專利名稱：內(nèi)熱立式干餾爐的制作方法
專利說明
一、技術領域本實用新型屬于油母頁巖低溫干餾設備，具體涉及一種對油母頁巖進行干餾的內(nèi)熱立式干餾爐。
二背景技術：
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，對油母頁巖進行低溫干餾的設備主要有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瓷球為熱載體，加工0-10mm粒度的油母頁巖。此設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性貧礦，有機質(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，對這種低品位油母頁巖進行工業(yè)化干餾和汽化是比較困難的。因此，上述各國的干餾設備均不適合處理撫順地區(qū)有機質(zhì)含量低的低品位油母頁巖。
三
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是研制一種內(nèi)熱立式干餾爐，專用于對我國撫順地區(qū)有機質(zhì)含量低，含油率低，碳含量低，而灰份含量高的油母頁巖進行低溫干餾處理，以獲取頁巖原油產(chǎn)品。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的內(nèi)熱立式干餾爐由加料機、爐體及排渣裝置構成。加料機位于爐體的頂部，加料機的原料出口和爐體頂部的裝料口之間安裝有閘板。爐體為立式結構，其爐腔內(nèi)被中間腰部的拱臺分為上部的干餾段和下部的氣化段；在拱臺上設有與循環(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有陣傘，陣傘上有通往爐體外的干餾產(chǎn)物導出通道；爐體底部的爐盤上設有傳動裝置帶動的由排灰器、風頭、水盆及連接在爐體上的鐵鍬組成的排渣裝置；安裝在爐盤下的風室與風頭相通，風頭直接通入爐體的氣化段內(nèi)。風頭不僅有布風的作用，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的進行及灰渣的排出。
本實用新型采用上述技術方案，其特點是1、結構簡單，維修方便。
該干餾爐爐型結構簡單，爐腔內(nèi)僅有拱臺和混合室，維修方便，且加料機及排渣設備均較簡單，故障少，壽命長。
2、能處理低品位貧礦油頁巖。
該干餾爐設計合理，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不到的。
3、油頁巖塊度適應范圍廣。
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)能同時進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65％，并能以其自產(chǎn)的煤氣補充干餾段所需的熱量。特別是在加工撫順地區(qū)油頁巖時，熱效率可達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75-85％，氨產(chǎn)率也較高。同時干餾和汽化所產(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，能長期運轉(zhuǎn)，單爐開工周期一般可達六個月以上，單元生產(chǎn)周期可達一年。
四

圖1為本實用新型的結構示意圖；圖2為圖1中排渣裝置的排渣器結構示意圖；圖3為本實用新型腰部結構示意圖。
五具體實施方式
如圖1所示，本實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1、爐體及排渣裝置構成。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8分為上部干餾段4和下部氣化段9，爐體腰部設有與循環(huán)煤氣入口7相通的環(huán)形混合室6，拱臺8與混合室6相連且形成3條拱臺腿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入混合室6，其流速小于10m/s，過大會使大量粉塵帶入混合室而堵塞煤氣噴口。拱臺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構，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有陣傘3，陣傘3上有通往爐體外的干餾產(chǎn)物導出通道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；使煤氣由料層導出時能盡量減少粉塵夾帶量；使油頁巖進行再分配，大塊油頁巖向中心集中；增加中心熱載體量，減少邊壁效應。該干餾爐的加料采用的是加料機，加料機安裝于爐體的頂部。儲料倉中的油頁巖通過放料溜子由加料機1進入爐體內(nèi)，放料為間歇操作。為了防止爐內(nèi)抽入空氣，加料機的原料出口和爐體頂部的裝料口之間安裝有汽動氣缸2控制的閘板。在爐體底部的爐盤上安裝有傳動裝置帶動的排渣裝置。排渣裝置由排灰器11、風頭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，風頭10安裝在排灰器11中心，為二層風口偏心錐體，風室13安裝在爐盤18下部，主風由風室13進入二層風口的風頭10噴出直接分配于爐體下部的氣化段中。采用偏心風頭是為了破碎和疏松油頁巖灰渣，增加爐內(nèi)的主風量，以達到均勻分配主風的目的。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，必須隨時補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。本實施例干餾段內(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，通過蝸桿傳動帶動水盆15、風頭10、排灰器11轉(zhuǎn)動，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、上球槽構成，其下球槽固定在安裝本實用新型的基礎座上，其上球槽與爐盤18固定，在爐體不動的情況下，當蝸輪16轉(zhuǎn)動，就可以帶動爐盤18上安裝的風頭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。
本實用新型結構簡單，設計合理，是目前比較理想的油頁巖干餾設備。
權利要求1.一種內(nèi)熱立式干餾爐，由加料機、爐體及排渣裝置構成，加料機位于爐體的頂部，加料機(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構，其爐腔內(nèi)被中間腰部的拱臺(8)分為上部的干餾段(4)和下部的氣化段(9)，拱臺(8)上設有與循環(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有陣傘(3)，陣傘(3)上有通往爐體外的干餾產(chǎn)物導出通道(17)；爐體底部的爐盤上設有傳動裝置帶動的由排灰器(11)、風頭(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)下的風室(13)與風頭(10)相通，風頭(10)直接通入爐體的氣化段內(nèi)。
2.根據(jù)權利要求1所述的內(nèi)熱立式干餾爐，其特征是所述的傳動裝置由蝸輪、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構，腰部直徑為2m。
專利摘要本實用新型公開了一種內(nèi)熱立式干餾爐。它由加料機、爐體及排渣裝置構成，其特點是爐體為立式結構，爐腔內(nèi)被中間腰部的拱臺分為上部的干餾段和下部的氣化段，拱臺上設有與循環(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有陣傘，陣傘上有通往爐體外的干餾產(chǎn)物導出通道；爐體底部的爐盤上設有傳動機構帶動的排渣裝置，排渣裝置中風頭直接通入爐體的氣化段內(nèi)。本實用新型結構簡單，設計合理，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備。
文檔編號C10B53/00GK2793079SQ20052009110
公開日2006年7月5日 申請日期2005年6月2日 優(yōu)先權日2005年6月2日
發(fā)明者何永光, 肇永輝 申請人:撫順礦業(yè)集團有限責任公司頁巖煉油廠