CN211189182U

CN211189182U - 一种提高超临界co2萃取油泥萃取率的系统

Info

Publication number: CN211189182U
Application number: CN201921818044.XU
Authority: CN
Inventors: 裴雪梅; 王敏; 刘淼; 周渊博; 李葳
Original assignee: Beijing Heron Engineering Technology Co ltd
Current assignee: Beijing Heron Engineering Technology Co ltd
Priority date: 2019-10-25
Filing date: 2019-10-25
Publication date: 2020-08-07
Anticipated expiration: 2029-10-25

Abstract

本实用新型公开了一种提高超临界CO₂萃取油泥萃取率的系统，属于石油化工领域；其技术方案要点是包括依次设置的压缩机、预热釜、高压计量装置、萃取釜、气液分离罐以及油水分离罐；还设有脱水装置以及电捕除油器，脱水装置和萃取釜连接，电捕除油器的进料口和气液分离罐出口连接，电捕除油器的出口和压缩机的进口连接。本实用新型解决了常规的系统成本较高、耗能高的问题，达到了提高萃取率，且不会造成成本增加，降低耗能的效果。

Description

一种提高超临界CO2萃取油泥萃取率的系统

技术领域

本实用新型涉及石油化工领域，更具体的说，它涉及一种提高超临界CO₂萃取油泥萃取率的系统。

背景技术

含油污泥（简称油泥）是在石油的开发、运输、储存、炼制、污水处理过程中产生的三废之一，油泥是富含石油烃类的固体危险废物，主要由油份、泥沙和水组成。油泥的组成成分主要取决于原油的种类、开采时段、炼油厂工艺等，其组成随时间变化而变化，油泥中的含油率在 10-70%，含水率在 40-90%之间；因为油泥中含有油量较高，所以需要对油泥中的油进行回收。

现可参考授权公告号为CN103979757B的中国发明专利，其公开了一种超临界流体多级萃取-裂解耦合处理含油污泥的方法，采用油泥减量化、调质化、闪蒸热处理、多级超临界流体萃取-超临界水裂解耦合技术对含油污泥进行无害化处理及资源化利用，其中闪蒸可得轻油组分，多种超临界流体梯度萃取得到重质油、高级酚及稠环芳烃，超临界水裂解将油泥中残留的重胶质及沥青质裂解为丙烯、丁烯、轻油及重油组分，重油组分再经超临界流体萃取利用。

授权公告号为CN102453494B的中国发明专利，其公开了一种超声强化超临界萃取油泥的方法，油泥和萃取剂进入带有强化超声装置的超临界萃取釜，设定超临界萃取压力及超临界萃取温度，进行超临界萃取。

上述两个对比文件中的技术虽然能够使油泥进行无害化处理、缩短萃取时间以及提高萃取率的优点，但是其萃取流程长，萃取剂种类多，导致能耗高以及运行成本高的缺点。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型目的在于提供一种提高超临界CO₂萃取油泥萃取率的系统，其通过超临界CO₂萃取油泥萃取系统，能够达到提高对油泥减量化处理，提供安全性，降低成本以及减少对环境造成污染的目的。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种提高超临界CO₂萃取油泥萃取率的系统，包括依次设置的压缩机、预热釜、高压计量装置、萃取釜、气液分离罐以及油水分离罐；

还设有脱水装置以及电捕除油器，脱水装置和萃取釜连接，电捕除油器的进料口和气液分离罐出口连接，电捕除油器的出口和压缩机的进口连接。

通过采用上述技术方案，通过压缩机、预热釜、高压计量装置、萃取釜、气液分离罐以及油水分离罐的配合能够实现超临界CO₂萃取油泥萃取率的方法，能够实现对油泥高效萃取，还提高萃取率，降低萃取成本，且在工作的过程中，不会产生废气，能够减少对环境造成的污染。

