集新型氣體熱載體干餾和費(fèi)托合成制油于一體的油頁(yè)巖高效利用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油頁(yè)巖資源綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種集新型氣體熱載體干餾和費(fèi)托合成制油于一體的油頁(yè)巖高效利用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]能源關(guān)乎世界各國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和民眾生活水平。隨著世界經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，尤其是新興經(jīng)濟(jì)體迅速增長(zhǎng)，能源消費(fèi)繼續(xù)強(qiáng)勁增長(zhǎng)，供需矛盾進(jìn)一步惡化?；茉丛谑澜缒茉纯傮w消費(fèi)中占據(jù)主體地位，其他能源尤其是新能源發(fā)展迅速，但要取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展尚需時(shí)日。自1993年我國(guó)首度成為石油凈進(jìn)口國(guó)以來(lái)，我國(guó)石油對(duì)外依存度逐年增長(zhǎng)，到2015年該數(shù)據(jù)已經(jīng)攀升至接近六成。在當(dāng)前形勢(shì)下，大力發(fā)展自身有潛力的能源產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目，加快能源儲(chǔ)備建設(shè)，降低我國(guó)石油對(duì)外依存度，是保障我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)健康持續(xù)發(fā)展的前提。
[0003]“多煤、少油、缺氣”是我國(guó)能源結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。盡管我國(guó)常規(guī)石油和天然氣儲(chǔ)量并不豐富，但非常規(guī)能源儲(chǔ)量豐富，開(kāi)采潛力巨大。油頁(yè)巖資源就是一種典型的非常規(guī)油氣能源，其油頁(yè)巖儲(chǔ)量約為2萬(wàn)億噸(相當(dāng)于800億噸頁(yè)巖油)，相當(dāng)于天然石油可采儲(chǔ)量的5.4倍，其應(yīng)用十分廣泛，既可燃燒發(fā)電，又能干餾煉油，加工過(guò)程中產(chǎn)生的廢渣還可用于制造建筑材料。因此，加大對(duì)油頁(yè)巖的開(kāi)發(fā)利用，對(duì)改變我國(guó)能源結(jié)構(gòu)和改善我國(guó)能源不足現(xiàn)狀，具有非常重要的戰(zhàn)略意義。
[0004]我國(guó)對(duì)油頁(yè)巖的開(kāi)發(fā)利用已有80多年歷史，相關(guān)開(kāi)發(fā)利用工藝相對(duì)成熟，但依然存在很多缺陷和不足之處。其中氣體熱載體干餾技術(shù)所存在的不足有:(1)破碎后的塊狀油頁(yè)巖，只有粒徑在16?75_之間的大顆粒油頁(yè)巖能夠被干餾爐利用，余下近20%的小顆粒油頁(yè)巖被舍棄，造成嚴(yán)重的能源資源浪費(fèi)；(2)熱解氣作為氣體熱載體，需要單獨(dú)加熱爐燃燒部分熱解氣將循環(huán)熱解氣加熱至一定溫度，浪費(fèi)部分熱解氣的同時(shí)也使成本增加；(3)氣體熱載體干餾煉油，由于多采用濕式排焦，所產(chǎn)出的半焦難于利用，能源利用率只為原油頁(yè)巖的50%?60% ;(4)油頁(yè)巖干餾過(guò)程產(chǎn)生的固體廢棄物半焦含有多種微量金屬元素、半揮發(fā)性物質(zhì)、多環(huán)芳香烴、油、酚類化合物、硫化物以及其他物質(zhì)，對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。
[0005]現(xiàn)有能源利用方式存在高能耗、高碳排放、高污染、低轉(zhuǎn)化率等問(wèn)題。同時(shí)，我國(guó)能源資源瓶頸制約日益突出，節(jié)能減排的壓力越來(lái)越大，能源增長(zhǎng)方式迫切需要轉(zhuǎn)變。針對(duì)現(xiàn)有能源利用工藝的弊端，未來(lái)能源利用工藝發(fā)展方向要做到科技含量高、資源消耗低、環(huán)境污染少、經(jīng)濟(jì)效益好、安全有保障。
