CN102191070A

CN102191070A - 从干馏炉炉气中提取油汽的方法

Info

Publication number: CN102191070A
Application number: CN2010101506281A
Authority: CN
Inventors: 姚朝胜; 魏新民; 衣忠德; 黄东生; 钱纲
Original assignee: LAIWU TIANMING METALLURGICAL EQUIPMENT CO Ltd
Current assignee: LAIWU TIANMING METALLURGICAL EQUIPMENT CO Ltd
Priority date: 2010-03-16
Filing date: 2010-03-16
Publication date: 2011-09-21
Anticipated expiration: 2030-03-16
Also published as: CN102191070B

Abstract

一种从干馏炉炉气中提取油汽的方法，属于从油页岩中提取页岩油气的技术领域。其特征在于：在与干馏炉直接连通的部位设置油汽吸收槽；所述的吸收槽内盛装着吸收液，该吸收液的温度低于与之相连通的炉气温度，且其温差≥20℃。本发明能够从干馏炉内部吸收炉气中的油汽成分，能够降低炉气的输出量和处理量，既节能，又能够降低初次投资；本发明还能够提高了炉气中以甲烷为主的干气的分压，保持炉气具有较高的干度，在同等条件下，有利于提高干馏炉的产量、特别是油页岩中所含的油汽的收得率，其结果，是运行成本的降低和资源的节约。因此，它特别适用于油页岩的干馏炉。

Description

从干馏炉炉气中提取油汽的方法

技术领域

本发明涉及一种从干馏炉炉气中提取油汽的方法，属于从油页岩中提取页岩油气的技术领域。

背景技术

油页岩的开发利用是当前的一个重要课题。为了从油页岩中提取页岩油和可燃气，目前通常采用的方法是：先通过干馏的方法获得含页岩油汽和可燃气的炉气，再将炉气送入专门的分离装置中，将页岩油和可燃气从炉气中分离出来，再分别加以利用。

现有技术的不足之处在于：

1.在进入分离装置之前的炉气中，页岩油汽的浓度较高，容易产生页岩油汽的冷凝挂壁问题。

2.在分离出页岩油的过程中，要将炉气一并冷却，因此，能耗较高；同时，由于处理量比较大，更是强化了能耗较高的问题。

发明内容

本发明的目的，是要提供一种从干馏炉炉气中提取油汽的新方法，以克服现有技术的上述缺点。

本发明要解决的主要技术问题在于：在炉气被送入油汽和可燃气的分离装置之前，特别是在干馏炉炉内，就降低炉气中油汽的浓度，以避免产生炉气在循环过程中的挂油问题，并降低炉气的处理量和能耗；当干馏炉采用液封装置时，本发明还要使其兼具液封和从干馏炉中提取油汽的双重功能。

本发明的基本构思是：一种从干馏炉炉气中提取油汽的方法，其特征在于：在与干馏炉直接连通的部位设置油汽吸收槽；所述的吸收槽内盛装着吸收液，该吸收液的温度低于与之相连通的炉气温度，且其温差≥20℃；收集由所述的吸收槽捕获的油汽并加以利用。

这里所说的“吸收液”，可以是水；也可以是能够吸收页岩油汽的化合物，且它能够稳定存在的温度≥设定的工作温度，例如，该化合物是脂肪酸酯、25烷、30烷、40烷、沥青、磷酸酯液压液等；还可以下层是水，而上层是能够吸收页岩油汽的化合物，且该化合物能够稳定存在的温度≥设定的工作温度。这里所说的“温差≥20℃”是一个最小值，这一数值还可以在≥50℃、≥120℃、≥200℃、≥300℃、≥400℃甚至≥450℃的范围内进行选取。随着这一温度差的增加，将有助于提高页岩油汽的捕获率。