本实用新型进一步设置为：所述高压计量装置采用高压计量泵，脱水装置采用三相卧式螺旋离心机，电捕除油器采用电捕焦除油器。

通过采用上述技术方案，能够准确的对夹带剂进行计量，三相卧式螺旋离心机能够将油泥中的部分油水进行脱除，电捕焦除油器具有捕焦油效率高、阻力损失小、气体处理量大等特点。

综上所述，本实用新型相比于现有技术具有以下有益效果：

1.超临界CO₂萃取油泥萃取率的系统，能够在提高对油泥萃取率的同时，还能够降低从生产成本，减少对环境造成的污染；

2.电捕焦除油器能够对CO₂进行除油回收再利用，从而能够降低成本，且不会产生废气，减少对环境造成的影响。

附图说明

图1是实施例一的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

实施例一：一种提高超临界CO₂萃取油泥萃取率的方法，如图1所示，包括如下步骤：

a.压缩：将CO₂通入压缩机内，调节压力到临界压力，且临界的压力值不小于7.39MPa；

b.预热：夹带剂和升压后的CO₂在预热釜中进行预热，并且预热到临界温度以上，加入夹带剂的量为萃取剂的1%-10%，临界温度不小于31.2℃，CO₂在临界压力和临界温度的作用下，能够处于超临界状态，从而提高CO₂对油份的溶解度，能够将油份从油泥中萃取出来；

c.萃取：油泥脱水后通入到萃取釜中，携带夹带剂的超临界CO₂流体从萃取釜底部通入到萃取釜中，且萃取釜内的压力值为7.5-20MPa，温度需高于31.2℃，萃取釜内的温度和压力值能够使CO₂保持在超临界状态，超临界状态CO₂的相比较常温常压下对油份溶解度提高了100倍以上，能够更好的对油泥中的油份进行萃取；

d.气液分离：气液分离罐的入口处设有带有伴热的减压阀，混合的流体经过减压阀减压后进入气液分离罐中，减压阀能够对混合的流体进行减压，从而使CO₂对油份的溶解度降低，油份被分离；

e.油水分离：液体进入油水分离罐中实现油水分离。

气液分离的过程中，对分离出来的CO₂采用电捕除油，能够对残留在CO₂中的油份进行去除，从而实现CO₂的循环利用，避免带有油份CO₂的直接排走造成污染，还能够进一步提高对油份的回收利用，且同时实现了CO₂的循环利用，充分实现了资源的循环利用，符合绿色环保的要求，还能够降低萃取油份的成本。

夹带剂是甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、正戊烷中一种或几种的混合物，可增加有机物在超临界CO₂中的溶解度，提高萃取率，缩短萃取时间，同时可萃取油泥中的部分痕量重金属。

萃取釜内设有两层筛网，经过三相卧式螺旋离心机脱水后的油泥放置在两层筛网之间，超临界的CO₂流体从萃取釜底部进入，对油泥中的油份进行萃取，下层的筛网能够对进入的超临界流体起到分散的作用，避免油泥在超临界流体的冲击下形成沟流；萃取完成后的超临界的流体CO₂从萃取釜的上端流出，上层的筛网能够防止油泥固体被带出萃取釜，萃取完成后，再将萃取釜内的残渣进行清理。

CO₂进入压缩机，经过压缩升至一定的压力，并通过压力微调阀将压力调节到临界压力以上。夹带剂由计量泵计量后与升压的CO₂在预热釜中混合，并预热达到临界温度以上，混合后流体由萃取釜底部进入，萃取釜放置在恒温水浴中或者萃取釜带有加热套，保证进入萃取釜的CO₂已经达到并维持超临界状态所需的温度。油泥经过初步脱水后放置在萃取釜中，并且上下设置筛网，以防止固体物质从底部漏出或从上部带出堵塞管路；萃取后的超临界CO₂从萃取釜顶部出来，连接萃取釜顶部和减压阀之间的管道上缠绕有螺旋型的加热管，以防止温度下降导致萃取出来的油份在管路中析出，从萃取釜顶部出来的流体经过减压阀后，进入到气液分离罐中，减压后的非超临界CO₂对油份的溶解度降低，遂油份被分离出来；从气液分离罐出来的CO₂经过电捕除油器除油滴后循环利用，液相进入到油水分离罐中进行油水分离，分离出的油品进入到油品储罐中，分离出来的污水去污水处理厂进行处理。其中减压阀需要设置加热管，防止突然降压导致温度下降，流体中油水析出堵塞管路。经过超临界萃取的油泥残渣从萃取釜下部排出。

