CN1020620C - 从焦沥青页岩和其它含烃类的物质得到油、气和副产品的装置和方法的改进 - Google Patents

Abstract

热解焦油页岩或其它含烃物料以得到油、气和副产品的设备。包括具有圆锥形底部的圆筒形干馏器9，料斗2将含烃物料经气密性旋转封口和分布机构送入干馏器。干馏器上开有一组热气体喷嘴11，底部开有冷气体喷嘴15。干馏器上部的干馏气导管10与环路系统相连，以将气体进一步处理。环路系统包括分离器29，换热器37、47、49、60、82，静电除尘器或洗涤塔36，压缩机40，喷淋塔51，倾析器54、56和中间储罐32、74。

Description

本发明涉及从固体物质（特别是焦沥青页岩）中生产矿物油和其它副产品的方法的改进。通过采用一综合方法，其中主要的操作是在基本上不存在空气的条件下的干馏操作。这样加工的物质是呈给定尺寸范围的颗粒形式。

本发明的主要目的是得到主要用作燃料的液体烃和气体烃，并且也可在进行了专门的后处理以后回收副产品，该副产品用作不是直接从这里提到的干馏中生产的副产品的来源。

本发明的另一个主要目的是介绍这样一个改进了的综合方法，在这个方法中能量平衡和物料平衡呈最优化，使得整个操作会尽可能廉价。

整个方法的主要特征是引入系统的原料的唯一来源是被处理的焦沥青页岩或类似物质，作为热交换、及把产品引进干馏容器、几个管线和中间产品处理站的介质的循环流体是来自在这个干馏容器中被处理以后的上述原料。除了从干馏过程中得到的产品以外，不让任何外部的空气或其它惰性流体或辅助试剂进入。

本专利申请的主要特点是介绍通过经验及科学观察而得出的在方法及装置上的改进，所说的方法是在1971年9月6日的7105857号巴西专利中由与本申请同一的持有人所介绍的方法，所说的装置是在打算使方法在能量利用和操作方法上更廉价的那个专利中所介绍的装置。

本发明的再一个目的是介绍通过将基本的改进措施用于所说巴西专利7105857中所公开的装置中，而能够实现上述方法的改进的综合装 置。

这里所介绍的方法可以用于任何一种加热时能得到油的固体物质，最好是焦沥青页岩，为经济起见，页岩进料的含油量应不低于4%wt（干态）。

在进行加工循环以前，该页岩应粉碎成大小为0.32cm到15.24cm的额定颗粒尺寸的进料形式，但最好是0.64cm到7.62cm。

为了更好地理解本发明，绘制了参考附图，其为：

图1是实现该方法用的装置的示意图。

图2是本发明的加工用的进料装置和上部密封的侧视局部剖面图。

图3是图2中所示的旋转密封装置的俯视局部剖面图。

图4是未分离的辅助传送装置的纵向剖面图，该装置是示意图图1中所示装置的一部分。

图5表示了把热气体喷进干馏釜用的装置的配置情况。

图5a是热气体喷入导管组的俯视平面示意图，表示如何把热气体喷入导管装进干馏釜釜壁。

图6是放置在图1所示干馏釜底部的固体的控制排放装置的俯视局部剖面图。

图7是图6所示装置的侧视剖面图。

图8是图6和图7中所示装置的非常简化的平面的俯视图，目的是表示出其装置的给定部件。

图9是在图1中表示的干馏釜的底部气体喷射器、喷嘴的示意图。

回到图1中，我们看到，需经过所述设备处理的页岩（1）或类似的固体物质的进料，在被适当地粉碎后，进入到料斗（2）中，料 斗底部装有折流阀（图中没有表示出）。它能够使粉碎了的固体的下行流通过两个下斜管（3）中的任何一个，导向进料和密封装置（4）之一。该进料和密封装置（4）的旋转密封在图2中的立视局部剖面图和图3中的俯视剖面图（两个图都附在此）中被图示。

这个旋转密封（4）主要由封闭的圆筒形罩或架（410）组成，在其顶盖（412）上设有进口孔（411），底盖（413）上备有出口孔（416）。该圆筒形外罩（410）上有一旋转轴（414），它从上顶盖（412）中部运转到下底盖（413）中部。承受径向排列的叶片（415）（参看图3）。叶片的数目可以根据物质颗粒的大小或它的流速而变化，例如，仅作为一个例子。在所论及的情况下叶片是8个，绕该轴（414）对称排列和固定。这些叶片（415）的最外端固定到圆筒形壳上，因而包括一个称作转子的规则物质（417）。应该指出，特别在图2和图3中所表示的这个实施例中，该叶片（415）是矩形。以致当转子转动时，由于固定叶片的垂直中心轴也转动，叶片就刮过这个圆筒体（410）的内部各处。应该补充指出，垂直轴（41）是通过外部驱动器转动（该驱动器既没有包括在这个介绍中，也没有在图中表示出）。与此一道在这个实施例中介绍的旋转密封（4）的另一个重要特点是顶盖上的进口孔（411）相对于底盖上的出口孔（416）径向放置。同时，顶上的进口孔（411）连接倾斜导管（3）。底部的出口孔（416）连接垂直导管（5），在进口孔（411）吸入的固体颗粒将下降进到导管（5）中，并被转子（417）的叶片（415）刮起，从底盖（413）中的出口（416）排出。在这个实施例中，在沿着垂直导管（5）的某个给定地方，可通过专门用于这样目的的一些方法。 向其提供适当的气状流体的物流，这在图3的实施例中表示成管线（510），这种气状流体可以是蒸汽或惰性气体（最好是惰性气体）其不仅用来使导管（5）加压，而且当向上膨胀时，也使旋转密封（4）的内部加压，而当向下膨胀时，使位于这个导管（5）底部的另一旋转密封（6）加压，从而在上密封（4）中使抽入的外部空气与固体颗粒远离，这样避免氧气进入到干馏系统和下密封系统（6）中，并且避免可能已进入该旋转密封（6）的干馏气体上升到导管（5）中。

不过应该解释，在旋转密封（4）的圆筒体（410）上的进口孔（411）和出口孔（416）的相对位置以及其数量不必看作是确定的，上述的介绍仅是作为有助于理解该装置的一个实施例。

正如由上面的介绍所理解的那样，导管（5）把上密封（4）和下密封（6）相连接，下密封可以直接连接到一些其它的设备上，例如，一个未分离颗粒分配装置（8），它直接导入干馏釜（9），或者下密封（6）可以装备一个象上述导管（5）的另一根垂直导管（7），它将引入到象上述旋转密封的另一个旋转密封的顶部，在特殊情况下，如果需要确保密封，这种垂直配置可重复若干次。

在我们的实施例中及已发现的几种实际情况中，证明通过一个导管（5）连接的两个旋转密封（4，6）组件是有效的，正如由此所看到的，设置两个进料和密封装置，要求一个运转，另一个备用。

应该补充指出，完全可以象介绍密封（4）那样介绍密封（6），因为密封（6）也有顶盖和底盖（610和611）、可以连到密封（4）的轴（414）上的旋转轴（612）及进口（613）和出口（614）孔，以及象上述一样的带动叶片的转子。

应该提到，旋转密封的盖子的结构以及转子面向内的边缘的结构的重要特点是它们装有特殊的未磨的覆盖部件，这些部件扣的如此紧以致只有在维修期间才能将它们拆卸和更换。

这样，那些由所述装置处理了的页岩或任何其它固体粉碎物质，在导入到加料斗（2）以后，沿倾斜导管（3）中一个移送到进料和密封装置中，该装置中装有旋转密封（4和6），它们通过垂直导管（5）而连接。用惰性气体稍微加压，物料借助重力从此处流到未分离固体分配装置（8），并从这里流到干馏釜（9）的主体，在干馏釜进行实际的化学和物理-化学干馏步骤。

