專利名稱：油母頁巖干餾系統(tǒng)頁巖油密閉回收方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油化工與環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域范疇，特別涉及一種油母頁巖干餾系統(tǒng)頁巖油密閉回收方法，本發(fā)明還涉及一種油母頁巖干餾系統(tǒng)頁巖油密閉回收裝置。
背景技術(shù)：
油母頁巖是煤炭伴生資源，利用油母頁巖干餾技術(shù)煉制原油及其副產(chǎn)品，曾支持了我國(guó)在貧油時(shí)期的經(jīng)濟(jì)建設(shè)，但其研究與開發(fā)也曾一度逐年萎縮。上世紀(jì)90年代初，撫順礦業(yè)集團(tuán)引進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念，重新開始油母頁巖的綜合利用和研發(fā)。其中以油母頁巖煉油最為重點(diǎn)。頁巖油是一種人造石油，從頁巖油制取輕質(zhì)油品，是目前人造石油制取合格液體燃料的方法中成本最低的一種。頁巖油是油頁巖干餾時(shí)有機(jī)質(zhì)受熱分解生成的一種褐色、 有特殊刺激氣味的粘稠狀液體產(chǎn)物，類似天然石油，富含烷烴和芳烴，但含有較多的烯烴組分，并且還含有含氧、氮、硫等的非烴類組分。由于油頁巖有機(jī)質(zhì)組成的不同，以及熱加工條件的差異，因而各地所產(chǎn)的頁巖油的組成和性質(zhì)也不一樣。其比重約在0.9 1.0之間。中國(guó)撫順、茂名都是油頁巖的高產(chǎn)地。在中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)?01010584383. 3,201010584597. 0等專利中，公開了幾種
有關(guān)油母頁巖干餾系統(tǒng)油品回收方法與裝置，在這些專利中，油品首先進(jìn)入一臺(tái)除泥設(shè)備， 再進(jìn)入油水分離設(shè)備，這使得設(shè)備成本加大，且效果并不如意，其原因是進(jìn)入除泥設(shè)備本身的油泥量十分微小，并沒有專門設(shè)置大型除泥設(shè)備的必要?，F(xiàn)有技術(shù)中，脫除頁巖油中夾帶的水分常用隔油手段脫水，這種方法脫水往往費(fèi)時(shí)費(fèi)力，效果還不好。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題就是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中，采用專門的除塵器脫除蒸餾油氣中的油泥，成本高且除泥效果不理想以及用隔油手段脫水，費(fèi)時(shí)費(fèi)力效果不好的問題而提供的一種油母頁巖干餾系統(tǒng)頁巖油密閉回收方法，本發(fā)明還提供了一種油母頁巖干餾系統(tǒng)頁巖油密閉回收裝置。本發(fā)明的方法和裝置取消了現(xiàn)有技術(shù)中使用各類除塵器除泥，僅采用集泥罐作為油-泥分離設(shè)備，將油母頁巖干餾系統(tǒng)中集合管段較大顆粒和體積的油泥或粉塵通過沉淀除去，脫泥后得到的油水混合物通過多級(jí)脫水系統(tǒng)分離，得到頁巖油產(chǎn)品。 從而在保證了油品質(zhì)量的同時(shí)，又做到了裝置的簡(jiǎn)單化，降低了設(shè)備投資成本，減小了占地面積。