根据本发明专利技术，提炼含有有机成分的原材料例如含有油和／或沥青的原材料、尤其是油砂或焦油砂或者油页岩由下列步骤来实现：将所述原材料供应至排驱阶段并在例如约３００～１０００℃的温度下排出烃类蒸气，尤其是含油蒸气；将在所述排驱阶段中和／或在所述排驱阶段下游的气化阶段中排出的所述烃类蒸气供应至加工阶段，在那里例如通过裂化、焦化和／或加氢处理对该烃类蒸气做进一步加工；对在所述加工阶段中得到的产物进行分离并取出所述产物；将在所述排驱阶段中和／或在所述气化阶段中残留的包括未蒸发的重烃馏分在内的固体导入燃烧阶段；在例如约６００～１５００℃、优选例如约１０５０～１２００℃的温度下在所述燃烧阶段中燃烧残留在所述固体中的所述重烃；将热的固体从所述燃烧阶段再循环到所述排驱阶段和／或所述气化阶段中，其中通过阻挡设备将所述燃烧阶段的氧化气氛与所述排驱阶段和／或所述气化阶段的气氛分隔开；以及向所述排驱阶段和／或所述气化阶段中供应水。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】提炼含有有机成分的原材料的方法和装置 本专利技术涉及提炼含有有机成分的原材料的方法和装置，所述含有有机成分的原材 料为例如含有油和/或浙青的原材料，尤其是油砂或焦油砂或油页岩。鉴于石油矿藏的日益短缺，含有有机成分的原材料例如油砂或焦油砂或者油页岩 的经济开采已备受关注。油砂或焦油砂是粘土、砂、水和烃的混合物。后者可以具有从浙青 到正常原油的不同组成和范围。砂中的烃含量在约和18%之间。开采的经济效益随烃 含量而增加。油砂或焦油砂通过表层采矿来回收。当从较深的土层中提取它们时，已经现 场实现了油砂或焦油砂的最初处理。将蒸汽引入到矿藏中，以使烃液化。因此，这种油回收 需要非常多的水，另外，这些水不能从油中完全排出。油页岩是含有浙青或低挥发性油的岩石。有机物(油母质)的含量在约10%和 30%之间。从岩石学含义讲，油页岩不是页岩，而是分层的非片岩状的沉积岩。从油页岩中 回收烃(例如油)传统上通过采矿和随后的热解(在500°C下进行干馏)来实现。可选地， 还使用地下回收(现场)，通过将蒸汽_空气混合物压缩到先前通过爆破而松散的岩石中， 并点燃火焰前缘，从而使烃诸如油排出。因此，先前从油砂或焦油砂或者油页岩中回收烃诸如原油相对而言成本高。随着 油价格上涨，从油砂或焦油砂和油页岩中回收诸如原油的烃在经济方面变得日益重要。当 前从油砂或焦油砂和油页岩中回收诸如原油的烃的主要问题是需要消耗大量的水，并排出 含有残油的废水。根据美国专利4，507，195，已知的是用于使在曲颈瓶中蒸馏的固体上的被污染的 油页岩或焦油砂油焦化的方法。这里，使烃质固体与热的热传递物质混合，以将固体的温度 升高至适合于烃热解的温度。使混合物保持在热解区，直到释放出足够量的烃蒸气为止。在 热解区中，汽提气体穿过混合物，从而降低得到的烃蒸气的露点，并夹带细颗粒。因此，从热 解区获得被污染的烃蒸气、汽提气体和夹带的细颗粒的混合物。从被污染的烃蒸气中分离 重馏分，并在由细颗粒组成的流化床中进行热裂化，由此杂质与焦炭一起沉积在流化床中 的细颗粒上。从焦化容器中排出产物油蒸气。使用再循环的热解的油页岩或焦油砂作为热 传递物质，其被引导穿过燃烧区，从而使剩余的碳燃烧，并为原材料的热解提供热量。因为 在燃烧区和热解炉之间没有压力密封，燃烧区的氧化气氛可以进入热解炉，并对油蒸气的 品质造成不利影响。焦化容器中的热裂化还消耗大量的能量，因此成本高。根据EP 1 015 527 Bi，已知的是用于含挥发性、易燃成分的原料的热处理的方 法，其中，原料在具有相对高的温度的热解反应器中与来自收集仓的热的粒状固体混合。这 会导致反应器中的气体和蒸气的裂化反应。除了在上述方法中使用的热裂化之外，还已知的是催化裂化方法。在流体催化裂 化(FCC)中，将炼油厂的重馏出物分解成气体、液化气体和汽油，优选地分解成长链正烷烃 和异烷烃。裂化通常借助于硅酸铝基沸石催化剂在450°C和550°C之间的温度和1. 4巴的 反应器压力下实现。例如，在 US 7，135，151 Bi、US 2005/0118076 Al 或 US2006/0231459 Al中描述了 FCC裂化器。在WO 2006/131506 Al中公开了示例性的催化剂。作为用于进一 步处理烃馏分的其它可能性，通过实施例提及了加氢处理和加氢裂化。在用于含有机成分的原材料例如含油的原材料的提炼装置中，首先将后者例如油 砂进行干燥，然后进行预热，然后经历排驱(expulsion)阶段，最后将剩余的固体进行燃 烧。在例如约80 120°C下进行干燥，在例如约150 300°C下进行预热。在例如约300 1000°C下实施排驱阶段。在全部三个阶段中，放出烃类蒸气(油蒸气)，将其供应至加工阶 段(例如通过加氢裂化、焦化和/或加氢处理来加工)并在所述阶段做进一步处理。