实际上，作为整体考虑该装置时，放置在出口管（7）下面的未分离装置是放置在该干馏容器的顶罩内的，出口管（7）把旋转密封（6）的出口孔和该未分离分配装置的设备（8）连接起来。然而，只是因为在每一部分中有几个步骤参加，并且虽然没有很明确的界限，在这里仍进行一些分解，以便使介绍更清楚。

该未分离装置（8）更详细地表示在这篇报导的附图4中，下面的介绍部分应参考这一附图。

虽然图4中表示的设备是完全组合的一套互相依赖的部件，但图表明已按照部件分成了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ区，各部件组成每一个区域。

这样，区域Ⅰ描绘了围绕旋转分配器（803）的圆筒形罩（809），旋转分配器是漏斗形部件，其较宽的顶部开口直接置于该区域Ⅰ的顶盖（802）的下面，包围着开口（801），传送来自上述旋转密封（6）的粒状固体颗粒的导管（7）插入开口（801）中。这个漏斗形旋转分配器的端部是它的底部的细管（808），固定于支承在轴承（807）上的轴（806）上，在此处它通过轴 （806）和一个减速齿轮（805）与马达（804）相连，并通过马达而缓慢转动。

排放到漏斗形旋转分配器（803）中的固体从分配器落下，离开区域Ⅱ的固定轴（818）。越过漏斗形分隔壁（812），经过对颗粒大小的最低程度的分离后，会聚在区段（816）和区段（817）内部，这两个区段以装置（809）的外壁、漏斗形分隔壁（812）和伸到固定轴（818）上的锥形件内部最里面的壁（810）为界。固体借助重力继续从区域Ⅱ中沿着构成区域Ⅲ的下行导管（813）流动并进入区域Ⅳ，区域Ⅳ是干馏釜（9）自身的顶部，漏斗形分配器较细的底管（808）相对于漏斗形分隔壁（812）的位置。加上在区域Ⅱ中壁（809、810、812）的斜度，加上在区域Ⅲ中下行导管（813）的长度和斜度，这些不仅使不同大小的颗粒的分离程度减小，而且也大大减少区域Ⅳ中“凹陷”的形成。

“凹陷”这一词指的是由于颗粒堆积不平而引起的静止颗粒表面的下沉。

干馏釜（9）的主体是圆筒形，内衬特殊的耐火材料，该材料不仅减少其与外界的热交换，而且也保护干馏釜的内壁使之不致由于固体颗粒向下运动引起摩擦而导致磨损。自然，因为这是一个必须有很好的绝热性能的反应器，该干馏釜的主体应尽可能装备外面隔热层，致力于这方面工作的人们所熟知的各种材料都可用作隔热层。

现在开始从干馏釜顶部向底部介绍，但已介绍了的未分离进料装置不再详细介绍，下面会遇到重要的干馏特征，为了更好地了解本课题，当需要时，将更详细地介绍这一特征。

（a）、在未分离装置的下行导管放置的地点，该干馏釜装有一个接出口导管（10）的开口，或者装有若干连接若干出口导管的开口。这些出口导管在该干馏釜外某一处与一公共导管连接在一起，含有由干馏产生的呈蒸汽和/或雾的液体部分的气态物质和含有由该气态物质夹带的很细的固体沿此公共导管流动。

（b）、在未分离进料装置的向下导管（813）的底端和这个干馏釜底部之间的中间地方，放置了若干热气体喷入器，构成一组热气体喷射器（11），这将被详细介绍并且在示意附图5中表示出来，不过应当指出，这些喷入器应该安装的正确地点，在每种情况下都将取决工艺工程部门拟出的最终干馏釜设计，因为它应取决于这些因素：干馏釜直径、气体向上的速度，而气体向上的速度又将取决于在固体向下运动床层中产生的进料的损耗。

（c）、在圆筒体底部的一处，干馏釜（9）的直径越来越细，因而变成漏斗形，这里放置有排放装置（13），在本文中要更详细地介绍该装置，可参看图5、6和7。

（d）、在干馏釜（9）的圆筒体向下伸展呈圆锥的圆锥体（14）处，并稍低于排放装置（13）的地方。放置有围绕该圆锥体水平排列的若干孔，用于冷干馏气体（15）的喷入喷嘴安装在孔上，这些喷入喷嘴通过导管（没有表示出）连接到冷气体导管上，冷气体导管在下面其它一些涉及副产品处理系统的地方再介绍。

这样，图5表明，图1给出参考的该热气体喷入器组（11）主要是由横截面的无规则六角形的棱形拉长了导管（111）构成。在该干馏釜（9）的圆筒体内部的向下移动的颗粒固体床层内部策略地做出了这些喷入器的数目和排列情况。这种六角形设计是由与颗粒固 体流动性质有关的技术因素得出的。对于精通这方面的人们来说，显然，图5只是以一种图示的方法表示喷入器组件（11）。因为没必要画出干馏釜内部这些喷入器（111）的精确的排列详图。了解本课题的人们将容易地看到，对于看喷入器组的前面的人来说，用前平面（116）表示的该喷入器（111）的面看起来不会排齐，正象图5中示意地表示出的那样。

在进一步详细介绍热气体喷入系统的构成以前，必须将其与巴西专利7105857中所介绍的该系统进行比较，以便说明该更先进的技术，而且正如所示的，该新方法就改善热量的利用和所得收率更高来说意味着实际操作成本大大地节省。

在前述的巴西专利（4页32行、5页1～3行、5页28～32行和6页1～3行）所介绍的设备中，该热气体是借助于横截面为圆形的若干管子引入的，该管有两排相对于垂线角度为45°的指向下方（大约是东南和西南方向）的若干孔，每个与下一个离开大约90°喷射。为了保护管子和孔，把角度指向下的角铁直片装在每根气体喷入管顶上，其作用就象一种覆盖脊，以防止由于固体颗粒的运动而使这些管子磨损。但是尽管热气体趋向于在向下移动的床层中扩散开，但由于喷入热气体的压力，在保护角铁和管子之间仍然存在死区，该区缺乏与热气体接触的固体，这样就助长了热量相对于固体的不均匀分布。应该指出，在任何包括移动床层的处理过程中，气体优选通路是要克服的难题之一，特别是就有关过程中较好的收率而言。

不过在本发明的热气体用的分配器（11）的新的设计中，属于以前方法的所有问题都通过采用下述的新颖结构而使之得以克服：

将角铁保护件除去，因而在固体下行床层中间不再存在没有固体 的空间，每个导管的横截面的形状是一个不规则的六角形。

在图5中仅能从组成喷入器（111）的每个棱形体的右边看到的侧壁（114）装有一排孔（115）或几排孔，所有孔都沿该侧壁（114）的长度放置，正如图5所示那样，这些侧壁直立且相互平行。

在一个优选的装置中，在壁（114）中这排孔（115）的排列靠近顶部，只是略低于盖板（112）与垂直板（114）相交的那条线。设计导管（111）的一种方法可以是稍微把盖板（112）延伸到它们与壁（114）相交的这条线以外，以产生突出部分来保护这些孔（115）不受向下移动的固体的撞击。具有放置在壁（114）上部的这排孔（115）的另一个优点是：假若在壁（114）下部较低的一处引入热气体，当热气体与来自相邻导管（111）的相对壁的另一气体相遇时，这排孔能避免热气体产生影响固体颗粒正常向下流动的骚动气垫层。实际应用已经表明，在壁（114）较上部的某处气体射流的分配能使该气体分散，迅速接触到大量向下移动的固体而不会以任何方式妨害这一流动。

