CN219907486U - 一种含油岩屑超临界二氧化碳萃取脱油装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种含油岩屑超临界二氧化碳萃取脱油装置，属于含油固废处理技术领域，包括，萃取罐；控制萃取温度的加热器；将岩屑与水的混合物送入萃取罐的泥浆泵；将二氧化碳增压后送入萃取罐的增压泵；静置罐；经第一减压阀与静置罐顶部连通的第一分离罐；经第二减压阀与静置罐底部连通的第二分离罐，其中，静置罐的中部与萃取罐出口连通，静置罐的底部设有搅拌装置，用于搅拌物料，防止岩屑沉积，萃取罐、静置罐中二氧化碳为超临界状态且静置罐中超临界二氧化碳的密度低于水的密度。本实用新型实现了含油岩屑的连续处理，提高了效率，同时，利用水携带岩屑进出中高压部位，萃取后的岩屑不再与油接触，处理后的岩屑含油率低，脱除率高。
Description
技术领域
本实用新型属于含油固废处理技术领域，也属于资源回收技术领域，具体为一种含油岩屑超临界二氧化碳萃取脱油装置。
背景技术
钻井过程中会产生含油岩屑，这是一种危害固废，需要进行脱油处理后才能进一步加工，比如填埋等。
目前，含油岩屑的一种处理方式是利用超临界二氧化碳萃取岩屑中的油品，该方式操作温度低，萃取过程中油品不会降解生产其他有害副产品，因此不用热裂解过程中脱硫脱硝系统，这一方法中萃取需要在超临界条件下进行，其压力较高，后期降压后萃取液气化为气态，油则从萃取液中析出来以液态形式回收，然而，目前此类装置并没广泛推广，主要原因在于，采用间歇式生产装置操作效率低，如CN201520335789.6公开的含油岩屑的超临界二氧化碳萃取釜装置，其利用萃取釜间歇处理含油岩屑，萃取釜间歇性装料、增压萃取、降压、取出反应残留岩屑，整个过程繁琐，耗时长，效率低，因此，有必要对此技术进一步研究以提供连续性的生产装置以提高处理效率。
实用新型内容
为解决现有技术条件的不足，本实用新型提供了一种含油岩屑超临界二氧化碳萃取脱油装置，本装置能够连续处理含油钻屑，处理效果高。
一种含油岩屑超临界二氧化碳萃取脱油装置，包括：
萃取罐，萃取罐中配置搅拌机构，用于搅拌物料，防止岩屑沉积；所述萃取罐中的二氧化碳处于超临界状态；
用于控制萃取罐中流体温度的加热器；
用于将岩屑与水混合的混合罐；
用于将混合罐中的流体送入萃取罐的泥浆泵，
用于将二氧化碳增压后送入萃取罐的增压泵；
静置罐，静置罐的中部与所述萃取罐出口连通，静置罐的底部设有搅拌装置，用于搅拌物料，防止岩屑沉积，所述静置罐中二氧化碳为超临界状态且密度低于水的密度；
经第一减压阀与所述静置罐顶部连通的第一分离罐，用于分离油和二氧化碳；
经第二减压阀与所述静置罐底部连通的第二分离罐，用于分离岩屑和含油污水。
作为本实用新型的一种具体实施方式，所述静置罐中设有筛板，所述搅拌装置位于所述筛板的下方。
作为本实用新型的一种具体实施方式，还包括依次连接的压缩机、冷却器和二氧化碳储罐，压缩机的入口与分离罐的气相出口连通，二氧化碳储罐的出口与增压泵的入口连通，从而实现二氧化碳循环。
作为本实用新型的一种具体实施方式，分离罐的水相至少部分送入混合罐中，用于与岩屑混合。
作为本实用新型的一种具体实施方式，所述搅拌装置或搅拌机构为磁力搅拌器。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
(1)相对于间歇生产装置，本实用新型实现了连续生产，提高了操作效率。
(2)本实用新型将岩屑与水混合形成浆液运输，解决了固体难以增压连续运输的问题，在萃取罐、静置罐中设置搅拌结构可以防止岩屑沉积堵塞管道，同时也使得固体能够顺利从高压容器中转移至低压容器中。
(3)本实用新型设置静置罐，静置罐中油主要溶解于超临界二氧化碳中，而且控制超临界二氧化碳的密度低于水，因此，可以通过密度差异实现含油二氧化碳、水的分离，岩屑随水流动，后期降压后，岩屑不会再与油品接触，因此，所得岩屑的含油率低。
附图说明
图1为本实用新型实施例1含油岩屑超临界二氧化碳萃取脱油装置的工艺流程图；
图2为本实用新型实施例2含油岩屑超临界二氧化碳萃取脱油装置的工艺流程图；
图中，萃取罐1；静置罐2；二氧化碳储罐3；增压泵4；加热器5；混合罐6；泥浆泵7；混合器8；搅拌机构9；压缩机12；冷却器13；
第一减压阀101；第一分离罐111；第二减压阀102；第二分离罐112；
搅拌装置201；筛板202。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步地的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
在本实用新型的描述中，需指出的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，不能理解为对本实用新型的限制。
实施例1
请参考图1，本实用新型的含油岩屑超临界二氧化碳萃取脱油装置，包括二氧化碳进料系统、含油岩屑进料系统、萃取罐1、静置罐2、二氧化碳与油分离系统、水与岩屑分离系统。
