油頁巖低溫干餾爐的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及油頁巖低溫干餾爐，它包括爐頂料倉、爐體以及底部排灰裝置，其特征是：爐體頂部固定有爐頂料倉，爐體頂部側方有爐出口，爐體內腔是由上部的干餾段與下部的發生段構成，干餾段與發生段之間的爐體中部位置的側壁上分別開有延伸至爐體外的冷循環氣入口和熱循環氣入口，且冷循環氣入口位于熱循環氣入口下方，爐體的發生段下方是風頭及底部排灰裝置。它能夠適當降低氣化氣溫度，防止干餾段下部溫度過高，產生結焦現象，同時還能夠消耗氣化氣中的剩余氧氣，避免氧氣進入干餾段，產生燒油現象，影響油收率。
【專利說明】油頁巖低溫干餾爐
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及油頁巖煉油【技術領域】，特別是一種用于低品位油頁巖煉油的內熱式的油頁巖低溫干餾爐。
【背景技術】
[0002]我國油頁巖資源較豐富，已有22個省發現有油頁巖礦賦存，主要分布于遼寧撫順、廣東茂名、吉林樺甸、山東龍口等地。據調查，全國油頁巖的含油率在3.5%~5%的資源為326.809Gt,占全國油頁巖資源的45.39%，這部分油頁巖品位較差，油頁巖干餾技術的發展較緩慢。目前國內低品位油頁巖干餾的煉油裝置主要以撫順式干餾爐為主。撫順式干餾爐的工作原理為:塊徑約8~75mm的油頁巖在爐子上半部(干餾段)被熱氣加熱干燥干餾。產生的頁巖油蒸氣自爐子上部逸出，油頁巖轉化成頁巖半焦，進入爐子下半部(發生段)，與自爐底進入的空氣、蒸汽相遇而氣化燃燒，最后生成頁巖灰，從爐底排出。空氣、蒸汽與頁巖半焦中的碳反應而生成的高溫發生氣進入爐上部加熱油頁巖；此外自爐中部引入來自蓄熱爐的熱循環氣(500~700°C)，作為干餾段的補充熱源。總的特點是利用了頁巖半焦的氣化反應熱，熱效率較高，但該爐型存在過剩氧燒油的問題，影響頁巖油回收率。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的是提供一種提高熱效率的同時增加油收率的油頁巖低溫干餾爐，該干餾爐單爐處理能力達到150噸/日。
[0004]本實用新型解決 其技術問題采用的技術方案是:油頁巖低溫干餾爐，它包括爐頂料倉、爐體以及底部排灰裝置，爐體頂部固定有爐頂料倉，爐體頂部側方有爐出口，爐體內腔是由上部的干餾段與下部的發生段構成，干餾段與發生段之間的爐體中部位置的側壁上分別開有延伸至爐體外的冷循環氣入口和熱循環氣入口，且冷循環氣入口位于熱循環氣入口下方，爐體的發生段下方是風頭及底部排灰裝置。
[0005]所述的爐頂料倉上端的進料口處有爐頂上料上閘閥，爐頂料倉下端與爐體腔體連接處有爐頂上料下閘閥，爐頂上料上閘閥以及爐頂上料下閘閥均為氣動閥。
[0006]所述的爐體內的干餾段中部固定有陣傘，陣傘為開口朝下的錐形結構。
[0007]所述的陣傘斜邊的一側與爐出口連通，干餾氣通過陣傘與爐出口間的通道導出爐外。
[0008]所述的干餾段與發生段之間的爐體中部位置固定有拱臺，熱循環氣入口位于拱臺上方的爐體側壁上，而冷循環氣入口位于拱臺側方的爐體側壁上。
[0009]所述的爐體通過側壁下方的固定裝置進行支撐固定，底部排灰裝置位于爐腔正下方，與爐體不接觸。
[0010]所述的底部排灰裝置包括風頭、排灰器、蝸輪、球槽、爐底水封罐、爐底傳動裝置、水盆以及鐵鍬，底部基座上固定有環形的球槽，球槽上轉動連接有蝸輪，蝸輪側方與爐底傳動裝置傳動連接，蝸輪上固定連接有水盆，水盆內有排灰器，水盆外壁與排灰器之間的空間內放置有鐵鍬，鐵鍬另一端固定在爐體側壁上，排灰器、水盆以及蝸輪同軸布置，且軸心位置為獨立封閉的飽和空氣通道，飽和空氣通道底部是爐底水封罐，爐底水封罐下方開有飽和空氣入口，飽和空氣通道的頂部為風頭，風頭固定在排灰器的頂部。
[0011]所述的球槽是由上球槽、下球槽與鋼球組成，上球槽與蝸輪底面固定連接，下球槽與底部基座固定，鋼球位于上球槽與下球槽之間。
