專利名稱：一種油頁巖干餾渣的活化處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油頁巖干餾渣的活化處理方法，具體是一種采用干餾、酸浸、煅燒的方式分離油頁巖中的成分的油頁巖干餾渣的活化處理方法。
背景技術(shù)：
油頁巖是灰分含量大于40%的低熱值煤，與石油、天然氣、煤一樣都是不可再生的化石能源。我國油頁巖資源豐富，主要用于干餾煉油或直接燃燒發(fā)電，過程中會產(chǎn)生大量灰渣，不合理處理將產(chǎn)生嚴(yán)重污染。近年來，油頁巖灰渣的綜合利用得到了充分重視，主要用于生產(chǎn)水泥、陶粒、磚等建材以及制備化工產(chǎn)品。我國油頁巖的無機(jī)組分中含有大量的 SiO2, Al2O3以及少量狗203，因而利用油頁巖渣生產(chǎn)化工產(chǎn)品是一種很有前景的高附加值方法。油頁巖的干餾溫度需低于520°C，而燃燒發(fā)電的溫度則在85(Tl200°C，這兩個(gè)溫度區(qū)間生成的油頁巖灰渣的活性很低，因而在制備化工產(chǎn)品前必須經(jīng)過活化處理，增加了能耗和生產(chǎn)成本。油頁巖干餾渣活化一般是在60(T700°C煅燒，使油頁巖中的硅鋁酸鹽發(fā)生相變，轉(zhuǎn)變?yōu)楦呋钚缘陌刖з|(zhì)物質(zhì)，然而油頁巖干餾渣是一種半焦，仍含有相當(dāng)量的碳質(zhì)， 在最優(yōu)活化溫度區(qū)間的燃燒不充分且不穩(wěn)定，影響了活化效果，同時(shí)渣中的可燃碳質(zhì)沒有得到充分利用。油頁巖燃燒發(fā)電后的灰渣由于高溫燃燒，無機(jī)組分轉(zhuǎn)變?yōu)楦佣栊缘奈镔|(zhì)， 因而活化煅燒需添加助劑進(jìn)行，成本相比干餾灰渣更高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要任務(wù)在于提供一種油頁巖干餾渣的活化處理方法，具體是一種能有效提高油頁巖干餾渣活性用來提取鋁鐵等有用組分，且保證碳質(zhì)充分利用、灰渣成分主要為二氧化硅的的干餾活化方法。為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明的一種油頁巖干餾渣的活化處理方法，主要為對油頁巖進(jìn)行破碎、干餾活化、酸浸、煅燒處理三個(gè)步驟；其特征在于所述油頁巖的干餾活化具體步驟如下
A、一級干餾爐干餾干餾溫度為480-520，停留時(shí)間2(Γ30分鐘，得被裂解釋放出來的高溫頁巖油及其他揮發(fā)組分和固體半焦，分離被裂解釋放出來的高溫頁巖油及其他揮發(fā)組分，將固體半焦進(jìn)行二次干餾；
B、二次干餾干餾溫度為650-700°C，停留時(shí)間3(Γ50分鐘，半焦中的無機(jī)組分充分活化后排出，得活化半焦。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于將油頁巖的干餾和活化同時(shí)進(jìn)行，排出的灰渣具有較高的反應(yīng)活性，不需再次進(jìn)行活化處理，活化能耗大大降低；油頁巖中的有機(jī)質(zhì)一部分轉(zhuǎn)變?yōu)轫搸r油，剩余組分全部充分燃燒化為熱能，有機(jī)質(zhì)全部得到了充分利用；實(shí)現(xiàn)了油頁巖低能耗制備頁巖油并提取鋁鐵等有用組分，且為用二氧化硅成分的灰渣制備水泥、白炭黑獲得優(yōu)質(zhì)的原料。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的具體工藝步驟如下
a、油頁巖顎式破碎機(jī)中破碎至粒度小于2mm、再在球磨機(jī)中球磨得200目及以下粒度的粉末；
b、在多級旋風(fēng)預(yù)熱器中進(jìn)行干燥和預(yù)熱，所述干燥為一級干燥，干燥溫度105°C，所述預(yù)熱為二級預(yù)熱，第一次預(yù)熱溫度200、第二次預(yù)熱溫度300°C。以上工藝為旋風(fēng)預(yù)熱的普遍工藝，具體細(xì)節(jié)不累述；