象在顶壁的情况那样，内壁（113）是由伸长了的长方形板构成的，板之间边和边相连以产生一个底顶角。其前方部件是由形状象一个不规则六角形的堵塞部件（116）构成。

应该解释的是：盖（112）的顶壁和底壁顶角的优选角度取决于粉碎成颗粒的固体床层的流动所产生的影响，颗粒直径可以在0.32Cm到15.24Cm的范围内变化，以便能使热气体喷入导管，提供大量的、均匀而有效的气体分布，同时不影响这些固体的流动。

此外，如上面所介绍的，在每个棱形导管的侧管上孔（115）的排列意味着热气体是直接喷进下行床层，不需要任何可能导致进料更 多损耗的挡板，除了通常由气体撞击固体颗粒引起的扰动外，在气体流中也没有骚动，正如所发现的那样，没有任何必要去倾斜气体射流。

被推荐的喷入装置（11）还有一个优点，即能使每个棱形导管（111）内部和下行固体床层的压差可被控制，因为该导管的整个内部被设计成在压力下能滞留相当多的气体，该压力是按照计划好的孔的排列而产生的，而孔的直径和间距又将取决于床层中气体的流速、进料的温度和进料的损耗以及固体的流动速度和颗粒的大小，也取决于干馏釜的直径。

人们发现，用于气体流（115）的孔直径及其数量是与本发明有关的数据，除了象已介绍的那样取决于温度、压力和固体的大小外，还取决于在第一孔和最后一孔之间允许的排放速度，这个速度应该是1-5%，以便维持过程的热量需要和循环气体的成本（压缩机、中间泵和控制回路）之间的平衡。喷入器导管（111）间的距离应小于导管宽度的2.5倍，而大于床层中固体颗粒的最大直径的4倍。

仍然参考图5，应当了解，传送热气体的所有导管（111）都连到各自的喷入导管（111）的进口，所传送的热气体要从侧孔（115）排放，其来自加热炉（44），沿着与装有几个喷嘴的公共导管（119）（参看图5a）连接在一起的导管（45）引入，喷嘴或者在干馏釜内，或者在干馏釜外。在一些装置中，尽管这一热气体导管的上述喷嘴的优选位置应该是放在干馏釜外面，但这点不看作是本发明的限制因素。同样，也不需要在所有棱形导管中引进热气体的方向总是相同，其分布可以根据每个设计的工程或成本的情况而改变。

在本发明的另一种构造中，堵塞壁（116）可以修改变成它的端部各处都有小的伸长的矩形（118），这种形状将使它在壁 （26A）上的开槽中支承该喷入导管（111）更容易。该堵塞壁的一个实施例表示在图5的一个部件中。图5a是一组热气体喷入导管（111）的俯视图。表明上述导管在离开干馏釜外的分配管（119）后通过干馏釜（9）釜壁（26C）进入干馏釜。也表明每个导管的端部伸长部分如何被支承在打算支承它的干馏釜的相对壁上的凸台上，以及这些凸台如何是它们的放置处干馏釜壁的一种形变。

然而应当指出，这种设计特点不影响热气体喷入导管的功能，而且其它设计也可采用，如象在干馏釜壁上的开槽（120）可以是六角形的，甚至是矩形的，该槽用来容纳每个导管（111）的六角形端部伸长部分的支承部件。

正如上面所提到的那样，在靠近干馏釜（9）的圆筒形底部，在它内部放置有排放装置（13），这可以容易地在图6、图7中看到，图6是一平面局部剖面图，意为表示出某些细节，图7仅是一套组件半部分的断面视图。从下面的介绍可更好地了解。

因此，该排放装置（13）基本上由两组固定部件A和B，和一组运动部件C组成，其细节我们借助于上述图6和图7继续介绍。

这里介绍的构成排放装置的构件的数量要受一些部件的限制，为了更容易地了解该装置，所说部件已进行了说明。不过应该了解，这个数量不是极限，这个数量总是干馏釜（9）直径的函数，和要加工的固体颗粒大小的函数。

A组构件是由我们称作“挡台”的构件组成的，“挡台”是切成圆冠（1A、2A、3A、4A）形的平板，它隔开放置在干馏釜（9）内相同的平面上，与其同心，并靠近干馏釜圆筒体的底部，同时与这个干馏釜（9）的壁同心。这样“挡台”（1A、2A、3A、 4A）通过适当的设施，如细而结实的若干梁杆，支承并作为一组构件刚性地连在一起，除此之外还能使它的表面自由，并且尽可能水平、平整，该梁杆又牢固地支承在干馏釜（9）的壁（26C）上并支持这组构件。在另一设计中，挡台可以安装在已装配成格栅排列的管杆架上，用这种方法几乎一点也不干扰固体的流动。

这些圆冠（1A、2A、3A、4A）和正相邻的各自从外部包围的圆冠之间的空间，也是圆冠形的，由于要排放固体，必须使固体能流过该空间。

这些空间由挡板（11B、12B、13B、14B、15B）覆盖，这些挡板以一定距离悬挂在挡台自由表面的平面之上，该距离应大于下行固体颗粒的最大尺寸，用从上朝下这一方法看，如图6所示，该空间（20A、21A、22A、23A、24A）全部被这些挡板（11B、12B、13B、14B、15B）覆盖。然而应该指出，由于它所处的位置，中心空着的空间24A不是一个圆冠而是一个圆。每个这样的挡板是由两个弯曲板构成的环形结构，并与水平成一角度，用下述方法，正如从图7所看到的那样。假如构成上述挡板的一个环穿过其纵剖面切割，其应是一个等边三角形，或者在另一个设计中，它的两边恰好成一个比等边三角形（假若该挡板没有底板）的角度更大的角度。在图7中，这些挡板如本发明中优选的一个设计，表现为等边三角形。我们也看到由于其所处的位置，在图6和图7这两个图中中心的挡板（15B）实际上不是环而相反是一个圆锥，用来覆盖所介绍的“挡台”组件的中心圆（24A）。也应该指出，挡板（14B）有一个实际上不是三角形而是不规则四边形的纵剖面，因为正如图7所示，它的一个面是直接靠在干馏釜釜壁（26C） 上的。这组构件的另一重要特点是有几个补偿挡板，其中提到的两个（16B、17B）只是用来表明它们相对于挡台组件中心的位置以及它们相对于其它已介绍的圆形挡板的位置。正象从图6中可看到的那样，补偿挡板（16B、17B）与同心的圆形挡板连接在一起，它们的相对排列在图8中表示，这只是作为一个实施例所提供的排列。

假若考虑到干馏釜的圆筒形主体实际上是充满要热解的固体颗粒，正如下面介绍的那样，将会看到，在可控的排放装置中，其内部静止的固体颗粒床层的构造如下：固体颗粒落到挡台（1A、2A、3A、4A）上，在它们被引到挡台上以前，先打在挡板（11B、12B、13B、14B、15B）和几个补偿挡板（16B、17B）上。

现在探讨排放装置（13）的工作情况，我们看到，所做工作的最终目的是要使聚集在“挡台”上的固体落进区域（14），在图1表示的设计中，这一区域是漏斗形体，即呈向下延伸作为下行导管（16）的倒截锥，其末端是干馏过的固体的最终排出装置（17），这些将在下面说明。

