專利名稱：內(nèi)熱立式干餾爐的制作方法
專利說明
一、技術(shù)領(lǐng)域本實(shí)用新型屬于油母頁巖低溫干餾設(shè)備，具體涉及一種對(duì)油母頁巖進(jìn)行干餾的內(nèi)熱立式干餾爐。
二背景技術(shù)：
目前，全世界以美國、俄羅斯、巴西、中國等國家的油母頁巖資源豐富，對(duì)油母頁巖進(jìn)行低溫干餾的設(shè)備主要有1、美國的托斯科(TOSCO)II干餾爐為斜置的回轉(zhuǎn)式干餾爐，以ф127mm瓷球?yàn)闊彷d體，加工0-10mm粒度的油母頁巖。此設(shè)備的不足之處是未能解決油母頁巖半焦中殘?zhí)嫉睦脝栴}。
2、俄羅斯的基維特(KIVITER)干餾爐為垂直的煙氣內(nèi)熱式干餾爐，煙氣由油母頁巖半焦和干餾氣體燃燒生成，加工塊徑為25-125mm塊狀頁巖。
3、巴西的派特羅西克斯(PETROSIX)干餾爐為垂直式干餾爐，該設(shè)備適合處理塊徑為6-76mm、含油率為7-10.6％的巴西頁巖。
然而，我國撫順地區(qū)的油母頁巖為非黏結(jié)性貧礦，有機(jī)質(zhì)含量約為15％，含油率平均為6％，油母頁巖半焦中固定碳含量僅為5％左右，灰份含量高。一般來說，對(duì)這種低品位油母頁巖進(jìn)行工業(yè)化干餾和汽化是比較困難的。因此，上述各國的干餾設(shè)備均不適合處理撫順地區(qū)有機(jī)質(zhì)含量低的低品位油母頁巖。
三
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是研制一種內(nèi)熱立式干餾爐，專用于對(duì)我國撫順地區(qū)有機(jī)質(zhì)含量低，含油率低，碳含量低，而灰份含量高的油母頁巖進(jìn)行低溫干餾處理，以獲取頁巖原油產(chǎn)品。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的內(nèi)熱立式干餾爐由加料機(jī)、爐體及排渣裝置構(gòu)成。加料機(jī)位于爐體的頂部，加料機(jī)的原料出口和爐體頂部的裝料口之間安裝有閘板。爐體為立式結(jié)構(gòu)，其爐腔內(nèi)被中間腰部的拱臺(tái)分為上部的干餾段和下部的氣化段；在拱臺(tái)上設(shè)有與循環(huán)煤氣入口相通的環(huán)形混合室；在爐腔內(nèi)干餾段的爐頂裝料口的下方設(shè)有陣傘，陣傘上有通往爐體外的干餾產(chǎn)物導(dǎo)出通道；爐體底部的爐盤上設(shè)有傳動(dòng)裝置帶動(dòng)的由排灰器、風(fēng)頭、水盆及連接在爐體上的鐵鍬組成的排渣裝置；安裝在爐盤下的風(fēng)室與風(fēng)頭相通，風(fēng)頭直接通入爐體的氣化段內(nèi)。風(fēng)頭不僅有布風(fēng)的作用，還可以破碎和疏松氣化段內(nèi)的灰渣，更有利于頁巖半焦氧化反應(yīng)的進(jìn)行及灰渣的排出。
本實(shí)用新型采用上述技術(shù)方案，其特點(diǎn)是1、結(jié)構(gòu)簡單，維修方便。
該干餾爐爐型結(jié)構(gòu)簡單，爐腔內(nèi)僅有拱臺(tái)和混合室，維修方便，且加料機(jī)及排渣設(shè)備均較簡單，故障少，壽命長。
2、能處理低品位貧礦油頁巖。
該干餾爐設(shè)計(jì)合理，能處理含油率低至6％、固定碳含量約為4％的貧礦油頁巖，并做到熱量自給自足，不需要外部供熱。這是其它干餾爐所達(dá)不到的。
3、油頁巖塊度適應(yīng)范圍廣。
該干餾爐加工的油頁巖塊度范圍較寬，8-75mm料徑的油頁巖均能正常生產(chǎn)，但對(duì)8mm以下的油頁巖則干餾效果不夠理想。
4、能充分利用固定碳。
該干餾爐在同一爐體內(nèi)能同時(shí)進(jìn)行干餾和汽化二種作業(yè)，使干餾段有充足的干餾能量。頁巖半焦氣化段的固定碳利用率可達(dá)65％，并能以其自產(chǎn)的煤氣補(bǔ)充干餾段所需的熱量。特別是在加工撫順地區(qū)油頁巖時(shí)，熱效率可達(dá)60-70％。
5、產(chǎn)品產(chǎn)率高。
我國幾種油頁巖，經(jīng)過該干餾爐干餾后，油收率均可達(dá)75-85％，氨產(chǎn)率也較高。同時(shí)干餾和汽化所產(chǎn)生的煤氣量較多，除干餾爐自用外，還能剩余煤氣80-120標(biāo)立/噸油頁巖左右，可用做鍋爐燃料和供電站發(fā)電。