c、一級干餾爐干餾在常規(guī)干餾爐中干餾，干餾溫度為480-520°G，停留時(shí)間20 30分鐘，得被裂解釋放出來的高溫頁巖油及其他揮發(fā)組分和固體半焦，分離被裂解釋放出來的高溫頁巖油及其他揮發(fā)組分，將固體半焦進(jìn)行二次干餾；
d、二次干餾二次干餾也在常規(guī)干餾爐內(nèi)進(jìn)行，干餾溫度為650-700°C，停留時(shí)間3(Γ50 分鐘，半焦中的無機(jī)組分充分活化后排出，得活化半焦；
e、酸浸將(d)步驟中的活化半焦冷卻至120°C后進(jìn)入酸浸工段，按二次干餾后的活化半焦與浸取劑的固液質(zhì)量比1 :3 1 :4加入20%的稀鹽酸，浸取溫度8(T98°C，浸取時(shí)間為 30^60分鐘，油頁巖中85%以上的鋁和90%以上的鐵進(jìn)入溶液(以上85%和90%指的是浸取率，即進(jìn)入溶液中的鋁或鐵占油頁巖中總鋁或鐵的比值)，浸取液可用來制備氧化鋁、結(jié)晶氯化鋁、聚合氯化鋁鐵等鋁系化工產(chǎn)品；而硅則以二氧化硅的形式留在酸浸渣中；
f、對酸浸渣的處理含二氧化硅和碳質(zhì)的殘?jiān)?50-1050°C燃燒爐內(nèi)燃燒，同時(shí)一級干餾爐頁巖油分離回收后的氣體也進(jìn)入燃燒爐燃燒，生成的高溫氣體進(jìn)入步驟c、d中的二級干餾爐提供熱量，然后進(jìn)入b步驟中的干燥預(yù)熱工段。殘?jiān)紵蟮幕以煞执蟛糠譃槎趸?，用來作為制備水泥或進(jìn)一步深加工為白炭黑的優(yōu)質(zhì)原料。實(shí)施例1
含油3. 5%、SiO2 40%、Al2O3 33%以及!^e2O3 2%的油頁巖經(jīng)顎式破碎機(jī)中破碎至粒度小于2mm、再在球磨機(jī)中球磨得200目以下粒度的粉末；在多級旋風(fēng)預(yù)熱器中進(jìn)行干燥和預(yù)熱，一級干燥，二級預(yù)熱，干燥溫度105°C，預(yù)熱溫度200。c和300°C ；粉磨樣在一級干餾爐中干餾，干餾溫度為480 ，停留時(shí)間20分鐘，分離被裂解釋放出來的高溫頁巖油及其他揮發(fā)組分，將固體半焦在二級干餾爐650°C進(jìn)行二次干餾，停留時(shí)間50分鐘，半焦中的無機(jī)組分充分活化后排出，得活化半焦；半焦冷卻至120°C后進(jìn)入酸浸工段，按二次干餾后的活化半焦與浸取劑的固液質(zhì)量比1 :4加入20%的稀鹽酸，浸取溫度95°C，浸取時(shí)間為30分鐘，得油頁巖中89. 2%的鋁和92. 1%%以上的鐵進(jìn)入溶液，浸取液用來制備結(jié)晶氯化鋁、聚合氯化鋁鐵等化工產(chǎn)品；而硅則以二氧化硅的形式留在酸浸渣中；含二氧化硅和碳質(zhì)的殘?jiān)?50°C 流化燃燒爐內(nèi)燃燒，同時(shí)一級干餾爐頁巖油分離回收后的氣體也進(jìn)入燃燒爐燃燒，生成的高溫氣體進(jìn)入二級干餾爐提供熱量，然后進(jìn)入干燥預(yù)熱工段。殘?jiān)紵蟮幕以煞执蟛糠譃槎趸瑁脕碜鳛橹苽渌嗷蜻M(jìn)一步深加工為白炭黑。實(shí)施例2
含油9%、SiO2 35%、Al2O3 30%的油頁巖經(jīng)顎式破碎機(jī)中破碎至粒度小于2mm、再在球磨機(jī)中球磨得200目以下粒度的粉末；在多級旋風(fēng)預(yù)熱器中進(jìn)行干燥和預(yù)熱，一級干燥，二級預(yù)熱，干燥溫度105°C，預(yù)熱溫度200 oC和300°C ；粉磨樣在一級干餾爐中干餾，干餾溫度為500、停留時(shí)間25分鐘，分離被裂解釋放出來的高溫頁巖油及其他揮發(fā)組分，將固體半焦在二級干餾爐680°C進(jìn)行二次干餾，停留時(shí)間40分鐘，半焦中的無機(jī)組分充分活化后排出， 得活化半焦；半焦冷卻至120°C后進(jìn)入酸浸工段，按二次干餾后的活化半焦與浸取劑的固液質(zhì)量比1 :4加入20%的稀鹽酸，浸取溫度85°C，浸取時(shí)間為50分鐘，得油頁巖中93. 3%的鋁進(jìn)入溶液，浸取液用來制備結(jié)晶氯化鋁和氧化鋁等化工產(chǎn)品；而硅則以二氧化硅的形式留在酸浸渣中；含二氧化硅和碳質(zhì)的殘?jiān)?000°C燃燒爐內(nèi)燃燒，同時(shí)一級干餾爐頁巖油分離回收后的氣體也進(jìn)入流化燃燒爐燃燒，生成的高溫氣體進(jìn)入二級干餾爐提供熱量，然后進(jìn)入干燥預(yù)熱工段。殘?jiān)紵蟮幕以煞执蟛糠譃槎趸?，用來作為制備水泥或進(jìn)一步深加工為白炭黑。