为了使这些固体颗粒从挡台（1A、2A、3A、4A）可控的下落，装上了一组刮刀C，它是上述可控排放装置的运动部件，现在将更详细地介绍并说明其操作情况。

这组刮刀C主要由刮刀环（5C、6C、7C、8C）组成，刮刀环是金属环，其直径是这样的以致当它们分别静止地放在挡台（1A、2A、3A、4A）上时，它们大约占居每个挡台边缘之间的一半，建议在该静止位置支撑刮刀环（5C、6C、7C、8C）的径向伸长部件（9C）有一公共交叉点会聚，该点恰好与这组同心的挡台和这组同心的挡板的几何中心相重合。在图7这个剖面图中， 该刮刀环用一矩形纵剖面表示出，它们的高度小于同心挡板底边和挡台上自由表面的平面之间的距离，最好大于流经这排放装置（13）的最大颗粒的大小。

在优选的设计中的径向伸长部件（9C）在断面处表明其有一圆形纵剖面，并且象图8表示的那样以径向排列分布，通到干馏釜（9）的圆筒形部分的壁外，以便在这个伸长部件（9C）的每个外端处连接一个液力驱动器（19C）。通过对活塞作用，液力驱动器使活塞杆运动推动其各自的径向伸长部件（9C），因为他是与刮刀环（5C、6C、7C、8C）的其它支撑部件（9C）连在一起的，因而引起该刮刀环运动，从而将聚集在挡台（1A、2A、3A、4A）上的固体传送进空间（20A、21A、22A、23A、24A），固体从这里落进干馏容器的底部区域（14）。然而必须提到，因为每个伸长部件（9C）的端部都装有一个液力驱动器（19C），假若只有一个液力驱动器（19C）牵引它们，这组刮刀就会以给定的方向运动，而根据这个设计，可以通过同时推动与另一被牵引的驱动器径向相对的液力驱动器决定平衡力。这样，正如精通这方向的人们所容易了解的那样，由于确定了几个液力驱动器（19C）的交替作用，刮刀的合运动将是一个规则的多边形（正如由这组刮刀上给定的参考点的运动所确定的那样），这将确保挡台的所有区域都能被刮刀环刮到，因而确保了固体的流动尽量均匀。

正如图7可看到的那样，当伸长部件穿过干馏釜（9）的釜壁（26C）时，它的前后运动的部分装有护圈（10C），护圈可防止干馏气体跑出。为了相同的目的以及为了维持上述护圈（10C）内的一定的压力，护圈装有设备（18C），用来把惰性气体喷入护 圈中，因而该护圈的增压气体也喷入干馏釜（9）中。实际上就象下面介绍的那样，也进入干馏釜的该增压气体是冷循环气体。

容易看到，在为这个排放装置编制的操作程序中，干馏釜内的整个横截面给固体颗粒提供了最佳停留时间。该排放装置的未端是液力驱动器（19）的计时出口。

如上所述，在干馏釜（9）内已处理过的固体颗粒由排放装置排放到区域（14），由区域（14）颗粒滑进下行导管（16），从这里颗粒进到干馏过的固体的排放装置（17），排出装置的操作象一个水槽，在其内部建立一个柱子，达到规定的水平面，这就使干馏装置整个内部被密封。

在漏斗形区域（14）的给定位置处，更准确地说，在低于排放装置的地方放置喷入喷嘴（15），它们将冷气体喷入干馏釜底部。

在此应与巴西专利7105857中所介绍的冷气体喷射系统做个比较，以便了解由于下行床层中颗粒固体的高温裂解处理方面的开发而用于本发明的改善措施，并了解这些改善如何导致更好的热平衡以及对一般物理和化学方法的改进，特别是假若固体是焦沥青页岩时更是如此。

在上述巴西专利中，冷气体是喷入一系列相互平行的水平管中，每根管子有两排指向下的孔，孔是如此隔开以致气体射流相互约成直角，与上面介绍的热气体喷入情况一样。

这样排列的目的是使该气体在向下运动的颗粒中分散以便产生热交换，使加热的物料，特别是焦沥青页岩，下落到排出和密封装置的水槽（17）中，它应具有尽可能低的温度，并且使冷气体迅速变热，上升到干馏釜放置高度，该处放置有热气体分配器（11），使其温 度达到接近这些热气体的温度，希望在该处页岩高温裂解反应上升到最大反应趋势。

然而实际应用表明，将冷气体引进一组水平管子并使该气体从相当细的孔中喷出，不能补偿不必要的进料损耗，并且表明它也无助于在冷气体喷入高度在热交换方面迅速达到平衡。

最后的选择并且也是本专利申请书中改善措施之一的是：冷气体是通过分布均匀的若干管状喷嘴（15）射入，喷嘴在穿过区域（14）中的干馏釜圆锥壁之后直接导入这一区域（14）的内部，在该区域固体从排放装置（13）的挡台排出后下落。

从图9中看到上述喷嘴（15）只是一根斜切的管，管端切口部分向内，切口的大小以可避免颗粒聚集在喷嘴内部为准。

精通该技术的人们很容易看到，排放装置的操作控制了固体的堆积和固体排放进干馏釜。该排放装置控制干馏釜圆筒部分底部的固体排放，而且不仅是由于挡台和挡板之间的空间，而且也由于由堆积的固体所造成的进料损耗，它还控制通过喷嘴（15）进入的冷气体的向上流动。应该了解，在干馏釜区域（14），这些喷嘴（15）来自于外部分支管，它们的数量取决于几个因素，包括干馏釜的尺寸。也应了解这些喷嘴是在根据圆形排列等分点处进入该区域（14）。

气体这样直接喷入没必要克服原先系统的管线中的孔所施加的限制，能够使平衡迅速达到，该平衡不仅可认为是固体和气体的排放平衡，也可理解为是热交换平衡。而且降低了在气体进入固体床层以前对压缩气体的需要，总的来说这意味着节约了电能和热量。

刚刚穿过漏斗形区域（14）的固体，当其沿垂直导管（16）下到排出和密封装置（17）时，温度一定是在100℃以上。

该装置主要由一个或多个直导管组成，导管的横截面在纵剖面上是矩形。自然，不管是根据发生的变化还是根据由干馏釜中发生的高温裂解过程所放出的下行固体流的密度。都可能需要更多的排出和密封装置（17），这些装置（17）应接到下行导管（16）的分支管上或接到配在干馏釜底部漏斗形区域（14）的另一导管上。不过为了了解它，只给出了一个该装置（17）的示意图，其作为一个斜导管纵剖地表示在图1中。正如从下面提到的技术说明中将要了解的那样，代表这些排出和密封装置（17）的结构的倾斜导管的角度受到要求，以便实现该干馏釜的静压密封，在所论及的情况下，假若这过程中的物料的温度和压力条件需要该倾斜度增加，那么导管的斜度可以增加。