本發(fā)明所要求解決的技術(shù)問題可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種油母頁巖干餾系統(tǒng)頁巖油密閉回收方法，所述方法的步驟為1)從干餾爐出來的頁巖油油氣首先進(jìn)入集合管，在集合管內(nèi)用水淋洗；部分油氣經(jīng)淋洗冷卻后，形成水、油泥和頁巖油的三相混合物從集合管下端出口流入集泥罐內(nèi)，在集泥罐內(nèi)進(jìn)行沉淀分離，分離后的油水混合物進(jìn)入第一旋流脫水器進(jìn)行脫水，脫除部分水后的油水混合物進(jìn)入?yún)R流管路；淋洗后，呈氣態(tài)的頁巖油油氣從側(cè)部出口進(jìn)入下一級(jí)瓦斯塔；2)頁巖油油氣進(jìn)入瓦斯塔下部，用水進(jìn)行第二級(jí)淋洗，經(jīng)淋洗冷卻后，部分油氣成為油水混合物，從瓦斯塔底部出口進(jìn)入第二旋流脫水器進(jìn)行脫水，脫除部分水后的油水混合物進(jìn)入?yún)R流管路；經(jīng)淋洗后，呈氣態(tài)的頁巖油油氣進(jìn)入下一級(jí)空氣塔；3)頁巖油油氣進(jìn)入空氣塔，用水進(jìn)行第三級(jí)淋洗，經(jīng)淋洗冷卻后，又有部分油氣成為油水混合物，從空氣塔底部出口進(jìn)入第三旋流脫水器進(jìn)行脫水，脫除部分水后的油水混合物進(jìn)入?yún)R流管路；經(jīng)淋洗后，呈氣態(tài)的頁巖油油氣進(jìn)入下一級(jí)冷卻塔；4)頁巖油油氣進(jìn)入冷卻塔，用水進(jìn)行第四級(jí)淋洗，剩余的油氣經(jīng)這一級(jí)淋洗冷卻后，全部成為液態(tài)的油水混合物，從冷卻塔底部出口進(jìn)入第四旋流脫水器進(jìn)行脫水，脫除部分水后的油水混合物進(jìn)入?yún)R流管路；5)從集合管、瓦斯塔、空氣塔、冷卻塔各段進(jìn)入?yún)R流管路的油水混合物匯集后，送入尾段的油水分離槽，進(jìn)行最后一步脫水，脫水后得到頁巖油進(jìn)入計(jì)量系統(tǒng)作為產(chǎn)品排出。進(jìn)入冷卻塔的瓦斯氣在經(jīng)過了四個(gè)冷卻裝置后夾帶了頁巖油和水分，瓦斯氣從冷卻塔循環(huán)瓦斯出口排出，經(jīng)瓦斯脫液器脫除其中夾帶的油水混合物，脫除的油水混合物經(jīng)匯流管路送入尾段的油水分離槽，進(jìn)行脫水，脫水后得到頁巖油進(jìn)入計(jì)量系統(tǒng)作為產(chǎn)品排出；經(jīng)初步脫水的瓦斯氣返回到瓦斯塔上部。瓦斯氣返回瓦斯塔上部，瓦斯塔上、下部分接合面設(shè)置液封，防止瓦斯氣和油氣混合，返回的瓦斯氣在瓦斯塔上端用水淋洗，將瓦斯氣中還未脫除的油份全部冷卻轉(zhuǎn)化成液態(tài)油水混合物，生成的液態(tài)油水混合物在瓦斯塔下部與從油頁巖油氣中冷卻生成的油水混合物匯合，再經(jīng)第二旋流脫水器進(jìn)行脫水，脫除部分水后的油水混合物進(jìn)入?yún)R流管路，然后被送入尾段的油水分離槽，進(jìn)行最后一步脫水，脫水后得到頁巖油進(jìn)入計(jì)量系統(tǒng)作為產(chǎn)品排出。所述經(jīng)集合管、瓦斯塔、空氣塔、冷卻塔尾端連接的各脫水器脫除的廢水分別回送到集合管、瓦斯塔、空氣塔、冷卻塔頂部作為冷凝洗滌水循環(huán)利用，形成密閉的水循環(huán)系統(tǒng)。一種應(yīng)用于油母頁巖干餾系統(tǒng)頁巖油密閉回收方法的裝置，包括集合管、瓦斯塔、空氣塔、冷卻塔、集泥罐、旋流脫水器、油水分離槽、匯流管路，所述集合管連接在干餾爐出口處，集合管后依次連接瓦斯塔、空氣塔、冷卻塔、集泥罐，集合管的底部連接集泥罐，集泥罐的底部連接第一旋流脫水器，旋流脫水器的頂端連接匯流管路，所述瓦斯塔、空氣塔、 冷卻塔底部分別連接第二、第三、第四旋流脫水器，所述三個(gè)旋流脫水器頂部都與匯流管路連接，所述匯流管路連接到油水分離槽。所述冷凝塔的一側(cè)連接瓦斯脫液器，所述瓦斯塔脫液器通過匯流管路連接油水分