[0012]所述的排灰器為喇叭狀結構，排灰器頂部的小口端固定有風頭，小口端高度不低于水盆外壁水平高度且延伸至爐體下端口內，排灰器底部的大口端與水盆的盆底固定,喇叭狀排灰器內側為飽和空氣通道，外側的斜面外壁處布置有螺旋狀格擋，螺旋狀格擋的外圈有開口。
[0013]所述的風頭是由三層具有偏心結構的風帽組成，每層風帽均為錐狀結構，中部及底部風帽中心位置開口，每層風帽下方空間形成風口，共三層風口，每層風口外分布有統一旋向的立筋板。
[0014]所述的爐底水封罐為圓柱狀的罐體結構，內側為飽和空氣通道，外壁是由內外兩層組成的水封區域，水封區域內插接有與排灰器、水盆、蝸輪均固定連接的水封隔板。
[0015]本實用新型的有益效果是由于在爐體中部布置了冷循環氣入口，且位于熱循環氣入口下方，因此通入的冷循環氣與發生段產生的氣化氣混合，能夠適當降低氣化氣溫度，防止干餾段下部溫度過高，產生結焦現象，同時還能夠消耗氣化氣中的剩余氧氣，避免氧氣進入干餾段，產生燒油現象，影響油收率。在撫順爐的基礎上將風頭結構由兩層改造為三層，并加大了風頭尺寸，增大飽和空氣與半焦接觸范圍，使半焦中固定碳的利用更充分。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]下面結合實施例附圖對本實用新型做進一步說明:
[0017]圖1是本油頁巖低溫干餾爐結構示意圖；
[0018]圖2是底部排灰裝置結構示意圖。
[0019]圖中:1、爐頂上料上閘閥；2、爐頂料倉；3、爐頂上料下閘閥；4、陣傘；5、干餾段；
6、熱循環氣入口 ；7、拱臺；8、發生段；9、風頭；10、排灰器；11、蝸輪；12、球槽；13、爐底水封罐；14、飽和空氣入口 ；15、爐底傳動裝置；16、水盆；17、鐵鍬；18、冷循環氣入口 ；19、爐出□。
【具體實施方式】
[0020]實施例1
[0021]如圖1的本油頁巖低溫干餾爐結構示意圖所示，它包括爐頂料倉2、爐體以及底部排灰裝置。
[0022]爐體頂部固定有爐頂料倉2，爐體頂部側方有爐出口 19，爐體內腔是由上部的干餾段5與下部的發生段8構成，干餾段5與發生段8之間的爐體中部位置的側壁上分別開有延伸至爐體外的冷循環氣入口 18和熱循環氣入口 6，且冷循環氣入口 18位于熱循環氣入口 6下方，爐體的發生段8下方是風頭9及底部排灰裝置。
[0023]成品油頁巖由爐體頂部的爐頂料倉2靠自身重力下移，依次進入干餾段5、發生段8，最后落入底部排灰裝置中，由底部排灰裝置排出爐外。[0024]由于在爐體中部布置了冷循環氣入口 18，且位于熱循環氣入口 6下方，因此通入的冷循環氣與發生段8產生的氣化氣混合，能夠適當降低氣化氣溫度，防止干餾段5下部溫度過高，產生結焦現象，同時還能夠消耗氣化氣中的剩余氧氣，避免氧氣進入干餾段5，產生燒油現象，影響油收率。
[0025]油頁巖干餾所需的熱量有兩部分組成:(1) 75?85°C的飽和空氣通過干餾爐底部風頭9進入發生段8，自下而上流動，經頁巖灰渣的預熱后與頁巖半焦中的固定碳反應而生成發生氣，該氣體與未分解的水蒸汽通過80(Ti00(rc左右的高溫層時，部分水蒸氣與頁巖半焦中的固定碳進行還原反應并吸收熱量，由冷循環氣入口 18通入適量的冷循環干餾氣，與發生氣混合，消耗發生氣中的過剩氧，并調節發生氣的溫度達到800攝氏度左右。(2)680°C的熱循環干餾氣由熱循環氣入口 6進入爐內，與干餾段5內的油頁巖均勻接觸，發生干餾。
[0026]以上熱載體供給油頁巖干餾所需熱量，將爐內油頁巖溫度穩定在550°C左右，最后與干餾氣一起從爐體上部的爐出口 19導出爐外，爐出口 19處的氣體溫度約9(TllO°C。
[0027]實施例2
[0028]爐頂料倉2上端的進料口處有爐頂上料上閘閥I，爐頂料倉2下端與爐體腔體連接處有爐頂上料下閘閥3，爐頂上料上閘閥I以及爐頂上料下閘閥3均為氣動閥。