如图1所示，排出装置包括横截面为矩形的倾斜导管（18），导管装有在这个导管（18）中移动的封闭的移动垫（19），在导管中该垫支撑在两个滑轮（20）和（20a）上，滑轮不仅支撑该垫（19），而且也将该垫绷紧以致该垫适当的拉紧并由作用在滑轮之一上的马达（没表示出）的转动所驱动。但是，应该知道上述皮带轮的数量和结构，仅仅是帮助理解本发明的一个例子。因为垫层被驱动后带动了许多皮带轮或拉紧设备;所用的垫层只限于本发明的范围，从图1可以看到在运动垫层（19）的外面装有与垫层实际上呈直角的移动叶片（21），叶片可以稍微有些凹陷或正好弯向垫层（19）的运动方向，也就是弯向它们自己的运动方向，叶片体上也可以设置一些开口，以帮助固体颗粒沿着减小由水浴产生的阻力的方向移动，叶片在传动过程中始终浸在水中。很明显，在上述说明中，没有明确说明转动方向，因为当从正面观察时，该转动方向取决于垫层是朝左还 是朝右，垫层既可以沿顺时针方向运动也可以沿逆时针方向运动。然而，驱动皮带轮的转动应该是：当固体颗粒从管道（16）落下时，应首先落到排出和密封设备（17）尾端（24）的底部，然后从底部用叶片输送，即沿着倾斜管道（18）的底部管壁输送到该管道的更高位置，从这个位置固体颗粒将通过开口（22）排出。尽管我们考虑了一系列因素如：当固体颗粒进入垂直管道（15）时的温度，其中管道（15）把干馏器的锥形底部区域（14）连接到排出和密封设备（17）;和运动垫层（19）上的叶片输送固体颗粒时的速度，该速度能够使固体颗粒尽可能少地吸收水，以便能容易地将固体颗粒送至堆放物或进行进一步处理的地方。但是，至于排出的固体颗粒（23）的处理并不属于本发明的范围。

虽然实践足以证明干馏器的锥形底部（14）的压力是较小的，但是它恰好足以使冷气在上述底部区域适当的分布，并且当气体在干馏器的固体颗粒床层中上升时，能够充满床层。下流管道（16）的密封必须尽可能地严密，这样不但能够防止有毒气体漏入大气中，而且能够防止气体相互作用，固体颗粒和密封水应该是这样的，即环境中的任何有害物质（如苯酚、酸和更复杂的氮化物和硫化物）将溶解或分散在水中。在排出和密封设备（17）的尾端（24）附近，有一个非常通用的排出密封水的设备（27），无论何时，在停止或启动时，这个设备都是需要的。在排出和密封设备（17）的尾端区域还能看到一个管线（99）的连接点（29），它是用来调整密封水装置中的水位。图中显示了该水好象是由管线的分支（64）提供的。该水流虽然在图中没有示出，但如果需要的话，在注入排出和密封设备（17）之前应先除去水中的杂质。

在排出和密封设备（17）的倾斜体（18）的头部还有一个设备（28），在必需要时可用来排出和调节一些排出物流或其它蒸汽。

如图1所示，排出和密封设备（17）中的水位（26）与干馏器底部（14）垂直管道（16）中的水位显然是不同的。这是由喷嘴（15）处的冷气压力引起的，该不同水位是用于调节干馏过程的一个参数。

以上描述了在热解过程中固体颗粒在通道中流动的整个过程，下面通过对焦沥青页岩干馏，我们将更加清楚地了解该热解过程，所用的焦沥青页岩的潜在含油量不少于4%（重量）（即该油可以通过粗劣的热处理而得到）。

从图1通用的方法和图4更详细的方法中可以看到，在区域Ⅲ（图4）中有一个点，在该点处有一个侧面开口，该开口与管道（10）相接，管道（10）将区域Ⅲ即干馏器顶部连接到分离器（29），气体从干馏器的出口（10）流出。在焦沥青页岩的干馏过程中，被干馏的颗粒尺寸的大小和油含量可参阅前面所述内容。温度约为140℃到220℃，或最好在约160℃到180℃之间，压力为约0.7千帕到7千帕（表压），液态物质的油雾在气体接近露点时，随气体一起流出。其中油雾的含量为约3%到25%（重量）。该气流中还含有以细小粉尘状态存在的固体颗粒，然后该气体在上述分离器（29）中经过初级分离处理，在分离器（29）中，液体物质的一部分油雾（在此是指重油）和大多数粉尘物质被留下，同时经过管线（31）送到贮存器（32）中，在贮存器中与它的杂质一起沿管线（33）流入泵（37）中，再由泵将其沿管线（38）送到油纯化系统，在此对该系统不加描述，因为它不属于本发明的内容。 从分离器（29）流出的气体物流中分离的气体沿管线（30）送到交流换热器（34）中，使气体流在经以后的压缩之前先将温度降到约130℃到约160℃，或最好是降到130℃到140℃范围内。

这种交流换热器（34）最好是一个锅炉，它能提高低压物流，这些低压物流可直接用于过程中或被再压缩到低压物流的状态。使用这种换热器（34）提高了系统的热效应，因为它能更好地利用产生的热和降低再循环压缩机吸收端的气体温度。

从交流换热器（34）流出的气体沿管线（35）送入静电除尘器（36），或者如果需要的话，可以有几个除尘器，在静电除尘器（36）中上述气体物流中的所有油雾和粉尘物质得到了更有效的分离。在实践中发现在此叙述的这种过程产生的分离效率为98到99.8%。在另一个设计中，纯化装置可以有一个或多个除尘塔，它的分离效率与上述的静电除尘器（36）相同。为了不混淆，上述另一个设计没在图1中示出，但是应该知道它可以代替静电除尘器（或多于一个）（36）的位置。

从静电除尘器（36）或气体洗涤塔流出的气体由管道（39）输送到再循环压缩器（40）中，在压缩器中，气体被压缩成压力为41千帕到68千帕（表压），这足以克服再循环输送管道中的任何阻力。该气体流沿管线（41）流出压缩机（40），其温度约为170℃到220℃，在位置（14）处，该气体分成4个气流。第一气流由管线（43）输送到加热器（44）中，在此，气体被加热到约500℃～600℃，然后经管线（45）送到干馏器内部的热气喷嘴（11）中。这种被加热的第一气流在这里的实际用途是作为“热循环”，也是作为“热气”。第二气流经管线（81）输送到交 流换热器（82）中，在此，气体温度被冷却到约110℃到130℃范围内，然后由管线（83）输送到位置（84）处，在（84）处，气体分开流入管线（85）和（86）。对精通技术的人来说，是知道这个气流的作用的，它被称为“冷气”。气流的分支（85）通过喷嘴（15）注入干馏器（9）的底部圆锥形区域（14），区域（14）中的压力将变为约15千帕到50千帕（表压）。冷气流的另一个分支经管线（86）分成几个次生气流，以便气体在压力作用下能够通过设备（18C）注入护圈（10C）内，见图7。这样我们可以看到，由于沿着管线（86）输送的冷气流受到一定的压力，所以它不但可以通过护圈（10C）进行循环，而且还可以使一部分这种冷气流用注入的方法进入到干馏器中固体颗粒向下移动的床层中。

从压缩机（40）流出的第三气流由管线（46）输送到交流换热器（47）中，在此，气体被冷却到温度为约90℃到约110℃，然后沿管线（48）流入空气冷却器（49），在此，大量蒸汽和轻油被冷凝。气流从空气冷却装置（49）流出，由管道（50）输送到喷淋塔（51），在喷淋塔（51）中用本系统的再循环冷凝水喷淋（气体洗涤），则剩余水和油就冷凝出来，冷凝物是经管线（61）分三路管线（61A、61B、61C）由泵送入该喷淋塔（51）的，应该指出的是：在这里并不是仅有三个喷淋装置，而是有许多个，它的数量没具体给出，我们用3个喷淋装置仅仅是为了使说明更简单明了。

