用於油葉巖的低溫(約500°C)乾餾以制取葉巖油的主體設備。油葉巖乾餾爐類型很多,按所用加熱載體的相態不同,可分為氣體熱載體乾餾爐和固體熱載體乾餾爐兩大類。

  氣體熱載體乾餾爐 這類爐子利用氣體熱載體作為油葉巖加熱介質,適應於乾餾塊狀油葉巖,主要特點是物料在移動床中進行乾餾。代表性的爐子有下列四種。

  撫順式幹餾爐 亦稱撫順發生式幹餾爐(圖1)。是世界上塊狀油頁巖幹餾煉油最成熟的爐型之一(見彩圖)。爐體呈直立圓筒形,內徑約3m,高10m以上。塊徑約8~75mm的油頁巖在爐子上半部(幹餾段)被熱氣加熱幹燥幹餾。產生的頁巖油蒸氣自爐子上部逸出,油頁巖轉化成頁巖半焦,進入爐子下半部(發生段),與自爐底進入的空氣、蒸汽相遇而氣化燃燒,最後生成頁巖灰,從爐底排出。空氣、蒸汽與頁巖半焦中的碳反應而生成的高溫發生氣進入爐上部加熱油頁巖;此外自爐中部引入來自蓄熱爐的熱循環氣(500~700°C),作為幹餾段的補充熱源。總的特點是利用瞭頁巖半焦的氣化反應熱,熱效率較高,且能處理貧礦,單爐日處理能力約200t油頁巖,油收率約為實驗室鋁甑油收率的70%。

油頁巖幹餾裝置外景

  蘇聯基維特爐 為直立圓筒形的氣燃式幹餾爐(圖2)。爐上半部中間和爐中部兩側有長方形燃燒室,由燒嘴通入空氣和幹餾循環氣進行燃燒,生成的熱煙氣作為熱載體進入爐上部的兩個幹餾室加熱頁巖,幹餾室呈薄層長方形,有利於氣體分佈和減少阻力,生成的油蒸氣徑向導出,減少瞭再冷凝步驟,也有利於爐型放大。油頁巖塊徑25~100mm,熱效率約73%,日處理1kt油頁巖的幹餾爐已投入生產。

  巴西佩特羅西什爐 為直立圓筒形(圖3),直徑5.5m。熱循環氣進入爐中部加熱油頁巖;冷循環氣進入爐底部,回收頁巖半焦顯熱後,作為幹餾補充熱源。該爐缺點是未回收半焦潛熱,熱效率低。優點是易於控制溫度,便於操作,且爐型易放大。現最大日處理能力為2kt油頁巖。

  美國巖石泵式爐 是一種處於研究階段的特殊爐型,日處理能力為10kt油頁巖。爐體呈倒圓錐形。油頁巖自下而上,靠兩臺巖石泵輪換自爐底進料;加熱用的熱循環氣自上而下對油頁巖進行幹餾;頁巖半焦在爐上部側面排出,油、氣分別自下側引出。

  固體熱載體幹餾爐 這類爐子采用幹餾後的頁巖灰或加熱的瓷球作為熱載體,適用於幹餾顆粒油頁巖,有代表性的爐子有下列兩種。

  蘇聯加洛捷爐 幹餾爐是一水平傾斜回轉筒。入爐油頁巖塊徑小於25mm;用頁巖灰作熱載體。在幹餾爐內油頁巖被頁巖灰加熱幹餾,生成的頁巖半焦與頁巖灰出爐後進入氣流式燃燒室,以空氣作流化劑,將半焦燃燒成高溫的頁巖灰,在旋風分離器內與煙氣分離後再與進料油頁巖混合進入幹餾爐,如此形成循環。高溫煙氣經廢熱鍋爐後再去幹燥油頁巖。該爐日處理能力為500t油頁巖,熱效率80%,現已建日處理3750t油頁巖的爐子。

  聯邦德國魯奇-魯爾蓋斯爐 以頁巖灰為熱載體,與顆粒油頁巖在混合推進器中混合加熱,再進入移動床式的幹餾器中幹餾,生成的半焦送入氣流式提升管燃燒,生成熱頁巖灰再去幹餾油頁巖。該爐規模較小,日處理油頁巖約15t,但有類似的較大裝置處理褐煤,約日處理720t。

  

參考書目

V.D.Allred,Oil Shale Processing Technology,The Center for Professional Advancement,New Jersey,1982.