CN206736172U - 油砂、油泥卧式低温干馏系统 - Google Patents

油砂、油泥卧式低温干馏系统 Download PDF

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李飞
王文
卢家鑫
陈远方
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Abstract

本实用新型公开了一种油砂、油泥卧式低温干馏系统,包括供料装置、干馏炉、出料装置、冷却装置、加热装置、助燃装置、排风系统、电气控制系统。本实用新型优点在于专为油砂、油泥的卧式热解工艺而设计,达到实现工业化生产应用。

Description

油砂、油泥卧式低温干馏系统
技术领域
[0001] 本实用新型涉及低温千馏装备,尤其是涉及油砂、油泥卧式低温干馏系统。
背景技术
[0002] 油砂是一种含有天然沥青的砂岩或其他岩石,通常由砂、沥青、矿物质、粘土和水 组成,可以在工艺温度500度左右采用低温干馏工艺制取油砂轻质油(汽油和柴油的混合 物)。
[0003]油泥是在油田的石油开采过程中,随石油抽出,往往采用掩埋的措施,但会造成环 境污染。
[0004] 目前,分离油砂、油泥的工艺方法主要有萃取法和热解干馏法二种。萃取法是采用 加入含有碱成分的化学药剂的水进行油砂的分离,虽然能够回收其中的原油,但生产过程 中存在环境污染问题,并且生产成本高。热解干馏法是采用高温对油砂进行裂解,该法实现 了油砂中重质组分的轻质化,但实验要求较高,运行成本较大。
[0005] 国内外针对油砂、油泥的热解技术主要有内热立式炉工艺、外热立式炉工艺、固体 热载体工艺等。立式炉虽然具有工艺简单,投资较少的优点,但是也存在原料利用率低、煤 气不纯、污染较大、焦油收率偏低的不足。卧式工艺目前理论方法较多,大多在试验阶段,在 设备实际应用上存在提取率低、设备复杂、设备运转率低等缺点,未全面实现工业化生产应 用。
发明内容
[0006]本实用新型目的在于提供一种油砂、油泥卧式低温干馏系统,满足从中提取轻质 油,可以适用于粒度范围<30mm的油砂,并可用于低含量的油泥环保处理。
[0007]为实现上述目的,本实用新型采取下述技术方案:
[000S]本实用新型所述油砂、油泥卧式低温干馏系统,包括供料装置、干馏炉、出料装置、 冷却装置、加热装置、助燃装置、排风系统、电气控制系统;所述供料装置由带式输送机、旋 切供料机构成,所述带式输送机的出料端与所述旋切供料机的进料斗相衔接,旋切供料机 出料口与所述干馏炉的炉筒进料口通过石墨盘根密封转动连通;旋切供料机将物料以旋转 方式送入干馏炉的炉筒内,旋切供料的方式同时进一步满足了密封作用;干馏炉包括传动 装置、齿轮装置、炉筒、炉体、支撑装置构成,支撑装置起到支撑整个炉筒旋转作用;所述炉 筒自进料端向出料端向下倾斜2〜3°布置,炉筒的旋转速度0〜2r/min变频调速;使进入炉筒 内的油砂、油泥被加热的同时沿倾角低侧方向翻转滚动前行,与炉筒壁充分接触换热逐渐 软化热解,有效防止粘壁结焦现象;
[0009]所述出料装置由料仓和设置在所述料仓上的物料进口、出气口、固体废料出口组 成,所述物料进口与炉筒的出料口密封连通,所述固体废料出口处设置有行星落料器;物料 进口与炉筒之间的密封为石墨盘根、耐高温硅胶条双层密封,首道密封采用石墨盘根,由于 炉筒的轴向转动且石墨盘根不具备弹性,会有一定泄漏量,因此第二道密封采用高温硅胶 条,因其具有弹性,经压紧后可以防止裂解气泄露;行星落料器既能满足固体废料的出料功 能又能满足密封功能,干馏后产生的固体废料由输送机输送至堆场,人工定期清理;
[0010] 所述冷却装置由相串联的前端冷却单元和后端冷却单元构成,所述前端冷却单元 和后端冷却单元结构相同,均包括:下部为漏斗结构的冷却罐,所述冷却罐内水平间隔设置 有上、下隔板将冷却罐内腔分隔为上腔室、中腔室、下腔室;所述上腔室内设置有立板将上 腔室分为进气室和出气室,上腔室侧壁上对应于所述进气室和出气室设置有进气管和出气 管;所述中腔室侧壁上设置有冷却水进水管和冷却水出水管;所述漏斗的底部设置有出油 口;通过水冷却将从炉筒中干馏分离的气相油气冷凝分离成液相轻质油和气相裂解气;前 端冷却单元的进气口与出料装置出气口密封连通,后端冷却单元的出气口与加热装置的燃 气管道连通供干馏炉燃气燃烧器循环使用;自前端冷却单元和后端冷却单元的所述出油口 分离出不同品质的轻质油,送至贮油区油罐待外运;