应该注意的是：就过程中物质和能量平衡来说，与巴西专利7105857所描述的过程相比，使用了空气冷却装置（49）是本发明的一个主要改进。如果没有这个冷却水引入喷淋塔内，那么就需要 进行大量的热交换，这样就会有更多液体流通过管线（61）和分支（61A、61B、61C），所以用于冷却管线（61）中循环水流的交流换热器（60）也就需要更多的冷却液体，如果在上述管线中的物流不足以满足冷凝塔（51）对热量的要求，那么就不得不将系统外的冷却水注入冷凝塔内，这就意味着需要一个更大功率的泵来满足喷淋塔对热量的要求。从喷淋塔（51）流出的冷凝物流经管线（53）输送到分离器系统，该系统包括两个并联的分离器（54）和（56），两个分离器由液体输送管线（55）连接。从喷淋塔塔顶流出的气体（也称为“纯化气”）从管线（52）流出，其温度为约25～40℃，然后将该气流输送到下面的纯化装置处理;在此不再描述，因为它超出了本发明的范围，该气流在工业和商业使用之前，还要经过进一步处理，该内容也超出了本发明的范围，可以有第四气流，这部分气流作为循环气压缩通过管线（41a），管线（41a）连接到分离器（29）的下游处。

进入分离器（54）的液体，在分离器中经过初级分离，作为循环水再注入到喷淋塔（51）中，其作用是为了冷凝液体和洗涤气体。正如下文详细叙述的处理过程那样，我们应该注意，第一分离器分离出的水不需要更多的倾析，因为流入管线（57）的物流要用泵（58）经管线（59）输送到交流换热器（60）中，然后，经过冷却再经管线（61）输送到喷淋塔（51）中，在喷淋塔（51）中，该物流将与输入的主物流接触，并且管线（61）中输送的一些油将有机会与输入的新物流结合，使得该物流与微粒保持更好地接触和更好的比例。这样也节省操作周期的时间和设备的材料，因为本发明的分离倾析器比巴西专利7105857中起相同作用的分离器要更小 些。倾析分离器（54）中分离出的油经向上输送的管线（55）流入第二分离倾析器（56）中，使轻油和水进行更充分的分离，轻油经管线（65）送入泵（66），再由泵经管线（67）输送到管线（68）中，管线（68）将轻油输送到油纯化系统（在此对该系统不叙述），或部分轻油由管线（69）送到与另一条管线（78）相连的地方，管线（78）中是重油物流。该重油物流来自静电除尘器（36）分离出的液体。再向后看，重油物流是经管线（73）送入贮存器（74）中的，再经管线（75）流入泵（76）中，该泵将重油经管线（77）送到（79）处，在（79）处管线分成（78）和（71）两条管线，如果需要，管线（78）的物流与管线（69）的轻油相结合。该油也被认为是洗涤油，它是由管线（69）和（78）集积的，并经管线（80）送入分离器（20）中，在此，分离器将不断地洗涤重油，以便分出尽可能多的重油和其他的杂质，然后将分离出的物流经管线（31）输送到贮存器（32）中，然后经过已经描述过的路线进行最后纯化和使用。应该指出如果需要的话，泵（37）输出的物流可以有一部分在管线（38）上分开流入管线（70），然后与管线（80）的物流一起送入分离器（29），作为洗涤油。

另一条管线中的分离和倾析油的流动是这样的：从静电除尘器（36）或从气体洗涤塔流出的油通过贮存器（74）流入泵（76），然后由泵输出，如果需要，泵（76）输出的油可以有一部分流入管线（78），另一部分油由管线（71）输送到外部装置使用，在图中没有画出这些装置。

下面继续与巴西专利7105857比较，应该注意，由于在本发明 的流程中，分离倾析器（58）和（56）是以串联的形式安装的，所以在流程中利用设备方面，本发明的流程比现有技术进了一大步，并实现了流程的简化和降低了材料消耗，在上述巴西专利的流程中，只使用了一个很大的分离器，来分离由喷淋塔输出的物流，水要在这个分离器中相应地停留很长时间，之后才能分离出来。水之所以要在分离器中停留很长时间，是因为试图使操作简单，并尽可能充分地从水中分离出油。为此，甚至需要将系统外的水加入到喷淋塔中，来满足喷淋和洗涤的需要。由于流程中使用循环较少，这样就增大了流程对材料的需要量。所以本发明的过程更为经济，而且容易达到过程的平衡。

参照物也必须是含水相，它是从分离倾析器（56）排出的，并由管线（62）输送到泵（63）中，再由泵（63）经管线（64）送入到一个系统中，该系统是利用可溶性副产物的，并能够处理最终的废弃物，使废弃物净化以减小对环境的污染。

下面将要说明：焦沥青页岩的特殊干馏过程和干馏器的内部情况，以及在预热物流和其他基本上冷却的物流中，移动床上适合的碎固体颗粒和干馏本身产生的气体之间的相互作用量，这些设计在某些方面与巴西专利7105857中所叙述的通用干馏设备一样，但是如果加上在此所述的几个改进设计，就会使该过程更加便宜，在能量方面更加平衡。在上述专利中所遇到的许多设计和费用问题已经得到了解决，一些新设计正是为了解决上面所提到的问题而提供的。

“冷气”被送入干馏器的底部，更确切地说是通过进气喷嘴（15）送入底部圆锥形体（14）处。另一部分“冷气”是由设备（18c）送入的，设备（18c）是在控制排出设备（13）的护 圈（10C）上，“冷气”的温度应为约110～130℃，以保证该区域（14）的压力为约15千帕～50千帕。

在区域（14），“冷气”要通过从排出装置落下的固体颗粒，这些固体颗粒已经全部经过了的干馏过程，并且在它们进入区域（14）之前就与上述冷气进行了热交换。因为上述冷气送入处的压力和排出密封设备（17）中水柱的阻力，冷气将向上流入固体颗粒床层中。它们首先通过控制排出装置（13），与护圈（10c）送入的“冷气”混合，然后继续向上流动，通过干馏器。正如已经说明的那样，固体颗粒在干馏器中受到喷嘴（11）喷入的“热气”加热，放出有机物，该过程本身就是放热过程，当固体颗粒从喷嘴（11）处向下流动时，它们被加热，然后将热量传给向上流动的“冷气”流，当“冷气”流到喷嘴（11）处时，“冷气”的温度应被加热到略低于“热气”入口处的温度。向下流动的固体颗粒将它们的热量传给了“冷气”，但它们仍然很热，它们将流到垂直管道（16）处，管道（16）位于干馏器锥形体（14）排出出口处，这时，固体颗粒的温度高于水的沸点，固体颗粒在最后排出期间，与排出密封设备（17）中的水浴接触，它们的温度将被降低，同时还产生少量的水蒸汽，这些水蒸汽将自然地混入上升的“冷气”中。

喷入喷嘴（11）“热气”，其温度约500℃到约600℃，当它与正在加热的“冷气”混合时，以此形成一个合适的环境，使碎的焦沥青页岩发生高温热解。应该说明，在产生高温热解产物的区域内的任何实际温度，最高将接近500℃，但是我们应该知道这个概念不是说反应的温度应保持在一个设定的温度下，并需要连续地和严格控制这个温度，而是在所述温度范围内引入“热气”使高温热解产 物能够正常地流动，因为实际上在干馏区域内（实际是贯穿整个干馏器），有一个垂直的温度梯度，而不是只有一个恒定的温度，床层的任何部件都是这样的。这是因为进料装置处的页岩是在外界温度下加入的，这个温度将取决于当时的天气情况，这终页岩将逐渐被干燥，这是一个预热过程，然后才是实际的干馏，页岩的温度将要升高，颗粒从无分离作用分布设备的区域Ⅳ（如图4所示）流向“热气”喷嘴处，是一个下降过程，然后再从“热气”喷嘴处向下流向干馏器底部，这些过程前面已叙述过。