6、副產(chǎn)品多。
氨氣率高，還有硫化氫、吡啶、酚類和剩余煤氣80-120標(biāo)立/噸油頁巖。
7、投資少，見效快，投資回收期短。
8、操作方便，容易掌握，能長期運(yùn)轉(zhuǎn)，單爐開工周期一般可達(dá)六個(gè)月以上，單元生產(chǎn)周期可達(dá)一年。
四

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中排渣裝置的排渣器結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型腰部結(jié)構(gòu)示意圖。
五具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型是油母頁巖干餾和頁巖半焦化過程連接在一起的直立圓筒式爐，它由加料機(jī)1、爐體及排渣裝置構(gòu)成。爐體為該干餾爐的主要部分，其外殼為鋼板焊制的圓筒，如外徑在3-4m，需內(nèi)稱150-250mm厚的耐火層5，耐火層與鋼制外殼之間用礦渣棉或砂子填充保溫和承受膨脹，以減少熱損失。整個(gè)爐體安裝在聯(lián)合的鋼筋混凝土和鋼制的框架上。爐體的爐腔內(nèi)被中間的拱臺(tái)8分為上部干餾段4和下部氣化段9，爐體腰部設(shè)有與循環(huán)煤氣入口7相通的環(huán)形混合室6，拱臺(tái)8與混合室6相連且形成3條拱臺(tái)腿20支持于爐壁的周邊上?；旌鲜?下部有通孔21，氣化段的一部分煤氣由此進(jìn)入混合室6，其流速小于10m/s，過大會(huì)使大量粉塵帶入混合室而堵塞煤氣噴口。拱臺(tái)8的作用一方面是降低爐內(nèi)中心部分油頁巖的流速，另一方面是使拱臺(tái)下面形成空間，減少氣體阻力，有助于大量氣化段煤氣的混合與進(jìn)入混合室?；旌鲜?為耐火磚砌成的環(huán)形空間，氣化段煤氣與循環(huán)煤氣在此混合后，通過周圍的噴口噴入干餾段，噴口處的煤氣流速一般要求在20m/s以上。該干餾爐的爐體采用粗腰結(jié)構(gòu)，腰部直徑為2米。在爐體腔內(nèi)干餾段的爐頂裝料口的下方設(shè)有陣傘3，陣傘3上有通往爐體外的干餾產(chǎn)物導(dǎo)出通道17。陣傘3是無底空心呈45°的傘形體。陣傘3的作用是收集干餾產(chǎn)物并能均勻?qū)С鰻t外；保持爐內(nèi)料層均勻；使煤氣由料層導(dǎo)出時(shí)能盡量減少粉塵夾帶量；使油頁巖進(jìn)行再分配，大塊油頁巖向中心集中；增加中心熱載體量，減少邊壁效應(yīng)。該干餾爐的加料采用的是加料機(jī)，加料機(jī)安裝于爐體的頂部。儲(chǔ)料倉中的油頁巖通過放料溜子由加料機(jī)1進(jìn)入爐體內(nèi)，放料為間歇操作。為了防止?fàn)t內(nèi)抽入空氣，加料機(jī)的原料出口和爐體頂部的裝料口之間安裝有汽動(dòng)氣缸2控制的閘板。在爐體底部的爐盤上安裝有傳動(dòng)裝置帶動(dòng)的排渣裝置。排渣裝置由排灰器11、風(fēng)頭10、水盆15及連接在爐體上的鐵鍬14組成。水盆15由6塊拼成，其底部為排灰器11，風(fēng)頭10安裝在排灰器11中心，為二層風(fēng)口偏心錐體，風(fēng)室13安裝在爐盤18下部，主風(fēng)由風(fēng)室13進(jìn)入二層風(fēng)口的風(fēng)頭10噴出直接分配于爐體下部的氣化段中。采用偏心風(fēng)頭是為了破碎和疏松油頁巖灰渣，增加爐內(nèi)的主風(fēng)量，以達(dá)到均勻分配主風(fēng)的目的。水盆15中盛有一定高度的水作為水封，以防止氣化段煤氣跑漏。由于水存在蒸發(fā)損失，必須隨時(shí)補(bǔ)充冷卻水來維持水封高度，水封高度根據(jù)油頁巖塊度和爐內(nèi)氣流阻力的大小而定，一般維持在300mm左右。而排渣空隙(指爐體內(nèi)的氣化段與水盆底之間的距離)則和爐處理量有關(guān)。本實(shí)施例干餾段內(nèi)徑為2.6m、高為7.54m，氣化段內(nèi)徑為3.06m、高為6.27m，其排渣間隙采用450mm。排渣裝置的鐵鍬焊接在爐體底部的爐裙上，與爐底成45°安裝在爐的兩側(cè)。