专利名称：一种干馏器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种干馏器，用于煤拔头工艺，属于煤制油领域。
技术背景随着世界经济的发展，石油的消耗量迅速增加，然而石油资源却日趋紧张。2001年，世界原油的消耗量为35.106亿吨，据预测，到 2010年，世界原油的消耗量将达到44. 74亿吨。据现有探明的石油储 量来看，全球石油资源只能维持约40年左右的开采，因此，寻找可替 代能源已经引起全球各国的关注。煤和油页岩的开发和利用是一个很好的选择。油页岩又称为油母 页岩、页岩等，本发明中统一称为页岩。页岩在地球上的蕴藏量十分 丰富，是可燃矿产之一。页岩可以提炼出页岩油，全世界页岩中蕴藏 的页岩油资源量大体有3662亿吨，比传统的石油资源至少多50%。我 国页岩中含有页岩油的储量为290亿吨，居世界第4位，仅次于美国、 巴西和前苏联。页岩由有才几物质和无机物质组成。页岩中无4几物质常 见的有石英、粘土、碳酸盐等，有时还含有铜、镍、钴、钼、钛、钒 等的化合物。另外，中国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，也是世界上少 数几个以煤为主要能源资源有国家之一，根据英国石油公司(BP)世 界能源统计报告资料，2002年全世界探明的煤炭储量为9842亿吨，其 中，中国为1145亿吨，约占11.6%，居世界第三位。我国的煤炭种类 丰富，其中挥发份较高的低阶煤占较大比例，Vdaf (干燥无灰基挥发 份)在28%以上的低阶煤约占全国煤炭储量的3/4左右，其中Vdaf在 35%以上的低阶煤约占全国煤炭储量的50%。 一直以来，煤炭都是中国 的主要能源，例如1996年煤炭占中国一次能源消费总量的74. 7%, 78% 的电力来自以煤为燃料的火力发电。到2000年时其占能源消费总量的比例虽然降为66.1%,仍占相当大的比例。煤炭在我国国民经济和社会 发展中占有极其重要的地位，在今后相当长的时间内仍将是我国能源 的主体，是我国经济发展的重要支柱，其在一次能源结构中的主导地 位不会有太大的改变。与此同时，我国石油和天然气资源严重不足。最新油气资源评价显示，中国石油资源总量787亿吨。剩余可采储量为25亿吨，仅占世 界1.7%,保守估计，可采到2Q63年。天然气总资源量38. 14万亿立方 米，其中探明储量2. 06万亿立方米，探明率仅为6%。天然气的剩余可 采储量15000亿立方米，占世界的1.0%。自1993年起，中国已由石油 出口国转为进口国，2003年进口量已达9100万p屯，超过日本成为仅次 于美国的世界第二大石油进口国。据国际能源署预计，到2010年，我 国日石油进口量与现在相比将增长一倍，达到390万桶，即2010年中 国石油需求将有55%依赖进口，到2020年中国石油需求将有80°/。依赖 进口。随着中国对进口石油依赖程度的提高，如果国际石油市场暂时 或局部供应短缺，世界油价出现异常波动，都将对中国的能源安全产 生重大的影响。总之，我国是个富煤、少油的国家。我国的能源现状将使液体燃 料短缺成为制约我国经济持续快速发展的重要因素。因此，如何高效 洁净地利用丰富煤炭资源生产清洁油品、合成燃料以及化学品是我国 能源领域的重大课题。如果我们能通过一个综合工艺，在发电前，在 较温和的条件下从高挥发分煤中提取液体产物，那将具有非常重要的 经常价值和社会效益。为此，中国科学院过程工程研究所郭慕孙院士 提出了煤拔头工艺，以从煤中获取轻质油。拔头原是石油加工工业中 的术语，意思是从原油中蒸出轻油组份。而煤拔头是指在常压、中低 温、无催化剂和氢气的条件下，用温和的热解的方式提取煤中的气体、 液体和精细化学品，并借此工艺脱硫脱硝，从而实现油、煤气、热、 电的多联产、该工艺是基于循环流化床技术，煤粉颗粒在循环床下行管的上部被加入，与循环的固体物料混合，在相对较低的温度(sso-toox: ) 下实现快速热解， 经与气体和固体快速分离，并快速冷却后获得中烃。余下的半焦在循环床上行管部分燃烧放热或发电，热的循环 固体作为煤热解的热源进入下行床。此技术生产的油品重质油成份较多。在煤拔头工艺中，需要对煤进行加热，目前尚没有一种筒式干馏 器可以实现良好地加热。