CN104722097A - 油砂立式干馏分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种油砂立式干馏分离装置，该装置包括由驱动装置驱动其旋转的内筒，内筒的外部设置有外筒，内筒与外筒之间的间隙形成油砂下落的环形通道；内筒的外壁上固定有用于阻止油砂下落的碰锤，所述碰锤的端部贴在外筒的内壁上；外筒的外部设置有用于给外筒加热的加热外套，加热外套上设置有外烟气进口；内筒设置有与其连通的用于给内筒加热的加热装置。本发明提供的油砂立式干馏分离装置，通过内筒与外筒的同时加热，使进入环形通道的油砂能够受热均匀，而且加上碰锤的阻挡作用，使油砂缓慢地从环形通道的顶部掉落到底部，最终将油砂携带的油裂解出来，通过裂解气出口将气态油收集。

Description

油砂立式干馏分离装置

技术领域

本发明涉及油砂分离技术领域，尤其涉及一种油砂立式干馏分离装置。

背景技术

2003年国家发改委国土资源部把油砂、天然气、石油等一些非常规能源列入重点开发项目，我们即开展了研究开发利用油砂的工作，目的是充分利用非常规能源解决国内能源不足的问题。非常规能源领域中，油砂占全国能源储量的1％，而目前没有成熟的技术可分离油砂。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供一种油砂立式干馏分离装置。

一种油砂立式干馏分离装置，包括由驱动装置驱动其旋转的内筒，内筒的外部设置有外筒，内筒与外筒之间的间隙形成油砂下落的环形通道；内筒的外壁上固定有用于阻止油砂下落的碰锤，所述碰锤的端部贴在外筒的内壁上；外筒的外部设置有用于给外筒加热的加热外套，加热外套上设置有外烟气进口；内筒设置有与其连通的用于给内筒加热的加热装置，该加热装置上设置有内烟气进口；外筒的底部设置有将油砂加热后残留的灰烬外排的除灰装置，该除灰装置内设置有用于防止油气外排的水封；内筒与外筒的顶部通过炉盖将所述环形通道密封；在所述炉盖上设置有可通入油砂的进砂口、油砂裂解后可将油气外排的裂解气出口、以及可将内筒内的烟气外排的内烟气出口，所述加热外套的上部设置有可将加热外套内的烟气外排的外烟气出口。

进一步地，所述内烟气出口与外烟气出口共同与换热器顶部的入口连通，换热器底部的出口连接有鼓风机，鼓风机将冷却后的烟气通过尾气烟囱排出；换热器内部设置有风管，冷风从所述风管的入口进入，经换热后从出口排出，从换热器底部出风口排出的热风分别通过内烟气进口与外烟气进口通入内筒与加热外套内。

进一步地，所述炉盖上设置有至少2个进砂口，每个进砂口通过管道与进料漏斗连通，所述管道上设置有可将油砂卸入环形通道内的单向卸料阀。

进一步地，所述驱动装置包括与内筒固定连接的转盘、驱动所述转盘转动的驱动机构，所述转盘还与除灰装置固定连接，除灰装置围绕所述外筒设置；在加热外套上设置有可将除灰装置内的灰烬刮出的刮刀，该刮刀伸入除灰装置内。

进一步地，所述内筒底部的加热装置由耐火材料制成。

进一步地，加热装置的底部设置有可将烟气携带的灰尘排出的灰尘排出口。

进一步地，内筒的内径为1.4m；外筒的内径为2.0m。

进一步地，所述裂解气出口与冷却器的入口连通，冷却器与三项分离器连接。

本发明提供的油砂立式干馏分离装置，通过内筒与外筒的同时加热，使进入环形通道的油砂能够受热均匀，而且加上碰锤的阻挡作用，使油砂缓慢地从环形通道的顶部掉落到底部，最终将油砂携带的油裂解出来，通过裂解气出口将气态油收集，然后通过冷却器将气态油气转化为液态油，最终通过三项分离器将油、污水、不可冷却的气体分离，从而实现了油砂分离的目的。