傳動(dòng)裝置由蝸輪、蝸桿組成，蝸輪16安裝于爐盤18的下部，通過蝸桿傳動(dòng)帶動(dòng)水盆15、風(fēng)頭10、排灰器11轉(zhuǎn)動(dòng)，將頁巖灰渣撥至水盆邊緣，再通過鐵鍬將頁巖灰渣排出爐外。12為支撐爐盤18下的轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤12由下球槽、鋼球、上球槽構(gòu)成，其下球槽固定在安裝本實(shí)用新型的基礎(chǔ)座上，其上球槽與爐盤18固定，在爐體不動(dòng)的情況下，當(dāng)蝸輪16轉(zhuǎn)動(dòng)，就可以帶動(dòng)爐盤18上安裝的風(fēng)頭10、排灰器11、水盆15旋轉(zhuǎn)，與爐體固定的鐵鍬14相互作用，達(dá)到除灰排渣作用。19為固定用的皿頭螺栓，用以將水盆15、爐盤18、蝸輪16固定在一起。
本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)合理，是目前比較理想的油頁巖干餾設(shè)備。
權(quán)利要求1.一種內(nèi)熱立式干餾爐，由加料機(jī)、爐體及排渣裝置構(gòu)成，加料機(jī)位于爐體的頂部，加料機(jī)(1)的原料出口和爐體頂部的裝料口之間安裝有閘板；其特征是所述的爐體為立式結(jié)構(gòu)，其爐腔內(nèi)被中間腰部的拱臺(tái)(8)分為上部的干餾段(4)和下部的氣化段(9)，拱臺(tái)(8)上設(shè)有與循環(huán)煤氣入口相通的環(huán)形混合室(6)；在爐腔內(nèi)干餾段(4)的爐頂裝料口的下方設(shè)有陣傘(3)，陣傘(3)上有通往爐體外的干餾產(chǎn)物導(dǎo)出通道(17)；爐體底部的爐盤上設(shè)有傳動(dòng)裝置帶動(dòng)的由排灰器(11)、風(fēng)頭(10)、水盆(15)及連接在爐體上的鐵鍬(14)組成的排渣裝置，安裝在爐盤(18)下的風(fēng)室(13)與風(fēng)頭(10)相通，風(fēng)頭(10)直接通入爐體的氣化段內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)熱立式干餾爐，其特征是所述的傳動(dòng)裝置由蝸輪、蝸桿組成，蝸輪(16)安裝于爐盤底部排渣裝置的水盆(15)下方。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)熱立式干餾爐，其特征是所述的爐體采用粗腰結(jié)構(gòu)，腰部直徑為2m。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種內(nèi)熱立式干餾爐。它由加料機(jī)、爐體及排渣裝置構(gòu)成，其特點(diǎn)是爐體為立式結(jié)構(gòu)，爐腔內(nèi)被中間腰部的拱臺(tái)分為上部的干餾段和下部的氣化段，拱臺(tái)上設(shè)有與循環(huán)熱煤氣入口相通的環(huán)形混合室，在爐腔內(nèi)干餾段的爐頂裝料口的下方設(shè)有陣傘，陣傘上有通往爐體外的干餾產(chǎn)物導(dǎo)出通道；爐體底部的爐盤上設(shè)有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)的排渣裝置，排渣裝置中風(fēng)頭直接通入爐體的氣化段內(nèi)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)合理，維修方便，故障少，使用壽命長，能處理含油率低、固定碳含量低的粒徑在8－75mm的貧礦油頁巖。且產(chǎn)品產(chǎn)率高，副產(chǎn)品多，是比較理想的油母頁巖低溫干餾設(shè)備。
文檔編號(hào)C10B53/00GK2793079SQ20052009110
公開日2006年7月5日 申請(qǐng)日期2005年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月2日
發(fā)明者何永光, 肇永輝 申請(qǐng)人:撫順礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司頁巖煉油廠