当干馏炉采用液封装置时，令所述的吸收槽是该干馏炉的液封槽；该干馏炉的液封槽内盛装的液封介质改换成所述的吸收液，便使本发明得到一个既简单、又经济的解决方案。

为了重点避免在输送管路中出现挂油问题，还推荐采用将油汽吸收槽设置在接近干馏炉的炉气的出口处，以降低输送中的炉气中的油汽的浓度。

为了经济有效地获取被捕获的油汽，它是从所述的吸收液的上部收集油汽的富集产物。

例如，当采用的吸收液是水时，由于页岩油的比重较轻，可用采用溢流法进行收集；也可以采用从液封槽内侧的上部进行抽取；等等。

再例如，当采用的吸收液是能够吸收页岩油汽的化合物时，由于此时被捕获的页岩油汽溶于该化合物中，且溶解物的浓度在该化合物与炉气的界面处较高，因此，仍然可以采用溢流法进行收集；也可以采用从液封槽内侧的上部进行抽取；等等。

需要特别指出的是，当采用能够吸收页岩油汽的化合物作为吸收液来捕捉油汽时，在分离该化合物和溶入该化合物的油汽时，最好采用负压分馏的方法。因为在负压下，当油汽从该化合物中逸出时，该化合物的温度必然随之降低，提高了对该化合物的物理显热的利用量；同时，将经过分馏后的化合物重新注入吸收槽时，原本就希望其具有较低的温度。这就意味着能够获得双重的节能效果。即使与现有的专业化的油汽提取工艺相比，也具有明显的节能优势。

为了节能，建议在所述的吸收槽与炉气相邻的界面上敷设有绝热层，以降低热损失。

为了进一步节能，当利用液封装置的液封槽兼作油汽吸收槽时，还建议在所述的液封装置的封闭用的插件上敷设有绝热层，以便使分布在插件两侧的液体封闭介质具有较大的温差，以降低热损失。

为了使吸收液的温度可靠地保持在设定的范围内，建议采用必要的冷却措施，例如，可以在液封槽内布设冷却管路，也可以采用集中冷却的方式等，但是，推荐采用集中冷却的方式。

本发明的主要优点在于：

1.由于本发明能够从干馏炉内部吸收炉气中的油汽成分，能够降低炉气的输出量和处理量，既节能，又能够降低初次投资。

2.由于本发明能够从干馏炉内部吸收炉气中的油汽成分，提高了炉气中以甲烷为主的干气的分压，保持炉气具有较高的干度，在同等条件下，有利于提高干馏炉的产量、特别是油页岩中所含的油汽的收得率，其结果，是运行成本的降低和资源的节约。

3.当采用能够吸收页岩油汽的化合物作为吸收液来提取油汽时，在采用负压分馏方法的条件下，即使与现有的专业化的油汽提取工艺相比，也具有明显的节能优势。

4.由于本发明能够保持炉气较高的干度，可以最大限度地避免出现循环管道内油汽凝结的问题，即解决挂油的问题。

5.由于将干馏产物由汽态转化成了液态，简化了它的处理过程，有利于降低生产成本。

6.当本发明是利用液封装置的液封槽作为油汽吸收槽时，它能够有效地克服现有的液封技术应用到干馏炉中时，所产生的冷凝油难以处理的问题。

附图说明

本发明有附图6页，共8幅。其中：

图1、图2、图3、图4是用于实施例1的。在这4幅图中，图2是图1的A部放大图，它们用作本发明的实施例1的直接示意图；图3、图4则是用于对实施例1的补充说明的。

图6是图5的A部放大图，它们用作本发明的实施例2的示意图。

图7所示的是一种从油页岩中提取页岩油气的动篦式干馏炉的工艺布置图；图8是图7中A部的方大图。图7、图8共同用于实施例3。

具体实施方式

本发明的具体实施方式将结合实施例及附图进行说明。

实施例1，如图1、图2、图3、图4所示。

图1所示的是一种从油页岩中提取页岩油气的环形动篦式干馏炉的大致结构的布置示意图。其中，1是该干馏炉的上罩。2是该干馏炉的动篦，且该动篦环绕中心线5转动。3是布设在动篦2上的油页岩。4是该干馏炉的下罩。载热气体或者说炉气由进气管道6进入，穿过页岩油料层并由排气管道7排出。它的密封任务由封闭罩壳8来完成。

