一種油頁(yè)巖伴有機(jī)固體廢棄物的多聯(lián)產(chǎn)利用系統(tǒng)及其工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于油頁(yè)巖資源利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種油頁(yè)巖伴有機(jī)固體廢棄物的多聯(lián)產(chǎn)利用系統(tǒng)及其工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]油頁(yè)巖是一種重要的非常規(guī)油氣資源，儲(chǔ)量巨大，在400?600°C的干餾裝置內(nèi)熱解后便可獲得性質(zhì)類似于天然石油的頁(yè)巖油，在世界原油供應(yīng)緊張的年代，一直作為十分重要的石油補(bǔ)充能源。目前，世界上已探明的頁(yè)巖油儲(chǔ)量為4000多億噸(按油頁(yè)巖原位儲(chǔ)量計(jì)算)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于世界原油探明可采儲(chǔ)量。我國(guó)為油頁(yè)巖資源儲(chǔ)量大國(guó)，已探明油頁(yè)巖資源儲(chǔ)量7199.37億噸，折算成頁(yè)巖油的儲(chǔ)量為476.44億噸。
[0003]為緩解當(dāng)今世界石油供給緊張的局勢(shì)，油頁(yè)巖受到越來(lái)越多國(guó)家的青睞。許多國(guó)家和科研機(jī)構(gòu)在長(zhǎng)期開發(fā)工作的基礎(chǔ)上，研發(fā)出多種干餾工藝，目前具有代表性的已用于工業(yè)生產(chǎn)的干餾技術(shù)有澳大利亞ATP干餾技術(shù)、巴西Petrosix干餾技術(shù)、愛(ài)沙尼亞Galoter與Kiviter干餾技術(shù)以及我國(guó)撫順式爐干餾技術(shù)等。雖然經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，這些技術(shù)已經(jīng)日趨完善，然而在實(shí)際運(yùn)行中依然存在一些難題，無(wú)法得到徹底解決。比如ATP干餾技術(shù)熱損失較大，Galoter工藝流程復(fù)雜，撫順式爐干餾技術(shù)產(chǎn)生的油頁(yè)巖粉末廢肩以及油頁(yè)巖半焦并沒(méi)有得到有效的回收利用，與此同時(shí)，水資源也浪費(fèi)嚴(yán)重。鑒于這些問(wèn)題，中國(guó)、美國(guó)、愛(ài)沙尼亞等國(guó)家的油頁(yè)巖工作者們?cè)絹?lái)越多地建議油頁(yè)巖工業(yè)更適宜走“制油一發(fā)電一化工和建材”的全面綜合利用技術(shù)路線，從而實(shí)現(xiàn)油頁(yè)巖資源的高效以及清潔利用。
[0004]發(fā)明專利CN200810013088.5公開了瓦斯全循環(huán)油頁(yè)巖分級(jí)干餾工藝及裝置，采用半焦混合瓦斯燃燒為油頁(yè)巖干餾爐提供熱量，但該工藝中的半焦在燃燒之前需要先經(jīng)過(guò)水冷，從而造成了水資源污染以及半焦顯熱浪費(fèi)，與此同時(shí)，經(jīng)過(guò)水浸的半焦熱值相對(duì)較低，燃燒比較困難。