兩1曰。所述各段旋流脫水器前分別連有增壓泵。所述各段旋流脫水器底部分別與相應(yīng)回收裝置頂部相連。所述瓦斯脫液器為電捕塔或氣液旋流分離器。所述各段旋流脫水器以單級(jí)或兩級(jí)以上串聯(lián)的方式使用。本發(fā)明的發(fā)明人在經(jīng)過了廣泛而深入的研究之后發(fā)現(xiàn)，油頁巖干餾系統(tǒng)先通過集合管段去除油泥，后進(jìn)入后續(xù)的淋洗部分，包括瓦斯塔和空氣塔，最后通過冷卻部分，包括冷卻塔，逐級(jí)回收油頁巖干餾油氣中所含的頁巖油。采用集合管和集泥罐，回收第一級(jí)頁巖油，同時(shí)除去其中的油泥，避免影響后續(xù)工段產(chǎn)品油的質(zhì)量。采用瓦斯塔和空氣塔代替原先的洗滌飽和塔，進(jìn)行第二，第三級(jí)的淋洗和冷卻，也就是在主風(fēng)增濕過程前，率先通過瓦斯塔把干餾氣中的頁巖油脫除，進(jìn)行一定的洗滌和冷卻工作，具有循環(huán)氣洗滌徹底，主風(fēng)不帶頁巖油，避免加熱爐結(jié)垢的優(yōu)點(diǎn)。最后通過冷卻塔進(jìn)行最后一級(jí)的洗滌和冷卻，再輔以氣液分離設(shè)備，回收循環(huán)瓦斯中夾帶的頁巖油，全面回收了干餾氣中的有用油品。由于頁巖油是從在集合管內(nèi)進(jìn)行洗滌和冷卻的循環(huán)水中提取出來的，頁巖油內(nèi)不可避免存在大量水分， 以往僅僅通過隔油等手段脫水往往費(fèi)時(shí)費(fèi)力，效果還不好。但如果通過設(shè)置多級(jí)脫水系統(tǒng)， 包括各段的脫水器和尾段的油水分離槽，共同保證了油產(chǎn)品的質(zhì)量，由于分離出的廢水作為循環(huán)水重復(fù)利用，還解決了廢水處理和新鮮水供給的問題。本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思如下對(duì)經(jīng)過除泥處理的頁巖油油氣進(jìn)行多道洗滌冷凝并做相應(yīng)脫水處理，可以很好地保證油產(chǎn)品的質(zhì)量。脫水處理產(chǎn)生的水則再次通向冷卻洗滌部分進(jìn)行循環(huán)。循環(huán)瓦斯夾帶的頁巖油和廢水含量較少，回收后直接進(jìn)入油水分離槽。采用油水分離槽提純頁巖油，并通入計(jì)量裝置形成產(chǎn)品。由上可知，由于油泥量極小，無需增設(shè)大型油泥分離裝置，故僅設(shè)置集合管集泥罐，并分別在集合管集泥罐、瓦斯塔、空氣塔、冷卻塔出水口設(shè)置脫水器，在冷卻塔循環(huán)瓦斯回流口設(shè)置瓦斯脫液器，全面回收干餾生成的頁巖油。由于采用了如上的技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下特點(diǎn)本發(fā)明取消了現(xiàn)有技術(shù)中使用的各類除塵器作為除泥裝置，僅采用集泥罐作為油-泥分離設(shè)備，將油母頁巖干餾系統(tǒng)中集合管段較大顆粒和體積的油泥或粉塵通過沉淀除去，脫除油泥后的油水混合物通過后續(xù)的油水分離設(shè)備脫水得到頁巖油產(chǎn)品。從而在保證了油品質(zhì)量的同時(shí)， 又做到了裝置的簡(jiǎn)單化，降低了設(shè)備投資成本，減小了占地面積。本發(fā)明通過逐級(jí)回收程序回收頁巖油，有利于頁巖油的充分回收。本發(fā)明采用液-液旋流分離技術(shù)對(duì)油頁巖干餾系統(tǒng)各段的頁巖油回收系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化，先通過液-液旋流分離器初步除去油水混合物中的部分水分，后通過油水分離槽最終分離出合格的油產(chǎn)品，既避免了油水分離槽采用重力分離效率慢的問題，又減輕了油水分離槽的工作負(fù)荷，減小了油水分離槽的規(guī)模。


圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的油頁巖干餾系統(tǒng)頁巖油分級(jí)回收流程示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。如附圖1所示，集合管1作為油母頁巖干餾焦油氣第一級(jí)冷卻和洗滌裝置，其出水口的油水混合物中含有大量的頁巖粉塵、重金屬離子、無機(jī)鹽類與原油，頁巖粉塵及各類雜質(zhì)吸附原油油霧形成的油泥隨油水混合物進(jìn)入集泥罐2中，沉淀除去其中的油泥后其溢流油水混合物由泵3-1增壓后進(jìn)入主體為并聯(lián)液液旋流分離器組的旋流脫水器4-1，初步脫除其中的水分并進(jìn)入?yún)R流管路。瓦斯塔5、空氣塔6、冷卻塔7出口的油水混合物中已經(jīng)不存在油泥，故直接由泵
3-2,3-3和3-4增壓后進(jìn)入主體同樣為并聯(lián)液液旋流分離器組的旋流脫水器4-2、4-3和
4-4，初步脫除其中水分并進(jìn)入?yún)R流管路。通過集合管，瓦斯塔，空氣塔，冷卻塔所回收的油品回收量由下表所示
權(quán)利要求
1.一種油母頁巖干餾系統(tǒng)頁巖油密閉回收方法，其特征在于，所述方法的步驟為1)從干餾爐出來的頁巖油油氣首先進(jìn)入集合管，在集合管內(nèi)用水淋洗；部分油氣經(jīng)淋洗冷卻后，形成水、油泥和頁巖油的三相混合物從集合管下端出口流入集泥罐內(nèi)，在集泥罐內(nèi)進(jìn)行沉淀分離，分離后不帶油泥的油水混合物進(jìn)入第一旋流脫水器進(jìn)行脫水，脫除部分水后的油水混合物進(jìn)入?yún)R流管路；淋洗后，呈氣態(tài)的頁巖油油氣進(jìn)入下一級(jí)瓦斯塔；2)頁巖油油氣進(jìn)入瓦斯塔下部，用水進(jìn)行第二級(jí)淋洗，經(jīng)淋洗冷卻后，部分油氣成為油水混合物，從瓦斯塔底部出口進(jìn)入第二旋流脫水器進(jìn)行脫水，脫除部分水后的油水混合物進(jìn)入?yún)R流管路；經(jīng)淋洗后，呈氣態(tài)的頁巖油油氣進(jìn)入下一級(jí)空氣塔；3)頁巖油油氣進(jìn)入空氣塔，用水進(jìn)行第三級(jí)淋洗，經(jīng)淋洗冷卻后，又有部分油氣成為油水混合物，從空氣塔底部出口進(jìn)入第三旋流脫水器進(jìn)行脫水，脫除部分水后的油水混合物進(jìn)入?yún)R流管路；經(jīng)淋洗后，呈氣態(tài)的頁巖油油氣進(jìn)入下一級(jí)冷卻塔；4)頁巖油油氣進(jìn)入冷卻塔，用水進(jìn)行第四級(jí)淋洗，剩余的油氣經(jīng)這一級(jí)淋洗冷卻后，全部成為液態(tài)的油水混合物，從冷卻塔底部出口進(jìn)入第四旋流脫水器進(jìn)行脫水，脫除部分水后的油水混合物進(jìn)入?yún)R流管路；5)從集合管、瓦斯塔、空氣塔、冷卻塔各段進(jìn)入?yún)R流管路的油水混合物匯集后，送入尾段的油水分離槽，進(jìn)行最后一步脫水，脫水后得到頁巖油進(jìn)入計(jì)量系統(tǒng)作為產(chǎn)品排出。
2.如權(quán)利要求1所述的油母頁巖干餾系統(tǒng)頁巖油密閉回收方法，其特征在于，進(jìn)入冷卻塔的瓦斯氣在經(jīng)過了四個(gè)冷卻裝置后夾帶了頁巖油和水分，瓦斯氣從冷卻塔循環(huán)瓦斯出口排出，經(jīng)瓦斯脫液器脫除其中夾帶的油水混合物，脫除的油水混合物經(jīng)匯流管路送入尾段的油水分離槽，進(jìn)行脫水，脫水后得到頁巖油進(jìn)入計(jì)量系統(tǒng)作為產(chǎn)品排出；經(jīng)初步脫水的瓦斯氣返回到瓦斯塔上部。