在本实施例中，设置了油汽吸收槽9和10，它们都是与干馏炉直接连通的，同时，这些槽还可以作多点布置。由于它们的功能是相通的，仅就吸收槽9进行较详细地说明。图2是图1的A部放大图，也就是对吸收槽9的放大图。

在图2中，11是吸收槽本体。12是槽内盛装的吸收液。13是收集管，并将收集物通过该管导出。14则是冷凝在吸收槽9内的轻质油。

在本实施例中，油汽吸收槽9内盛装的吸收液12是水，并将其温度控制在≤65℃的范围内，这时，炉气与该水的温差显然远大于20℃。

本实施例的工作过程是，当炉气中的油汽遇到温度较低的吸收液(水)时，便在其表面形成冷凝油；随着冷凝量的增加，便通过收集管13溢出并加以利用。

需要注意的是：(1)为了保持吸收液的温度在设定的范围内，应采取冷却措施，该措施包括：在吸收槽内布设冷却水管；采用循环加外部集中冷却方式等。(2)收集管13的出口端应采用密封措施，以阻断空气及含氧气体进入炉内和防止炉气的外泄。(3)当由收集管13排出的页岩油存在凝固倾向时，可采取对该管的加热及保温措施。(4)由于水的蒸发损失不可避免，还应设置补水通道，只是图中未示出而已。

事实上，本实施例还可以采用不同形式的油汽吸收槽。

例如，图3所示的就是一种可以替换油汽吸收槽9的油汽吸收槽15。在该油汽吸收槽15内，盛装的吸收液16是能够吸收页岩油汽的化合物，例如是30烷、40烷或者是沥青等。当新的吸收液从通道18不断进入油汽吸收槽15时，已经溶入或者说吸收了较多油汽的位于上层的该吸收液17就不断从收集管13溢出并被利用。

除了需注意保持该吸收液的温度、收集管13的密封性、防止出现凝固倾向的问题之外，还要注意在从所述的能够吸收页岩油汽的化合物提取页岩油时，优先采用减压蒸馏的方法，以便节约能源。

再例如，图4所示的是另一种可以替换油汽吸收槽9的油汽吸收槽19。在该油汽吸收槽19内，盛装的吸收液是一种双介质吸收液。它的下层是水20，而上层是25烷或磷酸酯液压液等，并用序号21表示。在图4中，23是一个补水通道，它的进水量以能够维持油汽吸收槽19内的水的液面稳定在某一范围内就可以了。

当新的吸收液21从通道24不断进入油汽吸收槽19时，已经溶入或者说吸收了较多油汽的位于上层的该吸收液22就不断从收集管13溢出并被利用。在图4所示的情况下，需注意的有关问题包括：当采用的上层吸收液的密度高于水的密度时，为了防止其不下沉，可以在水中溶入腐蚀性较小的盐或者其他溶质，以提高其密度，保证分层状态的稳定性。其它需注意的问题，请参见上面的说明，就不在此重复说明了。

实施例2，如图5、图6所示。

图5所示的也是一种从油页岩中提取页岩油气的环形动篦式干馏炉的大致结构的布置示意图，除了它的密封装置采用了液封装置之外，其余与图1的情形大致相同。其中，1是该干馏炉的上罩。2是该干馏炉的动篦，且该动篦环绕中心线5转动。3是布设在动篦2上的油页岩。4是该干馏炉的下罩。载热气体或者说炉气由进气管道6进入，穿过页岩油料层并由排气管道7排出，它的密封任务是由液封装置来完成。在本环形动篦式干馏炉中，共使用了4组液封装置。A部所示的，是其中的1组，并在图6中将它放大；在本实施例中，仅就这一组进行说明，其余可由读者自行解读，就不再在此赘述了。