能将 所述排驱阶段的残余固体导入燃烧阶段并在例如约1000 1200°C下进行燃烧。例如，能够 将固体燃烧的产物用于加热排驱阶段。在大部分情况中，能够以流化床的形式来实施各个 阶段(干燥、预热、排驱和燃烧)。作为流化气体，能够使用轻烃类、惰性气体(例如氮气)、 含氧气的气体、含CO2的气体、或者燃烧阶段的废气。关于所述加工阶段，除了油蒸气之外， 还需要氢气(例如，用于加氢裂化)。 通常，含油原材料的品质差别很大且会发生波动，从而在许多情况中，在排驱阶段 或在前述阶段中仅释放出非常少的油蒸气，并且所述含油原材料的浙青往往发生液化或焦 化而不是蒸发。因此，降低了期望的油蒸气的收率并在燃烧阶段中通常产生更多的能量，这 是不期望的。所述油的焦化趋势随着温度的升高而增大。在含有大量油且可简单释放它们 的油内容物的高品质含油原材料例如油砂的情况中，通过控制排驱阶段中的温度和/或在 燃烧阶段供应支持燃料，能够实现在燃烧阶段中产生热量与在排驱阶段中产生油蒸气之间 的关联。然而，在低品质的含油原材料的情况中，不能实现这种控制，因为存在焦化的危险。因此，本专利技术的目的是为含有有机成分的原材料例如含有油和/或浙青的原材 料、特别是品质低的油砂或焦油砂或油页岩提供改进的方法和相应装置，所述方法和装置， 还能够满足用于对回收的烃类蒸气(油蒸气)做进一步加工的氢气的要求、或者能够产生 过量氢气以用于其它目的。基本上，本专利技术通过上述方法来实现该目的，所述方法具有下列步骤-将所述原材料供应至排驱阶段并在例如约300 1000°C的温度下排出烃类蒸 气，尤其是含油蒸气；-将在所述排驱阶段中和/或在所述排驱阶段下游的气化阶段中排出的所述烃类 蒸气供应至加工阶段，在那里例如通过裂化、焦化和/或加氢处理对该烃类蒸气做进一步 加工；-对在所述加工阶段中得到的产物进行分离并取出所述产物；-将在所述排驱阶段中和/或在所述气化阶段中残留的包括未蒸发的重烃馏分在 内的固体导入燃烧阶段；-在例如约600 1500°C、优选例如约1050 1200°C的温度下在所述燃烧阶段中 燃烧残留在所述固体中的所述重烃；-将热的固体从所述燃烧阶段再循环到所述排驱阶段和/或所述气化阶段中，其 中通过阻挡设备将所述燃烧阶段的氧化气氛与所述排驱阶段和/或所述气化阶段的气氛 分隔开；以及-向所述排驱阶段和/或所述气化阶段中供应水。在约500 600°C下，水已经与烃类(含油)固体的焦化产物发生反应，例如发生 以下反应C+H20 — C0+H2同时，水能够与含油原材料的低挥发性成分发生反应，使得所述低挥发性成分发生分解并得到更易挥发的成分，并将其排出。能够将得到的氢气有利地用于加工阶段中。利用裂化，得到更轻的烃，甚至还能够 对所述更轻的烃做进一步加工。通过在所述排驱阶段中添加的水量和温度，能够控制并调 节产生的氢气和烃的量。在例如应增加所产生的氢气或可简化氢气的分离的情况中，与排 驱阶段并行或在排驱阶段的下游实施气化阶段是有利的。在所述排驱阶段之后可能存在的气化阶段中，能够全部或部分地引入排驱阶段的 残余固体。然后，能够将气化阶段的残余固体，就如同排驱阶段的残余固体一样，传送至燃 烧阶段。关于所添加的水的量，能够结合停留时间和温度来控制固体的转化率并能够确定 生产期望量的氢气。优选地，水几乎完全发生转化(至少70%，优选至少90%)。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于提炼含有有机成分的原材料例如含有油和／或沥青的原材料、特别是油砂或焦油砂或者油页岩的方法，所述方法采用下列步骤：－将所述原材料供应至排驱阶段并在例如约３００～１０００℃的温度下排出烃类蒸气，尤其是含油蒸气；－将在所述排驱阶段中和／或在所述排驱阶段下游的气化阶段中排出的所述烃类蒸气供应至加工阶段，在那里例如通过裂化、焦化和／或加氢处理对该烃类蒸气做进一步加工；－对在所述加工阶段中得到的产物进行分离并取出所述产物；－将在所述排驱阶段中和／或在所述气化阶段中残留的包括未蒸发的重烃馏分在内的固体导入燃烧阶段；－在例如约６００～１５００℃、优选例如约１０５０～１２００℃的温度下在所述燃烧阶段中燃烧残留在所述固体中的所述重烃；－将热的固体从所述燃烧阶段再循环到所述排驱阶段和／或所述气化阶段中，其中通过阻挡设备将所述燃烧阶段的氧化气氛与所述排驱阶段和／或所述气化阶段的气氛分隔开；以及－向所述排驱阶段和／或所述气化阶段中供应水。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：E施米德鲍尔，
申请(专利权)人：奥图泰有限公司，
类型：发明
国别省市：FI[芬兰]
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