油頁岩幹餾爐

油頁岩幹餾爐

油頁岩幹餾爐
油頁岩幹餾爐是用于油頁岩的低溫(約500°C)幹餾以制取頁岩油的主體設備。按所用加熱載體的相态不同,可分為氣體熱載體幹餾爐和固體熱載體幹餾爐兩大類。
  • 适用:幹油頁岩幹餾爐

正文

用于油頁岩的低溫(約 500°C)幹餾以制取頁岩油的主體設備。油頁岩幹餾爐類型很多,按所用加熱載體的相态不同,可分為氣體熱載體幹餾爐和固體熱載體幹餾爐兩大類。

氣體熱載體幹餾爐  這類爐子利用氣體熱載體作為油頁岩加熱介質,适應于幹餾塊狀油頁岩,主要特點是物料在移動床中進行幹餾。代表性的爐子有下列四種。

撫順式幹餾爐  亦稱撫順發生式幹餾爐(圖1)。是世界上塊狀油頁岩幹餾煉油最成熟的爐型之一(見彩圖)。爐體呈直立圓筒形,内徑約3m,高10m以上。塊徑約8~75mm的油頁岩在爐子上半部(幹餾段)被熱氣加熱幹燥幹餾。産生的頁岩油蒸氣自爐子上部逸出,油頁岩轉化成頁岩半焦,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,最後生成頁岩灰,從爐底排出。空氣、蒸汽與頁岩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岩;此外自爐中部引入來自蓄熱爐的熱循環氣(500~700°C),作為幹餾段的補充熱源。總的特點是利用了頁岩半焦的氣化反應熱,熱效率較高,且能處理貧礦,單爐日處理能力約200t油頁岩,油收率約為實驗室鋁甑油收率的70%。

油頁岩幹餾爐

油頁岩幹餾爐

蘇聯基維特爐  為直立圓筒形的氣燃式幹餾爐(圖2)。爐上半部中間和爐中部兩側有長方形燃燒室,由燒嘴通入空氣和幹餾循環氣進行燃燒,生成的熱煙氣作為熱載體進入爐上部的兩個幹餾室加熱頁岩,幹餾室呈薄層長方形,有利于氣體分布和減少阻力,生成的油蒸氣徑向導出,減少了再冷凝步驟,也有利于爐型放大。油頁岩塊徑25~100mm,熱效率約73%,日處理1kt油頁岩的幹餾爐已投入生産。

油頁岩幹餾爐

巴西佩特羅西什爐  為直立圓筒形(圖3),直徑5.5m。熱循環氣進入爐中部加熱油頁岩;冷循環氣進入爐底部,回收頁岩半焦顯熱後,作為幹餾補充熱源。該爐缺點是未回收半焦潛熱,熱效率低。優點是易于控制溫度,便于操作,且爐型易放大。現最大日處理能力為2kt油頁岩。

油頁岩幹餾爐

美國岩石泵式爐  是一種處于研究階段的特殊爐型,日處理能力為10kt油頁岩。爐體呈倒圓錐形。油頁岩自下而上,靠兩台岩石泵輪換自爐底進料;加熱用的熱循環氣自上而下對油頁岩進行幹餾;頁岩半焦在爐上部側面排出,油、氣分别自下側引出。

固體熱載體幹餾爐  這類爐子采用幹餾後的頁岩灰或加熱的瓷球作為熱載體,适用于幹餾顆粒油頁岩,有代表性的爐子有下列兩種。

蘇聯加洛捷爐  幹餾爐是一水平傾斜回轉筒。入爐油頁岩塊徑小于25mm;用頁岩灰作熱載體。在幹餾爐内油頁岩被頁岩灰加熱幹餾,生成的頁岩半焦與頁岩灰出爐後進入氣流式燃燒室,以空氣作流化劑,将半焦燃燒成高溫的頁岩灰,在旋風分離器内與煙氣分離後再與進料油頁岩混合進入幹餾爐,如此形成循環。高溫煙氣經廢熱鍋爐後再去幹燥油頁岩。該爐日處理能力為500t油頁岩,熱效率80%,現已建日處理3750t油頁岩的爐子。

聯邦德國魯奇-魯爾蓋斯爐  以頁岩灰為熱載體,與顆粒油頁岩在混合推進器中混合加熱,再進入移動床式的幹餾器中幹餾,生成的半焦送入氣流式提升管燃燒,生成熱頁岩灰再去幹餾油頁岩。該爐規模較小,日處理油頁岩約15t,但有類似的較大裝置處理褐煤,約日處理720t。

參考書目

V.D.Allred,Oil shale Processing Technology,The Center for Professional Advancement,New Jersey,1982.

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