二氧化碳进料系统包括依次连接的二氧化碳储罐3、增压泵4、加热器5，加热器5的出口与萃取罐1连通，二氧化碳储罐3中储存液体二氧化碳，增压泵4用于将二氧化碳增压后送入萃取罐1中，加热器5用于控制萃取罐1的萃取温度。
含油岩屑进料系统包括依次连接的混合罐6和泥浆泵7，混合罐6用于将含油岩屑与水进行混合形成水泥浆，便于利用泥浆泵7增压输送，为了避免混合罐6中含油岩屑沉积，可以在混合罐6中配置搅拌结构，混合罐6为常压罐，以便于将固体含油岩屑输送至混合罐6中，具体输送方式可以采用螺旋输送机输送、料斗输送等。泥浆泵7的出口也与萃取罐1连通，用于将岩屑输送至萃取罐中。
为了使得岩屑与超临界二氧化碳混合得更加充分，可以将泥浆泵7出口的流体与增压泵4出口的流体利用混合器8进行混合，混合点位于加热器5的下游，以避免岩屑影响换热器的运行(比如沉积堵塞换热器的换热管)。
萃取罐1作为二氧化碳与含油岩屑的萃取场所，萃取条件根据需要选择，比如温度40℃，压力15Mpa，为了防止岩屑在萃取罐1中沉积导致堵塞问题，在萃取罐中设置搅拌机构9，搅拌机构9不断地搅拌、扰动萃取罐1中物料，使得岩屑与水、超临界二氧化碳混合均匀，一起流动。
静置罐2是一个分离设备，萃取罐1出口的流体从静置罐2中部进入后开始静置分层，要注意的是，此处需要控制超临界二氧化碳的密度低于水的密度，比如0.5g/cm3，以使得溶有油的超临界二氧化碳位于静置罐2的上部，水和岩屑为静置罐2的下部，具体的温度、压力可以根据张敬畅,张建军,曹维良等人所著《超临界CO2密度与温度压力关系的研究》进行选择。静置罐2底部设置搅拌装置201，以避免岩屑沉积，为了降低搅拌过程中对静置分层的影响，比如扰动上部流体，在静置罐2中设置筛板202，搅拌装置201位于筛板202的下方，因此，物料可以穿过筛板202进入静置罐2下部，静置罐2下部的搅拌作用由于受到筛板的阻拦会减弱，不会导致静置罐2上部流体大幅度搅拌，影响其分层。
二氧化碳与油分离系统包括依次连接的第一减压阀101和第一分离罐111，其中，第一减压阀101的入口与静置罐2的顶部连通，超临界二氧化碳经第一减压阀降压后变成气体，从第一分离罐111顶部输出，超临界二氧化碳中溶解的油仍然为液体，第一分离罐111底部输出，从而实现了二氧化碳与油的分离。
水与岩屑分离系统包括依次连接的第二减压阀102和第二分离罐112，其中，第二减压阀102的入口与静置罐2的底部连通，第二分离罐112也会常压罐，水和岩屑能够依靠密度差异进行分离，分离后的岩屑从第二分离罐112底部排除，可以采用螺旋输送机等输送。
具体的，所述搅拌装置或搅拌机构可以采用常规的搅拌器，也可以采用磁力搅拌器，磁力搅拌器可以减少动密封点，降低二氧化碳泄露风险。
实施例2
实施例2在实施例1的基础上进行改动，具体变化如下：
1、建立二氧化碳循环：本实施例的装置还包括依次连接的压缩机12、冷却器13，压缩机12的入口与第一分离罐101的气相出口连通，冷却器13的出口与二氧化碳储罐3连通，用于将二氧化碳循环使用，不足的二氧化碳通过补充管线补充。
2、建立水循环：本实施例中第二分离罐102的含油污水通过泵送入混合罐6中，实现循环使用，不足的水通过补充管线补充。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型实施例揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种含油岩屑超临界二氧化碳萃取脱油装置，其特征在于，包括：
萃取罐，萃取罐中配置搅拌机构，用于搅拌物料，防止岩屑沉积；所述萃取罐中的二氧化碳处于超临界状态；
用于控制萃取罐中流体温度的加热器；
用于将岩屑与水混合的混合罐；
用于将混合罐中的流体送入萃取罐的泥浆泵，
用于将二氧化碳增压后送入萃取罐的增压泵；
静置罐，静置罐的中部与所述萃取罐出口连通，静置罐的底部设有搅拌装置，用于搅拌物料，防止岩屑沉积，所述静置罐中二氧化碳为超临界状态且密度低于水的密度；
经第一减压阀与所述静置罐顶部连通的第一分离罐，用于分离油和二氧化碳；
经第二减压阀与所述静置罐底部连通的第二分离罐，用于分离岩屑和含油污水。
2.根据权利要求1所述的含油岩屑超临界二氧化碳萃取脱油装置，其特征在于，所述静置罐中设有筛板，所述搅拌装置位于所述筛板的下方。
3.根据权利要求1所述的含油岩屑超临界二氧化碳萃取脱油装置，其特征在于，还包括依次连接的压缩机、冷却器和二氧化碳储罐，压缩机的入口与所述分离罐的气相出口连通，二氧化碳储罐的出口与所述增压泵的入口连通。
4.根据权利要求1所述的含油岩屑超临界二氧化碳萃取脱油装置，其特征在于，所述分离罐的水相至少部分送入所述混合罐中。
5.根据权利要求1所述的含油岩屑超临界二氧化碳萃取脱油装置，其特征在于，所述搅拌装置为磁力搅拌器。
6.根据权利要求1所述的含油岩屑超临界二氧化碳萃取脱油装置，其特征在于，所述搅拌机构为磁力搅拌器。
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