发明内容针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于，提供一种干馏器， 该干馏器可以实现对煤的良好的加热。为了解决以上的技术问题，本发明提供以下的技术方案 一种干馏器，用于煤拔头工艺，其特征在于，包括空心滚筒和固 定轴，在固定轴上有进口和出口，所述空心滚筒与加热装置连接，所 述空心滚筒的内壁上有翘片，所述空心滚筒与驱动装置连接。 在本发明中，轴是固定的。干馏器在工作过程中，加热装置为空心滚筒提供热量，在空气滚 筒内的煤可以被加热，并且，空心滚筒上具有翘片，在驱动装置的驱 动下，空心滚筒和翘片一起转动，可以将煤扬起，煤与空心滚筒之间、 煤与煤之间可以形成良好的传热，可以实现对煤的均匀的加热。 优选地，所述翘片的个凄t为大于等于2的偶数。 优选地，所述翘片对称分布在空心滚筒的内壁上。 优选地，所述翘片的个it为六个或六个以上。 优选地，所述翘片错排分布在空心滚筒的内壁上。 优选地，所述驱动装置为调速电机。本发明所提供的干馏器，工作过程中，加热装置为空心滚筒提供 热量，在空气滚筒内的煤可以被加热，并且，空心滚筒上具有翘片， 在驱动装置的驱动下，空心滚筒和翘片一起转动，可以将煤扬起，煤 与空心滚筒之间、煤与煤之间可以形成良好的传热，可以实现对煤的 均匀的加热。本发明所提供的干馏器，特别适用于煤拔头工艺中对煤的加热裂解或者生产半焦。
图l是本发明提供的第一种千馏器的示意图。图2是图1中翘片在空心滚筒的内壁上的分布的截面示意3是将空心滚筒展开成矩形之后的示意图。图中各标记为1——煤锁，2——插板阀，3—一固定轴，4——空心滚筒，5—— 空心通道，6——进口， 7——出口， 8——翘片。
具体实施方式
为了本领域的技术人员能够更好地理解本发明所提供的技术方 案，下面结合具体实施方式
进行阐述。请参见图1，图l是本发明提供的第一种干馏器的示意图。下面按 照煤在工艺中的前进路线进行阐述。煤锁1内煤在插板阀2打开的情 况下，可以掉到固定轴3上与固定轴3接触，从而进入到空心滚筒4 内，空心滚筒4与加热装置和驱动装置连接。在固定轴3的内部有空 心通道5作为烟气通道。空心滚筒4的进口 6和出口 7分别设置在空 心滚筒的两侧。出口 7与后续工艺的设备连通。空心滚筒4的内壁上 设置有翘片，在空心滚筒转动过程中，空心滚筒内壁上的翘片可以对 煤进行搅动，将煤扬起，并且增大煤与空心滚筒的换热，以对煤进行 加热。进口 6和出口 7也可以i殳置在固定轴上，此时固定轴一H选择 为较粗的中空固定轴，煤锁内的煤进入到固定轴的中空结构内，然后 再通过进口 6进入到空心滚筒内，在完成换热之后，在通过固定轴上 的出口 7进入到下一道工序。干馏器的工作原理为插板阀2打开之后，煤锁1中的煤由于重 力就可以进入到掉落到固定轴3上，使得其进入到空心滚筒4内；进 入到空心滚筒4之后，由于空心滚筒在旋转，空心滚筒内壁上的翘片 会带动煤一起转动并将煤扬起，煤与空心滚筒之间、煤与煤之间可以形成良好的传热，可以实现对煤的均匀的加热，完成煤拔头工艺。在 对煤的加热过程中，有气体产物生成，生成的气体产物可以通过空心 通道5进入到下一道工序。完成煤^l巴头工艺的煤则通过出口 7进入到 下一道工序。需要说明的是空心通道的功能只为煤加热生成的气体提供通道， 因此，可以将通道设置在固定轴的内部，也可以设置在其他的地方， 只要能够为气体提供通道即可。加热装置釆用常规的电加热或者其他加热装置都可以，为了能够 达到^艮好的煤加热的效果，加热应该有两个原则第一，要求能够对空心滚筒进行均匀的加热，以保证有更好的传 热均匀性；实现方式可以是，在空心滚筒上设置较多的加热点，较少温度梯 度，使得空心滚筒温度均匀；另外，还可以选用热导率高的材料，提 高传热效率；第二，要求能够利用工艺生产中的余热，提高热量利用率，降低 生产成本。实现方式可以是，煤加工生产中产生的热气体，可以利用管道， 通过空心滚筒的外部，这样就可以利用工艺中产生的热量。驱动装置， 一般使用电机驱动即可。在本发明中，对驱动装置没 有特殊的要求，只要能为空心滚筒的转动提供动力即可。