[0011] 所述加热装置共两套,一套为裂解气燃气系统,一套为柴油燃油系统;所述裂解气 燃气系统由净化装置、燃气管道、燃气燃烧器构成;净化装置既能起到稳压作用,又可将裂 解气中的灰尘、硫化氢、二氧化硫除去,经过滤的裂解气经燃气管道、燃气燃烧器对炉筒进 行加热;所述柴油燃油系统由储油罐、燃油管路、燃油燃烧机构成;干馏炉初始起运时,使用 外配柴油通过所述柴油燃油系统对炉筒进行加热,当干馏炉正常运行产气后,则使用本系 统产生的裂解气作为加热燃料对炉筒进行加热,裂解气燃气系统产生热能不足时再启动柴 油燃油系统对炉筒进行加热。
[0012]所述助燃装置由助燃管道、助燃风机、套管式换热器构成;所述套管式换热器的壳 程进风口与所述助燃风机相连通而出风口与干馏炉燃气燃烧器的进风口连通;套管式换热 器的管程为高温烟气通道,通过管壁的换热将助燃新风加热至高温状态,通过燃气燃烧器 喷入炉内燃烧放出热能。
[0013]所述排风系统由集风管、套管式换热器、高温电动风阀、高温烟管、高温排风机、烟 囱构成;所述集风管的进风口与干馏炉出烟口相连通,集风管的出风口通过套管式换热器 的管程和高温烟管与所述高温排风机进风口连通,高温排风机出风口与所述烟囱连通;高 温烟管上开设有与大气相通的自然风进口,所述自然风进口处设置有高温电动风阀;当高 温烟管内温度过高时,高温电动风阀自动开启,吸入自然风,降低高温烟管内温度。
[00M]本实用新型优点在于专为油砂、油泥的卧式热解工艺而设计,达到实现工业化生 产应用。
附图说明
[0015]图1是本实用新型所述供料装置、干馏炉、出料装置、冷却装置的结构示意图。
[0016]图2是本实用新型所述出料装置的结构示意图。
[0017]图2.1是图2的右视结构示意图。
[0018]图3是本实用新型所述行星落料器的结构示意图。
[0019]图4是本实用新型所述冷却装置的结构示意图。
[0020]图4.1是图4的俯视结构示意图。
[0021]图5是本实用新型所述加热装置和助燃装置的结构示意图。
[0022]图6是本实用新型所述排风系统的结构示意图。 U。
[0023]图7是本实用新型所述套管式换热器结构示意图。
[0024]图8是本实用新型所述集风管的结构示意图。
[0025]图9是本实用新型的系统结构示意图。
具体实施方式
[0026]下面结合附图对本发明的实施例作详细说明,本实施例在以本发明技术方案为前 提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下 述实施例。
[0027]如图1、图9所示,本实用新型所述油砂、油泥卧式低温干馏系统,包括供料装置、干 馏炉、出料装置、冷却装置、加热装置、助燃装置、排风系统、电气控制系统;所述供料装置由 带式输送机1、旋切供料机2构成,所述带式输送机1的出料端与所述旋切供料机2的进料斗 相衔接,旋切供料机2出料口与干馏炉的炉筒5进料口通过石墨盘根密封转动连通;旋切供 料机2将物料以旋转方式送入干馏炉的炉筒5内,旋切供料的方式同时进一步满足了密封作 用;干馈炉包括传动装置3、齿轮装置4、炉筒5、炉体6、支撑装置7构成,支撑装置7起到支撑 整个炉筒5旋转作用;所述炉筒5自进料端向出料端向下倾斜2〜3°布置,炉筒5的旋转速度0 〜2r/min变频调速;使进入炉筒5内的油砂、油泥被加热的同时沿倾角低侧方向翻转滚动前 行,与炉筒5壁充分接触换热逐渐软化热解,有效防止粘壁结焦现象。