3.如權(quán)利要求2所述的油母頁巖干餾系統(tǒng)頁巖油密閉回收方法，其特征在于，瓦斯氣返回瓦斯塔上部，瓦斯塔上、下部分接合面設(shè)置液封，防止瓦斯氣和油氣混合，返回的瓦斯氣在瓦斯塔上端用水淋洗，將瓦斯氣中還未脫除的油份全部冷卻轉(zhuǎn)化成液態(tài)油水混合物， 生成的液態(tài)油水混合物在瓦斯塔下部與從油頁巖油氣中冷卻生成的油水混合物匯合，再經(jīng)第二旋流脫水器進(jìn)行脫水，脫除部分水后的油水混合物進(jìn)入?yún)R流管路，然后被送入尾段的油水分離槽，進(jìn)行最后一步脫水，脫水后得到頁巖油進(jìn)入計(jì)量系統(tǒng)作為產(chǎn)品排出。
4.如權(quán)利要求1、2或3中任意一權(quán)利要求所述的油母頁巖干餾系統(tǒng)頁巖油密閉回收方法，其特征在于，所述經(jīng)集合管、瓦斯塔、空氣塔、冷卻塔尾端連接的各脫水器脫除的廢水分別回送到集合管、瓦斯塔、空氣塔、冷卻塔頂部作為冷凝洗滌水循環(huán)利用，形成密閉的水循環(huán)系統(tǒng)。
5.一種應(yīng)用于權(quán)利要求1所述方法的裝置，其特征在于，包括集合管、瓦斯塔、空氣塔、冷卻塔、集泥罐、旋流脫水器、油水分離槽、匯流管路，所述集合管連接在干餾爐出口處， 集合管后依次連接瓦斯塔、空氣塔、冷卻塔，集合管的底部還連接集泥罐，集泥罐的底部連接第一旋流脫水器，旋流脫水器的頂端連接匯流管路，所述瓦斯塔、空氣塔、冷卻塔底部分別連接第二、第三、第四旋流脫水器，所述三個(gè)旋流脫水器頂部都與匯流管路連接，所述匯流管路連接到油水分離槽。
6.一種如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述冷凝塔的一側(cè)連接瓦斯脫液器，所述瓦斯塔脫液器通過匯流管路連接油水分離槽。
7.—種如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述各段旋流脫水器前分別連有增壓泵。
8.—種如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述各段旋流脫水器底部分別與相應(yīng)回收裝置頂部相連。
9.一種如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述瓦斯脫液器為電捕塔或氣液旋流分尚器。
10.一種如權(quán)利要求5、7或8所述的裝置，其特征在于，所述各段旋流脫水器以單級(jí)或兩級(jí)以上串聯(lián)的方式使用。
全文摘要
本發(fā)明公開的一種油母頁巖干餾系統(tǒng)頁巖油密閉回收方法與裝置，對(duì)從干餾爐出來的干餾頁巖油油氣在集合管段、瓦斯塔段、空氣塔段和冷卻塔段通過洗滌冷凝生成油水混合物，在各段出口分別設(shè)置脫水器初步脫除其中的水分，并和從循環(huán)瓦斯中回收的頁巖油油水混合物一起通過匯流管路進(jìn)入油水分離槽進(jìn)一步脫水，最終將頁巖油和廢水分離，得到油產(chǎn)品。干餾頁巖油油氣中夾帶的粉塵則通過在第一級(jí)集合管段設(shè)置集泥罐，對(duì)冷凝生成的油水泥三相混合物沉淀收集。本方法工藝先進(jìn)，設(shè)備投資成本較低，占地面積小，故障率和能耗均低，能高效和密閉地去除成品頁巖油中夾帶的廢水成分，改進(jìn)了現(xiàn)有油頁巖干餾的工藝過程，回收效果好，回收率高。
文檔編號(hào)C10G5/06GK102295942SQ201110228990
公開日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月10日
發(fā)明者吳文鋒, 崔馨, 李劍平, 楊強(qiáng), 汪華奎, 汪華林, 王劍剛, 許德建 申請(qǐng)人:上海華暢環(huán)保設(shè)備發(fā)展有限公司