气流和液体一起从干馏器（9）顶部的开口（10）流出，开口（10）位于非分离分布设备（8）的区域Ⅲ（为了说明起见，显示在图4中）处，上述液体是雾状的，其状态接近它的露点，开口（10）流出的物流主要是由轻烃、重烃，含更多杂质的硫化物和氮化物和水蒸汽组成的混合物，其中水蒸汽不仅有排出密封设备（17）底部的密封水蒸发产生的，而且也有开采地的页岩中含有的水分产生的，或者在使用前，页岩在贮藏处吸收的环境中的水分生成的，该气体流主要是含有轻烃的而不是重烃、硫化氢、氢气、矿物碳酸盐裂解产生的一些二氧化碳。固体颗粒吸附的空气中所含有的少量氢气和氧气，或由生成的产物混合物裂解所产生的氮气和氧气。

前一个因素是发明的过程所特有的，因为这个因素是与向下移动的固体颗粒床层的运动和固体颗粒堆积的运动以及注入气体的压力有关的一个参数，这个因素就是干馏器中气体的上升速度，这个速度从干馏器底部到顶部是逐渐变化的。在干馏器底部，气体要克服碎固体颗粒柱的阻力，它所能达到的最高高度是由于干馏器的几何形状决定的。由于干馏器底部温度较低，所以底部气体以约0.40米/秒的表面速度流动，而这些气体到了床层上部时，其速度接近1.5米/秒。

根据操作条件，气体速度主要取决于被加工的原料质量，并且要考虑气体的湿度和温度，从干馏器顶部流出的物流中，湿气的含量可以为约3～25%（重量）。

下面举例说明本发明和所有设备用于工厂规模的使用情况，其中干馏器主要的圆筒形部分的内径为5.5米，如图1所示，并给出两个样品试验的数据，这两个试验称为试验1和试验2。

为了便于理解，将各种试验数据列于表格中，表中列出了进料的性质，主要的操作条件，试验得到的重量收率，试验得到的油和气体化合物的特性（见下表），这些性质都是通过石油产品的标准实验分析，组分元素的数量分析和气相色谱得到的。

应该知道，表中所给出的数据只是与实际的例子有关，而对本发明没有一点限制，本发明只是受到权利要求的限制。

表一第1页

变化项    单位    试验1    试验2

1.进料的性质

颗粒大小范围    毫米    6.3-63.5    6.3-76.2

湿度    %重量    3.7    2.7

费歇尔试验    重

油    %重量    7.6    9.1

热解水    %重量    1.2    1.4

残余物    %重量    87.8    85.4

气体+损失    %重量    3.4    4.1

总碳    %重量    12.9    15.6

总氢    %重量    1.8    2.1

硫    %重量    4.6    5.4

最大热值    1450    1730

2.操作条件

干馏速度 千克/小时·米²2653 2270

热解温度    ℃    483    488

热循环温度    ℃    549    564

干馏器顶部温度    ℃    158    194

干馏器底部温度    ℃    249    241

干馏器顶部压力    千帕    2.2    1.9

干馏器底部压力    千帕    17.8    14.0

循环排出量/页岩排出量    千克/千克    0.83    0.96

3.收率

油费歇尔试验    %    96.4    101.4

气费歇尔试验    %    81.1    111.9

表一第2页

变化项    单位    试验1    试验2

4.油性质

比重20℃    0.924    0.940

总碳    %重量    85.7    84.6

氢    %重量    11.2    11.8

硫    %重量    1.2    1.4

氮    %重量    0.8    1.1

粘度38℃    厘沲    17    43

54℃    厘沲    9    19

倾点    ℃    -4    -18

5.气体性质

组分

H₂S %体积 26.1 33.9

O₂%体积 0.1 0.1

N₂%体积 2.3 2.1

CO    %体积    0.6    0.7

CO₂%体积 3.7 2.9

H₂%体积 19.3 17.6

甲烷    %体积    19.5    21.9

乙烷    %体积    6.3    6.3

乙烯    %体积    2.5    2.3

丙烯    %体积    3.0    2.8

丙烯    %体积    2.9    2.8

丁烷    %体积    1.2    1.1

丁烯    %体积    2.8    2.8

C₅%体积 9.7 2.7

分子量    29.5    26.7

Claims (6)

1、从焦沥青页岩和其他含有烃的物质中得到油，气体和副产品的改进设备，该设备主要由下列各部分组成：装料斗(2)由下流管道(3)连接到旋转密封设备(4)，旋转密封设备(4)是通向管道(5)的，在管道(5)上装有一条管道(72)，用来在压力下注入惰性气体，管道(5)的开口底端与旋转密封设备(6)的入口相连，每个旋转密封设备(6)的出口由下流管道(7)连接到对固体颗粒无分离作用的分布设备(8)上，使得固体颗粒流流入两个由管壁(812)隔开的同轴区域(816，817)，然后以不同的斜度从区域(816)(817)的底部流入干馏器(9)的上部，干馏器中部有一组“热气”喷嘴(11)，底部有一个碎颗粒的排出控制设备(13)，区域(14)延伸了干馏器(9)的园筒形器体，在区域(14)中稍低一点的地方，也就是固体颗粒的控制排出设备(13)的下面，紧接着有一个“热气”喷嘴，这个喷嘴是外部“冷气”管线的尾端，它穿过了园锥形容器(14)的器壁，干馏器的园锥形区域(14)的底部接在垂直下流管道(16)上，管道(16)的下端与排出密封设备(17)相连，它被倾斜安装，所以它与管道(16)相连的尾端(24)比最终端(即它的顶端)更低，在它的顶部有一个固体颗粒排出管道(22)，在长容器(18)和垂直下流管道(16)中部分地装有水，为的是密封干馏器底部和降低固体颗粒的温度，干馏器排出的热解后的固体颗粒从开口(22)排出，在干馏器(9)顶部，在无分离作用分布设备(8)的管道(813)区域下部，装有用于排出干馏气的管道(10)并将其连接到冷却设备，分离器(29)，静电除尘器，或交替的气体洗涤塔(36)，压缩器(401)，冷凝器，气体洗涤喷啉塔(51)，所有上述设备由管道系统连接起来，该管道系统上有四个分支，其中有一个分支连接到加热炉(44)然后由管道(45)连接到热气喷嘴系统，另一个分支由管道(81)连接到冷却器(83)，然后连到干馏器底部(14)的“冷气”喷嘴(15)，第三分支由管线(46)连接到喷淋塔(51)，从喷淋塔(51)流出的气体作为工业用原料，有时有第四分支管道(41a)，它可将气流送回到分离器(29)，交流换热器(34)或静电除尘器(36)或交替的气体洗涤塔(36)的任何上升气流处，上述各种沉淀和洗涤干馏产物气流的设备中还有一部分液体物流，它们通过由泵(37)，(58)，(63)，和(76)提供的管线网与中间贮存器(32，74)和倾析器(54，56)相连，最后被打到外界到达其他处理系统和处理站，上述所有设备的特征在于：

(a)“热气”喷嘴系统(11)是由一组平行的伸长三棱形部件构成，以前都是由孔构成的，这个部件的横截面为六角形，它的上部角顶是由两块伸长板(112)构成，这两块板相交形成了部件的顶，侧壁(114)是由二块平行垂直的伸长板构成，在每块板上有几排孔，每排孔都是垂直侧壁的最上部，但要稍低于垂直侧壁(114)与斜盖板(112)相交的那条线，在斜盖板(112)的下部，斜盖板要从它与上述垂直侧壁(114)相交的那条线上稍微伸出一些，形成小的突出部分(117)，以防止下降的颗粒直接进入孔(115)，孔(115)的数量和孔径设计要使在气流压力下，从第一和第二孔排出的气体量有1到5%的不同，更低的倾斜壁(113)与另一个斜壁有关系，它们在底部的极点相交。