公開專利CN201210189395.5和發(fā)明專利CN201110443734.3分別提出氣固組合式載熱油頁(yè)巖流化床干餾系統(tǒng)和油頁(yè)巖回轉(zhuǎn)窯干餾與循環(huán)流化床燃燒工藝，采用油頁(yè)巖燃燒產(chǎn)生的頁(yè)巖灰作為油頁(yè)巖干餾固體熱載體，但高溫頁(yè)巖灰的傳輸相對(duì)困難，同時(shí)過(guò)多的頁(yè)巖灰會(huì)對(duì)油頁(yè)巖的干餾產(chǎn)物造成很強(qiáng)的吸附作用，從而使得頁(yè)巖油產(chǎn)率降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了提高油頁(yè)巖干餾過(guò)程中可燃?xì)怏w的產(chǎn)量，并解決固體熱載體的物料傳輸問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種多聯(lián)產(chǎn)利用系統(tǒng)及其工藝。本發(fā)明提供的一種油頁(yè)巖伴有機(jī)固體廢棄物的多聯(lián)產(chǎn)利用系統(tǒng)，包括料倉(cāng)、干餾爐、油氣分離裝置、油罐，還包括高溫瓦斯加熱爐、瓦斯凈化裝置、瓦斯儲(chǔ)罐、瓦斯燃燒器、燃?xì)廨啓C(jī)、煙筒、低溫瓦斯加熱爐、蒸汽輪機(jī)、換熱器、循環(huán)流化床鍋爐和給料機(jī)；其中，
[0006]料倉(cāng)與干餾爐連接，用于進(jìn)樣；干餾爐的上部與油氣分離裝置連接；油氣分離裝置與油罐和瓦斯凈化裝置連接；瓦斯凈化裝置與瓦斯儲(chǔ)罐連接；瓦斯儲(chǔ)罐分別與瓦斯燃燒器、燃?xì)廨啓C(jī)和低溫瓦斯加熱爐連接；瓦斯燃燒器和低溫瓦斯加熱爐均與高溫瓦斯加熱爐連接；燃?xì)廨啓C(jī)與低溫瓦斯加熱爐連接；高溫瓦斯加熱爐與干餾爐連接；
[0007]干餾爐的下部與給料機(jī)連接；給料機(jī)與循環(huán)流化床鍋爐連接；循環(huán)流化床鍋爐經(jīng)換熱器與蒸汽輪機(jī)連接；
[0008]低溫瓦斯加熱爐、高溫瓦斯加熱爐和換熱器均與煙筒連接；
[0009]多聯(lián)產(chǎn)利用系統(tǒng)使用油頁(yè)巖與有機(jī)固體廢棄物的混合物進(jìn)行干餾。
[0010]進(jìn)一步地，低溫瓦斯加熱爐、高溫瓦斯加熱爐和換熱器均與煙筒連接，具體是通過(guò)第一三叉管分別與高溫瓦斯加熱爐、換熱器和第二三叉管相連，第二三叉管又分別連接低溫瓦斯加熱爐和煙筒。
[0011]進(jìn)一步地，燃?xì)廨啓C(jī)和蒸汽輪機(jī)分別連接發(fā)電裝置或者供熱裝置。
[0012]進(jìn)一步地，干餾爐的上部與料倉(cāng)連接。
[0013]進(jìn)一步地，干餾爐的頂部與油氣分離裝置連接；干餾爐的底部與給料機(jī)連接。
[0014]本發(fā)明還提供一種使用以上所述的油頁(yè)巖伴有機(jī)固體廢棄物的多聯(lián)產(chǎn)利用系統(tǒng)的工藝，包括以下步驟:
[0015]步驟一、將干燥、破碎后的油頁(yè)巖與有機(jī)固體廢棄物混合后送入料倉(cāng)；
[0016]步驟二、將料倉(cāng)中的油頁(yè)巖與有機(jī)固體廢棄物的混合物送入干餾爐，進(jìn)行低溫干餾產(chǎn)生可燃?xì)怏w、油蒸氣和固體廢棄物半焦；
[0017]步驟三、步驟二中的可燃?xì)怏w和油蒸氣從干餾爐上部離開，經(jīng)油氣分離裝置分離成可燃?xì)怏w和油，可燃?xì)怏w經(jīng)瓦斯凈化裝置凈化后存儲(chǔ)于瓦斯儲(chǔ)罐，油存儲(chǔ)于油罐；
[0018]步驟四、瓦斯儲(chǔ)罐將步驟三產(chǎn)生的可燃?xì)怏w分成三部分:第一部分作為氣體熱載體，經(jīng)低溫瓦斯加熱爐和高溫瓦斯加熱爐加熱后送入干餾爐；第二部分作為燃料在瓦斯燃燒器燃燒，產(chǎn)生的高溫?zé)煔庥糜诩訜岣邷赝咚辜訜釥t內(nèi)的氣體熱載體；第三部分送入燃?xì)廨啓C(jī)燃燒，產(chǎn)生的高溫?zé)煔庾龉箅x開燃?xì)廨啓C(jī)，進(jìn)入低溫瓦斯加熱爐加熱氣體熱載體。