在此实施方 式中，在空心滚筒的左右两侧分别被调速电机驱动，这样相对于只在 一端的电机驱动，空心滚筒的受力更加合理，因为，空心滚筒在两个 方向上分别受到转矩，空心滚筒材料的内部所受的剪切应力分布更加 均匀，可以提高空心滚筒的使用寿命。使用调速电机可以调节空心滚 筒的转速，适应不同的工艺要求。在调速电机与空心滚筒之间可以设 置减速器，减速器的作用只是为了降低调速电机的转速，并没有特别 的要求或者作用。请参见图2,图2是图1中翘片在空心滚筒的内壁上的分布的 面 示意图。空心滚筒4内壁上的翘片8呈星形排列。图2中可以看出，翘片将空心滚筒平均分为六个部分，翘片是对称分布的。翘片的个数 可以根据需要作出调整，并且，翘片在空心滚筒内壁上的分布方式应该是均匀为宜；不宜太密集，也不宜太稀疏。在本实施方式中，空心滚筒为圓柱形空心滚筒。但是其他形状的 空心滚筒也是可以接受的，例如一头大， 一头小的空心滚筒，甚至是 多棱形或者椭球形都是可以接受的。圓柱形空心滚筒是发明人比较推 崇的一种实现方式。因为圓柱形空心滚筒便于制造，转动过程中不会 便于传质和传热，例如，使用长方体形空心滚筒时，煤有可能停留在 棱角处，不利于搅拌。请参见图3,图3是将空心滚筒展开成矩形之后的示意图。从图3 可以看出，在本实施方式中，翘片是错排排列的，错排排列的翘片可 以使得各排翘片的扬起的煤的运动不是一致的，因此，以更好地促进 煤的均匀扬起，提高传热效率，例如可以提高煤与空心滚筒的传热效 率，也可以提高煤与煤之间的传热效率，并且还能够提高拔头工艺所 生成的气体的流通。另外需要说明的是，翘片的高度可以根据具体的 工艺需要来设定。但是原则上，翘片的高度不宜太低，也不宜太高。 如果翘片的高度太低，则空心滚筒在相同的转速下，不能够对煤进行 充分的搅拌和扬起；如果翘片的高度太高，则又会将空心滚筒分成几 个区域，各个区域之间的传质传热效率就会降低。本发明所提供的干馏器，工作过程中，加热装置为空心滚筒提供 热量，在空气滚筒内的煤可以被加热，并且，空心滚筒上具有翘片， 在驱动装置的驱动下，空心滚筒和翘片一起转动，可以将煤扬起，煤 与空心滚筒之间、煤与煤之间可以形成良好的传热，可以实现对煤的 均匀的加热。本发明所提供的干馏器，特别适用于煤拔头工艺中对煤的加热裂 解或者生产半焦。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领 域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出 若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1、一种干馏器，用于煤拔头工艺，其特征在于，包括空心滚筒和固定轴，在固定轴上有进口和出口，所述空心滚筒与加热装置连接，所述空心滚筒的内壁上有翘片，所述空心滚筒与驱动装置连接。
2、 根据权利要求1所述的干馏器，其特征在于，所述翘片的个数 为大于等于2的偶数。
3、 根据权利要求2所述的干馏器，其特征在于，所述翘片对称分 布在空心滚筒的内壁上。
4、 根据权利要求1所述的干镏器，其特征在于，所述翘片的个数 为六个或六个以上。
5、 根据权利要求6所述的干馏器，其特征在于，所述翘片错排分 布在空心滚筒的内壁上。
6、 根据权利要求l所述的干馏器，其特征在于，所述驱动装置为 调速电才几。
全文摘要
本发明公开一种干馏器，用于煤拔头工艺，其特征在于，包括空心滚筒和固定轴，在固定轴上有进口和出口，所述空心滚筒与加热装置连接，所述空心滚筒的内壁上有翘片，所述空心滚筒与驱动装置连接。本发明所提供的干馏器，工作过程中，加热装置为空心滚筒提供热量，在空气滚筒内的煤可以被加热，并且，空心滚筒上具有翘片，在驱动装置的驱动下，空心滚筒和翘片一起转动，可以将煤扬起，煤与空心滚筒之间、煤与煤之间可以形成良好的传热，可以实现对煤的均匀的加热。本发明所提供的干馏器，特别适用于煤拔头工艺中对煤的加热裂解或者生产半焦。
文档编号C10B53/00GK101619222SQ20091015881
公开日2010年1月6日 申请日期2009年7月6日 优先权日2009年7月6日
发明者姜殿臣, 宁秋实, 杨利国, 王伟东, 邹春玉, 韩雪冬 申请人:中煤能源黑龙江煤化工有限公司