(b)“冷气”喷嘴(15)的制做只是在许多管子的头部斜切一下，使得从喷嘴的侧面看出，切面处的尖角端在上面，这些喷嘴伸入干馏器底部园锥形部分(14)的内部，并分布在器壁的四周。

(c)在连接分离器(29)和静电除尘器(36)的管道上有一个水冷交流换热器，这个换热器使分离器流出的气体在进入上述除尘器之前，其温度降低约20到60℃。

(d)在连接压缩机(40)和喷淋洗涤塔(51)的管线上有一个交流换热器(47)和一个空冷器(49)，使得上述气体在进入喷淋塔(51)之前，经过换热器(47)和空冷器(49)。

(e)分离倾析器(54)和二级分离倾析器(56)用给出的向上管道(55)连接起来，使得喷淋塔(51)流出的液体进入一级分离倾析器(54)中，分离器(84)的底部主要是水，这些水将流入循环泵(58)中，再由泵打回喷淋塔，在一级分离倾析器(54)中，浮在上面的液体通过向上的管线(55)流入二级分离倾析器(56)中，进行竖向分离，在此，油会更有效地分离出来，然后将油送入泵(66)中，再由泵打入再生和再循环系统，聚积在二级分离倾析器(56)底部的含水液体被送入循环泵(63)中，由泵打到外部处理和处理站。

2、根据权利要求1所说的从焦沥青页岩和其他含有烃的物质中得到油、气和副产品的改进设备，其中分离器（29）和静电除尘器（36）之间的交流换热器（34）是一个形成低压物流的换热器。

3、根据权利要求1所说的从焦沥青页岩和其他含有烃的物质中得到油、气和副产品的改进设备，其中“热气”喷嘴（111）之间的距离比向下移动的床层中最大颗粒的直径大四倍。

4、从焦沥青页岩和其它含有烃的特中得到油、气和副产品的改进方法，其中页岩要压碎成约0.32厘米到约15.24厘米大小的颗粒，最好是0.64厘米到约7.62厘米之间，这些颗粒被输送到加料斗（2）中，再沿料管（3）向下流动交替地进入一个或另一个旋转进料装置（4），颗粒从开口（416）流入下流管道（5），在管道（5）中有从旁边的管道（72）送入的惰性气体产生的压力，然后颗粒从管道（5）进入密封进料装置（6）中，再沿管道（7）向下流动进入无分离作用的分布设备（8），然后进入旋转分布器（803），并在区域Ⅱ处被分布开，最后分散进入两个同轴区域（816，817）中，颗粒是根据颗粒的大小分开进入无分离作用的床层中的，分布后的颗粒沿管道（813）流入干馏器顶部区域Ⅳ中，在区域Ⅳ中，颗粒与雾状的含有气体和液体的干馏气流接触，这些干馏气流产生于：焦沥青页岩的高温热解，干馏器中部的“热气”喷嘴和“冷气”喷嘴喷入的气体，和干馏过的页岩废料在干馏塔底底部冷却时产生的水蒸汽，颗粒沿着向下的通道流动，在干馏器的中部，焦沥青页岩在15千帕到50千帕（表压）的压力下，与喷嘴（11）喷出的温度为约500℃到约600℃的热气接触，在干馏器的底部与喷嘴（15）喷出的温度为110至180℃的冷气接触，颗粒在流出干馏器的圆筒形部分之前，要通过排出设备（13）排出，排出设备（13）控制着颗粒的排出方式，然后颗粒进入外部的最后区域圆锥形壁（14），在那儿颗粒与已提到过的“冷气”接触，然后颗粒通过自身的重力经垂直管道（16）流入排出和密封设备（17），然后颗粒在排出和密封设备（17）的尾端被管道（99）送入的密封水冷却，最后排到外面，干馏出的气体从管道（10）排出，管道（10）的位置既在无分离作用的分布设备的区域Ⅲ的底部，也在页岩受到热解处理的区域的顶部，从管道（10）排出的气体进入分离器（29），气体组分从分离器（29）的顶部流出，该气体仍然带有湿气，该气体组分被送到静电运送器（36）或交替地送到气体洗涤塔（36），在此雾状的液体组分和一些剩下的很细的颗粒沉积分离并回收，然后将气体送到压缩机（40），压缩机（40）将这些气体压到具有4个分流的管道处，第一分流的气体送到加热炉（44），气体在进入“热气”喷嘴（11），开始焦沥青页岩的热解之前，其温度被加热到约500-600℃，第二分流首先送到交流换热器，在换热器中，气体的温度降低到约110-130℃，然后作为“冷气”通过喷嘴（15）送入干馏器底部的圆锥形区域（14），第二分流分出一部分经管线（86）送入入口处的护圈（10c）中，第三分流冷却，冷凝后输入喷淋塔（51）洗涤，塔顶流出的已被纯化的气体流应用于以后的工业中，塔底的液体组分经下降管道（53）流出，该液体组分中主要含有水和重油，液体组分流入倾析系统，在倾析系统中，含油组分从含水组分中分离出来，以便进行纯化和最终应用，或者处理，或者在高温热解处理页岩的整个系统中循环;有时有第四分流，它是经过管道（41a）再送回到分离器（29）的下降物流中，上述过程的特征在于：

（a）含水和油的液体组分从喷淋塔（51）的底部流出，进入两个串联着的分离倾析器，从第一倾析分离器（54）底部流出的含水层循环流入泵（58）中，再由泵打入喷淋塔（51），用于冷凝气体中的液体组分，分离器（54）塔顶的液层主要含有油，它经管线（55）流入第二倾析分离器（56），在分离器（56）中，分离进行的更加充分，其中含水部分流入泵（63），再由泵打到外部进行处理，而含油部流入泵（66），由泵打出的物流中的一部分被送至外部，进行纯化和工业应用，另一部分再循环到分离器（29）用于洗涤。

（b）分离器（29）流出的气体在交流换热器（34）中冷却，使得气体在进入气体压缩机之前，降低温度，在分离器和气体压缩机之间还要经过静电除尘器（36）或交替地进入气体洗涤塔（36），目的是使气体温度降低到约20～60℃，使得气体在进入气体压缩机时温度约为130～180℃，最好为约130～140℃。

（c）气流在进入喷淋塔（51）进行洗涤之前，要在交流换热器（47）中冷却，接着在空冷器（49）中冷却，使得气体在进入喷淋塔（51）之前温度降到约90℃。

（d）进入支撑杆护圈（10c）内的部分冷气作为干馏系统的辅助“冷气”源进入干馏器，上述支撑杆起着支撑控制排出设备（13）的刮油环的作用。

（e）在塔顶加料的旋转设备和密封设备（4和6）之间的中间管道，管道（5）和干馏区域（9）底部之间的压力差约为1.36千帕，其中密封设备是包括两个旋转设备，如图1所示。

5、根据权利要求4所说的从焦沥青页岩和其它的含有烃的物质中得到油、气体和副产品的改进方法，其中上升气体从冷气喷入处向上流动穿过干馏器，升到上述干馏器顶部气体排出区域，在这个上升过程中，气体在干馏器底部时的速度约为0.4米/秒，在干馏器顶部时的速度约为1.5米/秒。

6、根据权利要求4所说的从焦沥青页岩和其它含有烃的物质中得到油、气体和副产品的改进方法，其中，干馏器顶部的压力约在0.7千帕和7千帕之间。

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