[0006]本發(fā)明考慮到未來(lái)能源利用工藝發(fā)展方向，在現(xiàn)有能源利用工藝基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)和創(chuàng)新。其中，氣化是固體燃料高效清潔利用的重要途徑，與此同時(shí)，固體燃料氣化也是調(diào)整我國(guó)能源結(jié)構(gòu)的主要方式。固體燃料氣化后，既可以提高燃料的利用率、減少C0、S02等的排放，又可以制成許多清潔能源；油頁(yè)巖氣體熱載體干餾工藝中，分離出大量熱解氣，其成分主要包括H2、C0、C02、CH4、C2H6等氣體，這部分氣體經(jīng)過(guò)重整變換后可用作F-T合成的優(yōu)質(zhì)原材料。將氣體熱載體干餾法、固體燃料氣化和F-T合成進(jìn)行集成，不僅能夠解決各自的不足之處，還可以使能源得以充分利用，同時(shí)油頁(yè)巖綜合利用系統(tǒng)液體燃料產(chǎn)量也將得到大幅度提升。。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種集新型氣體熱載體干餾和費(fèi)托合成制油于一體的油頁(yè)巖高效利用方法，具有低能耗、低碳排放、低污染、高轉(zhuǎn)化率等優(yōu)點(diǎn)。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:
[0009]—種集新型氣體熱載體干餾和費(fèi)托合成制油于一體的油頁(yè)巖高效利用方法，包括如下步驟:
[0010]S1、頁(yè)巖儲(chǔ)倉(cāng)中的油頁(yè)巖礦經(jīng)破碎后送入預(yù)熱器，經(jīng)預(yù)熱后的油頁(yè)巖進(jìn)入頁(yè)巖分離器按粒徑大小分為兩部分，將其中的大顆粒油頁(yè)巖送入氣體熱載體干餾爐中進(jìn)行干餾，產(chǎn)生的油氣與作為熱載體的混合合成氣通過(guò)收集傘捕集并送出爐體，進(jìn)入油氣分離凈化設(shè)備中，通過(guò)冷卻、除塵、凈化等處理，最后得到的頁(yè)巖油送入儲(chǔ)油罐中儲(chǔ)存；
[0011]S2、分離出的一部分混合合成氣送入儲(chǔ)氣柜，剩余的混合合成氣進(jìn)入下級(jí)系統(tǒng)，產(chǎn)生的油頁(yè)巖半焦送入半焦冷卻器，小顆粒油頁(yè)巖與來(lái)自半焦冷卻器的半焦混合后送入氣化反應(yīng)器，用于冷卻高溫半焦的空氣和水蒸氣也一同進(jìn)入氣化反應(yīng)器進(jìn)行氣化反應(yīng)，產(chǎn)生的高溫氣化合成氣作為干餾熱載體送入干餾爐中，氣化反應(yīng)產(chǎn)生的灰渣經(jīng)排渣機(jī)排出；
[0012]S3、經(jīng)F-T合成反應(yīng)器后產(chǎn)生的馳放氣和未反應(yīng)氣體送入氣體燃燒爐與空氣混合燃燒放熱，加熱混合合成氣和重整反應(yīng)所需的氧氣和水蒸氣，排出的煙氣進(jìn)入預(yù)熱器預(yù)熱油頁(yè)巖原料，而后經(jīng)冷卻的煙氣進(jìn)入靜電除塵器除塵后，由引風(fēng)機(jī)送入煙囪排出；
[0013]S4、被加熱的混合合成氣，一部分作為優(yōu)質(zhì)原料進(jìn)入F-T合成子系統(tǒng)制取柴油，一部分直接送入干餾爐，為油頁(yè)巖干餾過(guò)程提供熱源；
[0014]S5、經(jīng)過(guò)加熱的混合合成氣與氧氣和水蒸氣一同進(jìn)入重整變換反應(yīng)器并發(fā)生重整反應(yīng)，而后送入F-T合成反應(yīng)器進(jìn)行F-T合成，生成的氣液混合物進(jìn)入冷卻凈化分離設(shè)備，氣液混合物經(jīng)分離凈化后得到的柴油直接送入柴油罐儲(chǔ)存
[0015]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0016]有效提高了油頁(yè)巖綜合利用系統(tǒng)的液體燃料產(chǎn)量；綜合利用了破碎過(guò)程中不同粒徑的油頁(yè)巖，粒徑較大的油頁(yè)巖用來(lái)干餾制油，粒徑較小的油頁(yè)巖與干餾產(chǎn)生的半焦一起送入氣化反應(yīng)器反應(yīng)制氣，不同粒徑的油頁(yè)巖顆粒都得到了充分利用；將小顆粒油頁(yè)巖和干餾產(chǎn)生的半焦進(jìn)行氣化處理，通過(guò)將固體燃料氣化，實(shí)現(xiàn)提高燃料利用率的目的；系統(tǒng)的產(chǎn)物包括頁(yè)巖油、柴油和一些其他化工材料，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)多聯(lián)產(chǎn)，改變了傳統(tǒng)油頁(yè)巖利用系統(tǒng)產(chǎn)物單一化的格局；系統(tǒng)主要使用高溫氣化合成氣作為干餾熱源，減少了對(duì)外部熱源的依賴，同時(shí)將大部分混合合成氣轉(zhuǎn)換成液體燃料，相較于以往油頁(yè)巖系統(tǒng)，不僅大幅度提高了油頁(yè)巖綜合利用系統(tǒng)的液體燃料產(chǎn)量，而且有效減少了 0)2的排放量；綜合利用程度高，科學(xué)合理。
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