超临界状态下，将超临界CO₂与待分离的油泥接触，使其有选择性地依次把极性大小、沸点高低和分子量大小的成分萃取出来，并且超临界流体的密度和介电常数随着密闭体系压力的增加而增加,极性增大,可将不同极性的成分进行分步提取。超临界流体在不同的温度和压力下，其溶解性也不相同，我们采用接近于液体密度状态下的超临界温度和压力，这时候，超临界流体的溶解性最高，是常温常压下溶解度的100倍以上。夹带剂能提高溶质在超临界流体中的溶解度，提高超临界流体的萃取能力，缩短超临界萃取时间，减少所需超临界流体的用量。夹带剂与溶质都有形成氢键的分子结构，利用氢键较强的分子间作用力，来提高溶质在超临界流体中的溶解度。使用带有负电的夹带剂，还可以将油泥中的金属萃取出来，并且夹带剂的残留不影响油品的品质。

实施例二：一种提高超临界 CO₂萃取油泥萃取率的系统，包括依次设置的压缩机、预热釜、高压计量装置、萃取釜、气液分离罐以及油水分离罐；还设有脱水装置以及电捕除油器，脱水装置和萃取釜连接，电捕除油器的进料口和气液分离罐连接，电捕除油器的出口和压缩机的进口连接高压计量装置采用高压计量泵，脱水装置采用三相卧式螺旋离心机，电捕除油器采用电捕焦除油器。

压缩机的进料口与CO₂进口相连，压缩机出料口与预热釜进料口相连。预热釜的进料口与压缩后的CO₂进口相连，预热釜进料口与夹带剂进口相连，预热釜出料口与萃取釜进料口相连；高压计量装置的进料口与夹带剂进口相连，高压计量装置出料口与预热釜进料口相连；脱水装置的进料口与油泥进口相连；萃取釜上存在两个进料口，其中一个进料和，脱水装置的出料口连接，可供脱水后的油泥进入，另外一个萃取釜的进料口和与携带夹带剂的超临界CO₂进口相连；萃取釜也包括两个出料口，其中一个出料口可供油泥萃取后的残渣排出，另外一个出料口和气液分离罐的进料口连接；气液分离罐具有一个进料口和两个出料口，气液分离罐进料口与萃取釜一个出料口相连，气液分离罐一个出料口与油水分离罐进口相连，另外一个出料口与电补焦除油器进料口相连；油水分离罐具有一个进料口和两个出料口；油水分离罐进料口与气液分离罐出料口相连，其中出料口供萃取出的油份排走进行收集，另外一个出料口供污水的排出。

萃取釜中安装有两层筛网，通过萃取釜进料口进入的油泥处于两层筛网之间，下层筛网能够对进入萃取釜内部的流体进行分散，避免流体对油泥冲击造成沟流，还能够避免油泥下坠对可供流体进入的进料口造成堵塞，使萃取用的流体能够更好的进入萃取釜内，上层的筛网能避免固体随着CO₂进入上方的出料口，也起到避免堵塞出料口的目的。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种提高超临界CO₂萃取油泥萃取率的系统，其特征在于包括依次设置的压缩机、预热釜、高压计量装置、萃取釜、气液分离罐以及油水分离罐；

2.根据权利要求1所述的一种提高超临界CO₂萃取油泥萃取率的系统，其特征在于：所述高压计量装置采用高压计量泵，脱水装置采用三相卧式螺旋离心机，电捕除油器采用电捕焦除油器。