附图说明

图1为本发明油砂立式干馏分离装置的剖面结构示意图；

图2为图1的A向视图；

图3为图1的B向视图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明油砂立式干馏分离装置的剖面结构示意图，如图1所示，本发明提供的油砂立式干馏分离装置，包括由驱动装置驱动其旋转的内筒07，内筒07的外部设置有外筒09，内筒07与外筒09之间的间隙形成油砂下落的环形通道10；内筒07的外壁上固定有用于阻止油砂下落的碰锤17，所述碰锤17的端部贴在外筒09的内壁上；外筒09的外部设置有用于给外筒09加热的加热外套06，加热外套06上设置有外烟气进口05；内筒07设置有与其连通的用于给内筒07加热的加热装置18，该加热装置18上设置有内烟气进口02；外筒09的底部设置有将油砂加热后残留的灰烬外排的除灰装置04，该除灰装置04内设置有用于防止油气外排的水封；内筒07与外筒09的顶部通过炉盖08将所述环形通道10密封；图2为图1的A向视图，图3为图1的B向视图，如图2、图3所示，在所述炉盖08上设置有至少2个可通入油砂的进砂口081(本实施例中包括2个进砂口，如图1、图2所示)、油砂裂解后可将油气外排的裂解气出口082、以及可将内筒07内的烟气外排的内烟气出口083，所述加热外套06的上部设置有可将加热外套06内的烟气外排的外烟气出口19。所述每个进砂口081通过管道20与进料漏斗11连通，所述管道20上设置有可将油砂卸入环形通道10内的单向卸料阀12。内筒07与外筒09设置在基座01上。

上述分离装置的工作原理为：内筒与外筒之间的间隙形成油砂自上而下下落的环形通道，外筒的底部设置的除灰装置，该除灰装置内设置有水封，该水封的作用包括2方面，一方面是将油砂加温裂解以后的灰烬进行降温处理，一方面是通过水封将环形通道内产生的裂解气密封，从而使裂解气不会从环形通道的底部泄露。为了能够持续加热内筒与外筒，本发明在加热外套上设置有外烟气进口以及外烟气出口，从而使得高温的烟气能够持续通过加热外筒，同理，在内筒上也设置有内烟气进口和外烟气出口，使得内筒也持续有高温的烟气通过，从而保证了内筒与外筒能够持续高温地裂解环形通道内的油砂。本发明将高温烟气分别从内筒的内烟气进口以及加热外套的外烟气进口通入，使得内筒与外筒同时被加热，从而加大了油砂的受热面积。油砂从进料漏斗11投入，油砂通过单向卸料阀12(此单向卸料阀的作用是只能让油砂进入，而产生的裂解气不会漏出)被卸入环形通道10内，由于内筒07在驱动装置的带动下在旋转，加上内筒07外壁设置的碰锤17的阻挡作用，使得油砂的下降速度减缓，从而使油砂在充分的时间内以及碰锤17碰撞的作用下，同时在内筒与外筒同时加热的高温的条件下，油砂在环形通道内高温裂解，产生裂解气，该裂解气从炉盖上设置的裂解气出口排出并进行收集。另外，碰锤的端部贴在外筒的内壁上的目的是使油砂在裂解中产生的焦油被碰锤刮下来，而不会一直停留在外筒的内壁上而影响外筒的加热效果。

进一步地，所述内烟气出口083与外烟气出口19共同与换热器13顶部的入口连通，换热器13底部的出口连接有鼓风机16，鼓风机16将冷却后的烟气通过尾气烟囱15排出；换热器13内部设置有风管131，冷风从所述风管1313的入口进入，经换热后从出口排出，从换热器13底部出风口排出的热风分别通过内烟气进口02与外烟气进口05通入内筒07与加热外套06内。

由于从内烟气出口与外烟气出口排出的烟气温度还是很高，为了提高热能的利用率，本发明将从内烟气出口与外烟气出口排出的烟气通入换热器，使的换热器内部风管内的风被加热，将该加热的风回收，用于为燃烧提供加热后的氧气，从而降低了加热烟气所需的热能，即提高了热能的利用率，也降低了热能所需的陈本。

进一步地，所述驱动装置包括与内筒07固定连接的转盘03、驱动所述转盘03转动的驱动机构，所述转盘03还与除灰装置04固定连接，除灰装置04围绕所述外筒09设置；在加热外套06上设置有可将除灰装置内的灰烬刮出的刮刀，该刮刀伸入除灰装置04内。