[0019]進(jìn)一步地，還包括:
[0020]步驟五、步驟二產(chǎn)生的固體廢棄物半焦經(jīng)給料機(jī)進(jìn)入循環(huán)流化床鍋爐燃燒。
[0021]進(jìn)一步地，還包括:
[0022]步驟六、步驟五中循環(huán)流化床鍋爐燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔饧訜釗Q熱器內(nèi)的工質(zhì)水，產(chǎn)生高溫蒸汽進(jìn)入蒸汽輪機(jī)，用于供熱和發(fā)電。
[0023]進(jìn)一步地，還包括:
[0024]步驟七、步驟六中換熱器中的煙氣、步驟四中低溫瓦斯加熱爐和高溫瓦斯加熱爐中的煙氣均流入煙筒被排出。
[0025]進(jìn)一步地，還包括:
[0026]步驟八、將步驟五中循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)產(chǎn)生的頁(yè)巖灰渣作為建材和化工原料加以利用。
[0027]其中，步驟三與步驟五和步驟六不存在先后順序；步驟五與步驟三和步驟四不存在先后順序；步驟八與步驟三、步驟四、步驟六、步驟七不存在先后順序。
[0028]其技術(shù)效果包括:
[0029]1)以油頁(yè)巖伴有機(jī)固體廢棄物作為混合燃料，以有機(jī)固體廢棄物氣多油少?gòu)浹a(bǔ)油頁(yè)巖氣少油多的特性，產(chǎn)生充足的既可作為熱載體、又可作為燃料的可燃?xì)怏w。
[0030]2)采用有機(jī)固體廢棄物作為補(bǔ)充能源，混合油頁(yè)巖干餾產(chǎn)生更多的可燃?xì)怏w，克服了油頁(yè)巖單獨(dú)干餾產(chǎn)生的可燃?xì)怏w放出的熱量不足以維持其本身干餾所需的熱量。
[0031]3)干餾爐所用的熱載體為經(jīng)過(guò)兩級(jí)加熱的可燃?xì)怏w，從而克服了固體熱載體傳輸?shù)睦щy。
[0032]4)采取兩級(jí)加熱爐為熱載體提供熱量，成功并有效利用干餾排放可燃?xì)怏w中的熱值，實(shí)現(xiàn)能量的循環(huán)利用。
[0033]5)循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行溫度為850?900°C，屬于低溫燃燒，有效控制了 NOx的生成與排放，并且使得半焦固定碳可以得到充分利用，頁(yè)巖灰中含碳量少，可直接作為建材和化工原料。
[0034]6)有機(jī)固體廢棄物的適應(yīng)性廣，綜合利用程度較高。充分利用了干化市政污泥、塑料制品、橡膠制品等生活、生產(chǎn)廢棄物，實(shí)現(xiàn)廢物再利用。
[0035]7)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了油頁(yè)巖的綜合優(yōu)化利用，極大程度地減少了能量損失，并實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品多樣化，同時(shí)產(chǎn)生頁(yè)巖油、瓦斯、電等。
[0036]8)以干餾爐產(chǎn)生的高溫固體廢棄物作為循環(huán)流化床鍋爐燃料，產(chǎn)生的高溫?zé)煔馄仩t給水，產(chǎn)生的蒸汽用于供熱和做功、發(fā)電，實(shí)現(xiàn)了固體廢棄物半焦的回收利用，增