[0029]作業時，首先打開爐頂上料上閘閥1，關閉爐頂上料下閘閥3，成品油頁巖由爐頂上料上閘閥I，落入爐頂料倉2中，然后關閉爐頂上料上閘閥I，再打開爐頂上料下閘閥3，將油頁巖裝入爐內。這樣的結構能夠有效的阻止了空氣進入爐體內部，避免發生危險。
[0030]實施例3
[0031]爐體內的干餾段5中部固定有陣傘4，通過陣傘4均勻布料，干餾段5與發生段8之間的爐體中部位置固定有拱臺7，拱臺7能夠對爐體整體結構進行加固，熱循環氣入口 6位于拱臺7上方的爐體側壁上，而冷循環氣入口 18位于拱臺7側方的爐體側壁上。
[0032]陣傘4為開口朝下的錐形結構，油頁巖進入爐內后在陣傘4錐形斜面的導向下均勻分布到干餾段5內，同時陣傘4斜邊的一側與爐出口 19連通，干餾氣上升后進入陣傘4內，通過陣傘4與爐出口 19間的通道導出爐外，陣傘4還起到了收納導向的作用。
[0033]實施例4
[0034]爐體下方的底部排灰裝置包括風頭9、排灰器10、蝸輪11、球槽12、爐底水封罐13、爐底傳動裝置15、水盆16以及鐵鍬17。
[0035]如圖2所示，底部基座上固定有環形的球槽12，球槽12上轉動連接有蝸輪11，蝸輪11側方與爐底傳動裝置15傳動連接，蝸輪11上固定連接有水盆16，水盆16內有排灰器10，水盆16外壁與排灰器10之間的空間內放置有鐵鍬17，鐵鍬17另一端固定在爐體側壁上，排灰器10、水盆16以及蝸輪11同軸布置，且軸心位置為獨立封閉的飽和空氣通道，飽和空氣通道底部為爐底水封罐13，爐底水封罐13下方開有飽和空氣入口 14，飽和空氣通道的頂部為風頭9，風頭9固定在排灰器10的頂部。
[0036]爐體通過側壁下方的固定裝置進行支撐固定，底部排灰裝置位于爐腔正下方，與爐體不接觸，75?85°C的飽和空氣由爐底水封罐13下方的飽和空氣入口 14進入飽和空氣通道，并經飽和空氣通道上方的風頭9將空氣分配到爐體的發生段8內；同時爐底傳動裝置15帶動蝸輪11緩慢回轉，從而使得水盆16及排灰器10共同轉動，頁巖渣下落到水盆16中部的排灰器10內，排灰器10轉動過程中使得頁巖渣由中部撥至水盆16的邊緣，再通過與爐體固定不進行轉動的鐵鍬17排出爐外。
[0037]實施例5
[0038]上述實施例中的球槽12是由上球槽、下球槽與鋼球組成，上球槽與蝸輪11底面固定連接，下球槽與底部基座固定，鋼球位于上球槽與下球槽之間，確保了蝸輪11在緩慢回轉的過程中鋼球隨之滾動，減少回轉運動中的阻力。
[0039]排灰器10為喇叭狀結構，排灰器10頂部的小口端固定有風頭9，小口端高度不低于水盆16外壁水平高度且延伸至爐體下端口內，排灰器10底部的大口端與水盆16的盆底固定，喇叭狀排灰器10內側為飽和空氣通道，外側的斜面外壁處布置有螺旋狀格擋，螺旋狀格擋的外圈有開口，頁巖渣下落排灰器10螺旋狀格擋形成的內圈中，排灰器10轉動過程中使得頁巖渣由內圈沿螺旋路徑向外圈運動，通過外圈處的開口進入水盆16外壁與排灰器10外圈之間的空間內，最終通過該空間內不進行轉動的鐵鍬17排出爐外。
[0040]風頭9是由三層具有偏心結構的風帽組成，每層風帽均為錐狀結構，中部及底部風帽中心位置開口，每層風帽下方空間形成風口，共三層風口，每層風口外分布有統一旋向的立筋板，飽和空氣由飽和空氣入口 14經飽和空氣通道進入風頭9，受到頂部錐狀風帽結構阻擋進入四周的風口，最終通過立筋板布置的旋向形成旋流分配到爐內。
[0041]將風頭9設置為三層，加大風頭尺寸，增加了飽和空氣與半焦的接觸范圍，使飽和空氣與半焦反應更加充分，有效地利用了半焦中的固定碳。
[0042]由于排灰器10、水盆16、蝸輪11特殊的轉動結構，為防止爐氣由轉動間隙處泄露到爐外，因此設置了爐底水封罐13，爐底水封罐13為圓柱狀的罐體結構，內側為飽和空氣通道，外壁是由內外兩層組成的水封區域，水封區域內插接有與排灰器10、水盆16、蝸輪11均固定連接的水封隔板，這樣就使得轉動時可能存在的間隙完全位于水封區域內，避免了爐氣泄露到爐外。
[0043]本實施例沒有詳細敘述的部件和結構屬本行業的公知部件和常用結構或常用手段，這里不一一敘述。