[0028]如图2、图2 • 1、图3所示,所述出料装置8由料仓和设置在料仓上的物料进口 8.1、出 气口 8 • 2、固体废料出口 8 • 3组成,物料进口 8 • 1与炉筒5的出料口密封连通,固体废料出口 8 • 3处设置有行星落料器S • 4;物料进口 S • 1与炉筒5之间的密封为石墨盘根、耐高温硅胶条 双层密封,首道密封采用石墨盘根,是由于炉筒5的轴向转动且石墨盘根不具备弹性,会有 一定泄漏量,因此第二道密封采用高温硅胶条,因其具有弹性,经压紧后可以防止裂解气泄 露;行星落料器8 • 4既能满足固体废料的出料功能又能满足密封功能,千馏后产生的固体废 料由输送设备送至堆场,人工定期清理。
[0029] 如图4、图4.1所示,所述冷却装置由相串联的前端冷却单元9和后端冷却单元10构 成,前端冷却单元9和后端冷却单元10结构相同,均包括:下部为漏斗结构的冷却罐9.1,冷 却罐9.1内水平间隔设置有上、下隔板9 • 2、9 • 3将冷却罐9.1内腔分隔为上腔室、中腔室、下 腔室;上腔室内设置有立板9 • 4将上腔室分为进气室9.5和出气室9.6,上腔室侧壁上对应于 进气室9.5和出气室9 • 6设置有进气管9.7和出气管9.8;中腔室侧壁上设置有冷却水进水管 9 • 9和冷却水出水管9.10;漏斗9.1的底部设置有出油口 9.11;通过水冷却将从炉筒5中干馏 分离的气相油气冷凝分离成液相轻质油和气相裂解气;前端冷却单元9的进气口 9.7与出料 装置8出气口 8.2密封连通,后端冷却单元10的出气口 9.8与加热装置的净化装置11.1连通 供干馏炉燃气燃烧器11.3实现循环使用;自前端冷却单元9和后端冷却单元10的出油口 9.11分离出不同品质的轻质油,送至贮油区油罐待外运。
[0030] 如图5、图9所示,所述加热装置共两套,一套为裂解气燃气系统,一套为柴油燃油 系统;裂解气燃气系统由净化装置11.1、燃气管道11.2、燃气燃烧器11.3构成,净化装置 11.1既能起到稳压作用,又可将裂解气中的灰尘、硫化氢、二氧化硫除去,经过滤的燃气经 燃气管路11.2、燃气燃烧器11.3送至干馏炉对炉筒5进行加热;柴油燃油系统由储油罐 12.1、燃油管路12.2、燃油燃烧机12.3构成;干馏炉初始起运时,使用外配柴油通过柴油燃 油系统对炉筒5进行加热,当干馏炉正常运行产气后,则使用本系统产生的裂解气作为加热 燃料对炉筒5进行加热,裂解气燃气系统产生热能不足时再启动柴油燃油系统对炉筒5进行 加热。
[0031]如图5、图8、图9所示,所述助燃装置由助燃管道13.1、助燃风机13.2、套管式换热 器14 • 2构成;套管式换热器14.2的壳程进风口与助燃风机13.2相连通而出风口与干馏炉燃 气燃烧器11.3的进风口连通;套管式换热器14.2的管程为高温烟气通道,通过管壁的换热 将助燃新风加热至高温状态,通过燃气燃烧器11.3喷入炉内燃烧放出热能。
[0032]如图6、图7、图S所示,所述排风系统由集风管14.1、套管式换热器14.2、高温电动 风阀14.3、高温烟管14.4、高温排风机14.5、烟囱14.6构成;集风管14.1的进风口 14.7与干 馏炉出烟口相连通,集风管14.1的出风口通过套管式换热器14.2的管程和高温烟管14.4与 高温排风机14 • 5进风口连通,高温排风机14.5出风口与烟囱14.6连通;高温烟管14.4上开 设有与大气相通的自然风进口,自然风进口处设置有高温电动风阀14.3。当高温烟管14.4 内温度过高时,高温电动风阀14.3自动开启,吸入自然风,降低管内温度。
[0033]本实用新型工作原理简述如下:
[0034]粉碎后的物料通过带式输送机1的出料端进入旋切供料机2的进料斗,经过螺旋进 料,进入干馏炉的炉筒5内进行热解。热解过程分为升温段和干馏段,升温停留30-4〇分钟, 进一步脱净物料中的内水,加热温度由进料温度逐渐增加到3〇0-350°C。经过升温的物料进 入千馏段,干馏段温度控制在450-500°C,停留时间为40分钟;在干馏段,物料中的油被热裂 解,产生轻质组分,从而与泥沙分离;轻质组分进一步热解产生裂解气,残留物是固体颗粒 物;热解过程产生的轻质组分和气体通过管道进入冷却装置,在冷却过程中轻质组分被冷 却为气、液两相,液相部分为燃料油和少量热解水,热解油进入燃料油罐,气相部分进入裂 解气燃气系统回用。热解后的固体颗粒物从干馏炉中排出,经冷却进入堆场进一步降温,等 待二次利用。

