，所述提升管干燥器具有煙氣入口、原料入口和干燥原料出口，所述干燥原料出口與所述物料入口相連，所述煙氣入口與所述煙氣出口相連。任選地，該系統進一步包括：熱解旋風分離器，所述熱解旋風分離器與所述油氣出口和所述油氣入口相連。任選地，該系統進一步包括：干燥旋風分離器，所述干燥旋風分離器與所述干燥原料出口和所述物料入口相連。本技術的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本技術的實踐了解到。附圖說明本技術的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：圖1顯示了根據本技術一個實施例的熱解反應系統的結構示意圖；圖2顯示了根據本技術一個實施例的熱解反應系統的結構示意圖；圖3顯示了根據本技術一個實施例的利用熱解反應系統對油頁巖進行熱解的方法的流程示意圖；圖4顯示了根據本技術一個實施例的利用熱解反應系統對油頁巖進行熱解的方法的流程示意圖。具體實施方式下面詳細描述本技術的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本技術，而不能理解為對本技術的限制。在本技術的描述中，術語“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本技術而不是要求本技術必須以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本技術的限制。需要說明的是，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。進一步地，在本技術的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。熱解反應系統根據本技術的一方面，本技術提供了一種熱解反應系統。參考圖1，根據本技術的實施例，該熱解反應系統包括：前述的熱解反應器100和橫管冷凝器200，橫管冷凝器200與熱解反應器100相連。其中，熱解反應器100用于對油頁巖等反應物進行熱解處理，得到半焦和熱解油氣。根據本技術的實施例，該熱解反應系統進一步包括：螺旋出料器700，該螺旋出料器700與熱解反應器100的半焦出口相連，用于將半焦等混合物輸出。根據本技術的實施例，該熱解反應系統進一步包括：提升管干燥器400，該提升管干燥器400具有煙氣入口、原料入口和干燥原料出口，其中，干燥原料出口與物料入口相連，煙氣入口與熱解反應器的煙氣出口相連。由此，利用熱解產生的煙氣對原料進行提升干燥處理，實現能源的綜合有效利用，熱解效果好，生產成本低。根據本技術的實施例，該熱解反應系統進一步包括：熱解旋風分離器800，該熱解旋風分離器800與油氣出口和油氣入口相連。由此，利用熱解旋風分離器對熱解反應器生產的熱解油氣進行固氣分離處理，去除熱解油氣中的固體顆粒，從而，熱解油氣的品質好，純度高，并且避免固定顆粒堵塞裝置，保證熱解反應系統的穩定性。根據本技術的實施例，該熱解反應系統進一步包本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種熱解反應系統，其特征在于，包括：熱解反應器，所述熱解反應器包括：物料入口、油氣出口、半焦出口和煙氣出口，其中，所述半焦出口位于所述熱解反應器底部；蓄熱式輻射管，所述蓄熱式輻射管在所述熱解反應器內部沿所述熱解反應器的高度方向多層布置，每層具有多根在水平方向上彼此平行的蓄熱式輻射管；攪拌組件，所述攪拌組件包括：可旋轉的攪拌軸，所述攪拌軸由所述半焦出口伸入到所述熱解反應器的內部；多個攪拌桿，所述攪拌桿沿所述攪拌軸的長度分別連接在所述攪拌軸上，所述攪拌桿位于所述蓄熱式輻射管的層間；抽氣傘，所述抽氣傘布置在所述熱解反應器內部，位于所述蓄熱式輻射管頂層的上方，并與所述熱解反應器的側壁上的油氣出口相連通；橫管冷凝器，所述橫管冷凝器具有油氣入口和熱解油出口，所述油氣入口與所述油氣出口相連。

【技術特征摘要】
1.一種熱解反應系統，其特征在于，包括：熱解反應器，所述熱解反應器包括：物料入口、油氣出口、半焦出口和煙氣出口，其中，所述半焦出口位于所述熱解反應器底部；蓄熱式輻射管，所述蓄熱式輻射管在所述熱解反應器內部沿所述熱解反應器的高度方向多層布置，每層具有多根在水平方向上彼此平行的蓄熱式輻射管；攪拌組件，所述攪拌組件包括：可旋轉的攪拌軸，所述攪拌軸由所述半焦出口伸入到所述熱解反應器的內部；多個攪拌桿，所述攪拌桿沿所述攪拌軸的長度分別連接在所述攪拌軸上，所述攪拌桿位于所述蓄熱式輻射管的層間；抽氣傘，所述抽氣傘布置在所述熱解反應器內部，位于所述蓄熱式輻射管頂層的上方，并與所述熱解反應...

【專利技術屬性】
技術研發人員：耿層層，陳水渺，姜朝興，任守強，馬正民，孫祖平，薛遜，吳道洪，
申請(專利權)人：北京神霧環境能源科技集團股份有限公司，
類型：新型
國別省市：北京;11