列举本实施例的目的之一在于：展示所述的油汽吸收槽25是该干馏炉的液封槽，且该干馏炉的液封槽内盛装的是所述的吸收液。

在本实施例中，油汽吸收槽25兼有液封装置的双重功能。为了防止吸收液或者说是密封介质的温度过高、降低冷却能耗，还加装了绝热层26。

在本实施例中，当油汽吸收槽25用作捕获炉气中的页岩油汽时，只是在结构和/或尺寸处理时，应当进行适应性调整，其详细结构与方法可以从实施例1中得到解读；当油汽吸收槽25用于液封时，可以从现有技术中得到解读；因此，就不多加赘述了。

实施例3，如图7、图8所示。

图7所示的是一种从油页岩中提取页岩油气的动篦式干馏炉的工艺布置图；图8是图7中A部的方大图。图7、图8共同用于本实施例。

列举本实施例的目的在于：要展示所述的油汽吸收槽27设置在尽量接近干馏炉的炉气的出口处的情形。从图7、图8中还可以看出，炉气在输出的过程中存在一个掠过吸收液表面的过程，这时，可以使炉气中的部分油汽被捕获，从而降低了炉气中油汽的浓度，以减少或避免炉气在输送过程中产生挂油问题。至于油汽吸收槽27的其他细节，请参看关于油汽吸收槽9、15和19的有关描述，也不在此重复了。

另外需要注意的是：上述实施例都是本发明的个案，它们的作用之一是对本发明起解释的作用，而不应理解为对本发明做出的任何限制。

Claims

1.一种从干馏炉炉气中提取油汽的方法，其特征在于：

1.1在与干馏炉直接连通的部位设置油汽吸收槽；

1.2所述的吸收槽内盛装着吸收液，该吸收液的温度低于与之相连通的炉气温度，且其温差≥20℃；

1.3收集由所述的吸收槽捕获的油汽并加以利用。

2.如权利要求1所述的从干馏炉炉气中提取油汽的方法，其特征在于：

2.1所述的吸收槽是该干馏炉的液封槽。

3.如权利要求1所述的从干馏炉炉气中提取油汽的方法，其特征在于：

3.1所述的油汽吸收槽设置在接近干馏炉的炉气的出口处。

4.如权利要求1、2或3所述的从干馏炉炉气中提取油汽的方法，其特征在于：

4.1它是从所述的吸收液的上部收集油汽的富集产物。

5.如权利要求1、2或3所述的从干馏炉炉气中提取油汽的方法，其特征在于：

5.1它采用的吸收液是水。

6.如权利要求4所述的从干馏炉炉气中提取油汽的方法，其特征在于：

6.1它采用的吸收液是水。

7.如权利要求1、2或3所述的从干馏炉炉气中提取油汽的方法，其特征在于：

7.1它采用的吸收液是能够吸收页岩油汽的化合物，且它能够稳定存在的温度≥设定的工作温度。

8.如权利要求4所述的从干馏炉炉气中提取油汽的方法，其特征在于：

8.1它采用的吸收液是能够吸收页岩油汽的化合物，且它能够稳定存在的温度≥设定的工作温度。

9.如权利要求1、2或3所述的从干馏炉炉气中提取油汽的方法，其特征在于：

9.1它采用的吸收液的下层是水，而上层是能够吸收页岩油汽的化合物，且该化合物能够稳定存在的温度≥设定的工作温度。

10.如权利要求4所述的从干馏炉炉气中提取油汽的方法，其特征在于：

10.1它采用的吸收液的下层是水，而上层是能够吸收页岩油汽的化合物，且该化合物能够稳定存在的温度≥设定的工作温度。