Claims (3)

1.一种油砂、油泥卧式低温干馏系统,包括供料装置、干馏炉、出料装置、冷却装置、加 热装置、助燃装置、排风系统、电气控制系统;其特征在于:所述供料装置由带式输送机、旋 切供料机构成,所述带式输送机的出料端与所述旋切供料机的进料斗相衔接,旋切供料机 出料口与所述千馏炉的炉筒进料口密封转动连通;所述炉筒自进料端向出料端向下倾斜2〜 3°布置,炉筒的旋转速度0〜2r/min变频调速; 所述出料装置由料仓和设置在所述料仓上的物料进口、裂解气出口、固体废料出口组 成,所述物料进口与炉筒的出料口密封连通,所述固体废料出口处设置有行星落料器; 所述冷却装置由相串联的前端冷却单元和后端冷却单元构成,所述前端冷却单元和后 端冷却单元结构相同,均包括:下部为漏斗结构的冷却罐,所述冷却罐内水平间隔设置有 上、下隔板将冷却罐内腔分隔为上腔室、中腔室、下腔室;所述上腔室内设置有立板将上腔 室分为进气室和出气室,上腔室侧壁上对应于所述进气室和出气室设置有进气管和出气 管;所述中腔室侧壁上设置有冷却水进水管和冷却水出水管,所述漏斗的底部设置有出油 口;前端冷却单元的进气口与出料装置出气口密封连通,后端冷却单元的出气口与加热装 置的燃气管道连通供干馏炉燃气燃烧器使用; 所述加热装置共两套,一套为裂解气燃气系统,一套为柴油燃油系统;所述裂解气燃气 系统由净化装置、燃气管道、燃气燃烧器构成;所述柴油燃油系统由储油罐、燃油管路、燃油 燃烧机构成。
2. 根据权利要求1所述的油砂、油泥卧式低温干馏系统,其特征在于:所述助燃装置由 助燃管道、助燃风机、套管式换热器构成;所述套管式换热器的壳程进风口与所述助燃风机 相连通而出风口与干馈炉燃气燃烧器的进风口连通。
3. 根据权利要求1或2所述的油砂、油泥卧式低温干馏系统,其特征在于:所述排风系统 由集风管、套管式换热器、高温电动风阀、高温烟管、高温排风机、烟囱构成;所述集风管的 进风口与千馏炉出烟口相连通,集风管的出风口通过套管式换热器的管程和高温烟管与所 述高温排风机进风口连通,高温排风机出风口与所述烟囱连通;高温烟管上开设有与大气 相通的自然风进口,所述自然风进口处设置有高温电动风阀。
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