【權利要求】
1.油頁巖低溫干餾爐，它包括爐頂料倉(2)、爐體以及底部排灰裝置，其特征是:爐體頂部固定有爐頂料倉(2)，爐體頂部側方有爐出口(19)，爐體內腔是由上部的干餾段(5)與下部的發生段(8)構成，干餾段(5)與發生段(8)之間的爐體中部位置的側壁上分別開有延伸至爐體外的冷循環氣入口( 18)和熱循環氣入口(6)，且冷循環氣入口( 18)位于熱循環氣入口(6)下方，爐體的發生段(8)下方是風頭(9)及底部排灰裝置。
2.根據權利要求1所述的油頁巖低溫干餾爐，其特征是:所述的爐頂料倉(2)上端的進料口處有爐頂上料上閘閥(1)，爐頂料倉(2)下端與爐體腔體連接處有爐頂上料下閘閥(3),爐頂上料上閘閥(I)以及爐頂上料下閘閥(3)均為氣動閥。
3.根據權利要求1所述的油頁巖低溫干餾爐，其特征是:所述的爐體內的干餾段(5)中部固定有陣傘(4)，陣傘(4)為開口朝下的錐形結構，陣傘(4)斜邊的一側與爐出口( 19)連通，干餾氣通過陣傘(4)與爐出口(19)間的通道導出爐外。
4.根據權利要求1所述的油頁巖低溫干餾爐，其特征是:所述的干餾段(5)與發生段(8)之間的爐體中部位置固定有拱臺(7)，熱循環氣入口(6)位于拱臺(7)上方的爐體側壁上，而冷循環氣入口(18)位于拱臺(7)側方的爐體側壁上。
5.根據權利要求1所述的油頁巖低溫干餾爐，其特征是:所述的爐體通過側壁下方的固定裝置進行支撐固定，底部排灰裝置位于爐腔正下方，與爐體不接觸。
6.根據權利要求1所述的油頁巖低溫干餾爐，其特征是:所述的底部排灰裝置包括風頭(9)、排灰器(10)、蝸輪(11)、球槽(12)、爐底水封罐(13)、爐底傳動裝置(15)、水盆(16)以及鐵鍬(17)，底部基座上固定有環形的球槽(12)，球槽(12)上轉動連接有蝸輪(11 )，蝸輪(11)側方與爐底傳動裝置(15)傳動連接，蝸輪(11)上固定連接有水盆(16)，水盆(16)內有排灰器(10 )，水盆(16 )外壁與排灰器(10 )之間的空間內放置有鐵鍬(17 )，鐵鍬(17 )另一端固定在爐體側壁上，排灰器(10)、水盆(16)以及蝸輪(11)同軸布置，且軸心位置為獨立封閉的飽和空氣通道，飽和空氣通道底部是爐底水封罐(13)，爐底水封罐(13)下方開有飽和空氣入口(14)，飽和空氣通道的頂部為風頭(9)，風頭(9)固定在排灰器(10)的頂部。
7.根據權利要求6所述的油頁巖低溫干餾爐，其特征是:所述的球槽(12)是由上球槽、下球槽與鋼球組成，上球槽與蝸輪(11)底面固定連接，下球槽與底部基座固定，鋼球位于上球槽與下球槽之間。
8.根據權利要求6所述的油頁巖低溫干餾爐，其特征是:所述的排灰器(10)為喇叭狀結構，排灰器(10)頂部的小口端固定有風頭(9)，小口端高度不低于水盆(16)外壁水平高度且延伸至爐體下端口內，排灰器(10)底部的大口端與水盆(16)的盆底固定,喇機狀排灰器(10)內側為飽和空氣通道，外側的斜面外壁處布置有螺旋狀格擋，螺旋狀格擋的外圈有開口。
9.根據權利要求6所述的油頁巖低溫干餾爐，其特征是:所述的風頭(9)是由三層具有偏心結構的風帽組成，每層風帽均為錐狀結構，中部及底部風帽中心位置開口，每層風帽下方空間形成風口，共三層風口，每層風口外分布有統一旋向的立筋板。
10.根據權利要求6所述的油頁巖低溫干餾爐，其特征是:所述的爐底水封罐(13)為圓柱狀的罐體結構，內側為飽和空氣通道，外壁是由內外兩層組成的水封區域，水封區域內插接有與排灰器(10 )、水盆(16 )、蝸輪(11)均固定連接的水封隔板。
【文檔編號】C10B53/06GK203429135SQ201320237967
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年5月6日 優先權日:2013年5月6日
【發明者】米靜, 孫長利, 吳怡喜, 李朋澤, 孫連克, 曾明明, 宋濤濤 申請人:陜西冶金設計研究院有限公司