具体地，当油砂自上而下在高温下被碰撞裂解后产生的灰烬落在除灰装置内，当积累到一定的程度就要将该灰烬清除，清除的方式就是通过刮刀，由于除灰装置随着转盘转动，而刮刀设置在加热外套上，刮刀不动，除灰装置转动，从而通过刮刀将除灰装置内的灰烬刮出。

进一步地，所述内筒底部的加热装置由耐火材料制成。由于从内烟气进口通入的烟气温度很高，为了避免内筒因温度过高而损坏，内筒底部的加热装置采用耐火材料制成。

进一步地，加热装置的底部设置有可将烟气携带的灰尘排出的灰尘排出口。由于通入内筒的烟气本身携带有灰尘，时间长了，灰尘会落下堆积在加热装置的底部，为了能够清除这些灰尘，本发明在加热装置的底部设置了灰尘排出口。

进一步地，为了设计一个合理的空间，使油砂从上而下下落的面积及速度能够将油砂有效地裂解，内筒的内径为1.4m；外筒的内径为2.0m。

进一步地，所述裂解气出口与冷却器的入口连通，冷却器与三项分离器连接。

为了回收裂解气，本发明将裂解气出口与冷却器的入口连通，使裂解气从气态变为液态，最终通过三项分离器分离出裂解油。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种油砂立式干馏分离装置，其特征在于，包括由驱动装置驱动其旋转的内筒(07)，内筒(07)的外部设置有外筒（09)，内筒(07)与外筒(09)之间的间隙形成油砂下落的环形通道(10)；内筒(07)的外壁上固定有用于阻止油砂下落的碰锤(17)，所述碰锤(17)的端部贴在外筒(09)的内壁上；外筒(09)的外部设置有用于给外筒(09)加热的加热外套(06)，加热外套(06)上设置有外烟气进口(05)；内筒(07)设置有与其连通的用于给内筒(07)加热的加热装置(18)，该加热装置(18)上设置有内烟气进口(02)；外筒(09)的底部设置有将油砂加热后残留的灰烬外排的除灰装置(04)，该除灰装置(04)内设置有用于防止油气外排的水封；内筒(07)与外筒(09)的顶部通过炉盖(08)将所述环形通道(10)密封；在所述炉盖(08)上设置有可通入油砂的进砂口(081)、油砂裂解后可将油气外排的裂解气出口(082)、以及可将内筒(07)内的烟气外排的内烟气出口(083)，所述加热外套(06)的上部设置有可将加热外套(06)内的烟气外排的外烟气出口(19)。

2.根据权利要求1所述的油砂立式干馏分离装置，其特征在于，所述内烟气出口(083)与外烟气出口(19)共同与换热器(13)顶部的入口连通，换热器底部的出口连接有鼓风机(16)，鼓风机(16)将冷却后的烟气通过尾气烟囱(15)排出；换热器(13)内部设置有风管(131)，冷风从所述风管(131)的入口进入，经换热后从出口排出，从换热器(13)底部出风口排出的热风分别通过内烟气进口(02)与外烟气进口(05)通入内筒(07)与加热外套(06)内。

3.根据权利要求1-2所述的油砂立式干馏分离装置，其特征在于，所述炉盖(08)上设置有至少2个进砂口(081)，每个进砂口(081)通过管道(20)与进料漏斗(11)连通，所述管道(20)上设置有可将油砂卸入环形通道(10)内的单向卸料阀(12)。

4.根据权利要求1-2所述的油砂立式干馏分离装置，其特征在于，所述驱动装置包括与内筒(07)固定连接的转盘(03)、驱动所述转盘(03)转动的驱动机构，所述转盘(03)还与除灰装置(04)固定连接，除灰装置(04)围绕所述外筒(09)设置；在加热外套(06)上设置有可将除灰装置内的灰烬刮出的刮刀，该刮刀伸入除灰装置(04)内。

5.根据权利要求1-2所述的油砂立式干馏分离装置，其特征在于，所述内筒(07)底部的加热装置由耐火材料制成。

6.根据权利要求1-2所述的油砂立式干馏分离装置，其特征在于，加热装置的底部设置有可将烟气携带的灰尘排出的灰尘排出口。

7.根据权利要求1-2所述的油砂立式干馏分离装置，其特征在于，内筒的内径为1.4m；外筒的内径为2.0m。

8.根据权利要求1-2所述的油砂立式干馏分离装置，其特征在于，所述裂解气出口(082)与冷却器的入口连通，冷却器与三项分离器连接。