一种固体热载体油砂热解系统及工艺方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109666501A(43)申请公布日2019.04.23(21)申请号201910063317.2(22)申请日2019.01.23(71)申请人中国重型机械研究院股份公司地址710032陕西省西安市未央区东元路209号(72)发明人赵玉良王广收姜永涛谢凡徐鸿钧郭居(74)专利代理机构西安吉盛专利代理有限责任公司61108代理人孟凡臣(51)Int.Cl.C10G1/00(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称一种固体热载体油砂热解系统及工艺方法(57)摘要本发明公开了一种固体热载体油砂热解系统及工艺方法，其中，该系统包括破碎机、干燥窑、热解窑、燃烧窑、第一烟气处理单元、热解气处理单元、第二烟气处理单元和气柜；本系统采用一小部分来自热解窑的尾渣用于在干燥窑中干燥预热油砂，其余热尾渣则在热解气和半焦中的残炭共同燃烧过程中，在燃烧炉中被加热作为热载体，并在热解窑内和油砂进行均匀混合后实现对油砂的加热热解，通过上述工艺可有效解决粘结性油砂的热结难题。CN109666501ACN109666501A权利要求书1/2页1.一种固体热载体油砂热解系统，其特征在于：该系统包括破碎机、干燥窑、热解窑、燃烧窑、第一烟气处理单元、热解气处理单元、第二烟气处理单元和气柜；所述破碎机，用于将油砂进行破碎，之后送入所述干燥窑；所述干燥窑，用于对破碎后的油砂和来自所述热解窑的高温半焦进行干燥，同时使高温半焦冷却以便于送至堆场存放；所述热解窑，用于将来自燃烧窑的高温尾渣和来自干燥窑的油砂混合均匀后实现对油砂的加热热解；所述燃烧窑，用于将来自热解窑热解后的半焦尾渣混合体和来自气柜的热解气一并燃烧产生高温烟气，同时提升半焦温度；所述第一烟气处理单元，用于对干燥窑产生的烟气进行处理后排放；所述热解气处理单元，用于对热解窑产生的热解气进行气固分离和冷却净化，并将冷却净化后的热解气存入气柜中；所述第二烟气处理单元，用于对燃烧窑产生的烟气进行除尘和余热回收，并将回收的带有余热的空气送入燃烧窑和干燥窑。2.根据权利要求1所述的固体热载体油砂热解系统，其特征在于：所述第一烟气处理单元包括沿烟气输送方向依次连接的除尘器、逆喷器、脱硫脱硝反应器和烟囱。3.根据权利要求2所述的固体热载体油砂热解系统，其特征在于：所述热解气处理单元包括由热解气输送方向依次连接的粗滤器、精滤器、空冷器、逆喷器、电捕器和脱硫器，完成脱硫的热解气存入所述气柜中。4.根据权利要求3所述的固体热载体油砂热解系统，其特征在于：所述第二烟气处理单元包括除尘器和空气换热器，燃烧窑中产生的烟气先经过除尘器除尘，之后经由换热器对进燃烧窑的空气进行预热。5.根据权利要求4所述的固体热载体油砂热解系统，其特征在于：所述燃烧窑采用回转式结构，在喷入自产热解气燃烧的同时，窑体回转翻动高温半焦，在鼓入助燃空气的作用下，半焦中的残炭一并燃烧产生高温烟气，同时将半焦温度提升至800～900℃。6.根据权利要求1至5任一项所述的固体热载体油砂热解系统，其特征在于：所述干燥窑为回转弧形腔干燥器。7.根据权利要求1至5任一项所述的固体热载体油砂热解系统，其特征在于：所述热解窑为回转分腔结构。8.根据权利要求1至5任一项所述的固体热载体油砂热解系统，其特征在于：所述换热器用来将空气预热后用于燃烧窑助燃，采用热管换热器或管式换热器。9.根据权利要求2所述的固体热载体油砂热解系统，其特征在于：所述脱硫脱硝反应器为采用钙基吸收剂的脱硫脱硝反应器，用于脱除燃烧炉产生的烟气中硫氧化物和氮氧化物，同时还具有一定的颗粒物滤除能力。10.根据权利要求1所述的固体热载体油砂热解系统的工艺方法，其特征在于：具体包括以下步骤：S1.油砂先由破碎机进行选择性破碎，使物料粒度控制在25mm以内，之后送入干燥窑；S2.在干燥窑内，油砂和来自热解窑的高温尾渣分别由不同的通道，由高端向低端移动，同时借助传热体间壁进行换热；随着物料向出口端的移动，尾渣温度逐渐降低，至出口2CN109666501A权利要求书2/2页处达180～220℃，喷水进一步降温并排出后，由输送机送至推场；S3.油砂受热且温度不断升高，所含水分部分蒸发，随载气一并排出至第一烟气处理单元中，处理后达标排放；S4.经干燥后的油砂，温度升至60~100℃，由干燥窑排出后进入热解窑，同时进入热解窑的还有来自燃烧窑的温度达800℃的尾渣，两者在进料口及窑体转动过程中自动均匀混合并换热，整体温度稳定在500~600℃，油砂受热热解，析出的热解气体由尾端排出至后部的热解气处理单元进行气固分离及冷却净化环节处理；S5.热解后的半焦尾渣混合体，大部分进入燃烧炉，和同时喷入燃烧炉的热解气一并燃烧，使尾渣升温至780