實(shí)施例3
含油18%、Si& 23%、A1203 20%,Fe2O3 1%的油頁巖經(jīng)顎式破碎機(jī)中破碎至粒度小于2mm、 再在球磨機(jī)中球磨得200目以下粒度的粉末；在多級旋風(fēng)預(yù)熱器中進(jìn)行干燥和預(yù)熱，一級干燥，二級預(yù)熱，干燥溫度105°C，預(yù)熱溫度200 &和300°C ；粉磨樣在一級干餾爐中干餾，干餾溫度為520 ，停留時(shí)間30分鐘，分離被裂解釋放出來的高溫頁巖油及其他揮發(fā)組分，將固體半焦在二級干餾爐700°C進(jìn)行二次干餾，停留時(shí)間30分鐘，半焦中的無機(jī)組分充分活化后排出，得活化半焦；半焦冷卻至120°C后進(jìn)入酸浸工段，按二次干餾后的活化半焦與浸取劑的固液質(zhì)量比1 :3加入20%的稀鹽酸，浸取溫度90°C，浸取時(shí)間為30分鐘，得油頁巖中86. 7%的鋁、90. 2%的鐵進(jìn)入溶液，浸取液用來制備結(jié)晶氯化鋁和聚合氯化鋁鐵等化工產(chǎn)品；而硅則以二氧化硅的形式留在酸浸渣中；含二氧化硅和碳質(zhì)的殘?jiān)?050°C流化燃燒爐內(nèi)燃燒，同時(shí)一級干餾爐頁巖油分離回收后的氣體也進(jìn)入燃燒燃燒，生成的高溫氣體進(jìn)入二級干餾爐提供熱量，然后進(jìn)入干燥預(yù)熱工段。殘?jiān)紵蟮幕以煞执蟛糠譃槎趸?，用來作為制備水泥或進(jìn)一步深加工為白炭黑。
權(quán)利要求
1. 一種油頁巖干餾渣的活化處理方法，主要為對油頁巖進(jìn)行破碎、干餾活化、酸浸、煅燒處理三個(gè)步驟；其特征在于所述油頁巖的干餾活化具體步驟如下A、一級干餾爐干餾干餾溫度為480-520，停留時(shí)間2(Γ30分鐘，得被裂解釋放出來的高溫頁巖油及其他揮發(fā)組分和固體半焦，分離被裂解釋放出來的高溫頁巖油及其他揮發(fā)組分，將固體半焦進(jìn)行二次干餾；B、二次干餾干餾溫度為650-700°C，停留時(shí)間3(Γ50分鐘，半焦中的無機(jī)組分充分活化后排出，得活化半焦。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種一種油頁巖干餾渣的活化處理方法，主要為對油頁巖進(jìn)行破碎、干餾活化、酸浸、煅燒處理三個(gè)步驟；其特征在于所述油頁巖的干餾活化步驟分為兩次，通過溫度的調(diào)節(jié)，使得無機(jī)組分充分活化排除，最終得到以碳和二氧化硅的為主要成分的酸浸渣。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于將油頁巖的干餾和活化同時(shí)進(jìn)行，排出的灰渣具有較高的反應(yīng)活性，不需再次進(jìn)行活化處理，活化能耗大大降低；油頁巖中的有機(jī)質(zhì)一部分轉(zhuǎn)變?yōu)轫搸r油，剩余組分全部充分燃燒化為熱能，有機(jī)質(zhì)全部得到了充分利用；實(shí)現(xiàn)了油頁巖低能耗制備頁巖油并提取鋁鐵等有用組分，且為用二氧化硅成分的灰渣制備水泥、白炭黑獲得優(yōu)質(zhì)的原料。
文檔編號C10B57/00GK102504849SQ20111036528
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月17日
發(fā)明者司鵬, 張克雄, 郝振良 申請人:森松(江蘇)海油工程裝備有限公司