本發(fā)明涉及低溫干餾裝備，尤其是涉及油砂、油泥臥式低溫干餾系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

油砂是一種含有天然瀝青的砂巖或其他巖石，通常由砂、瀝青、礦物質(zhì)、粘土和水組成，可以在工藝溫度500度左右采用低溫干餾工藝制取油砂輕質(zhì)油（汽油和柴油的混合物）。

油泥是在油田的石油開采過程中，隨石油抽出，往往采用掩埋的措施，但會造成環(huán)境污染。

目前，分離油砂、油泥的工藝方法主要有萃取法和熱解干餾法二種。萃取法是采用加入含有堿成分的化學(xué)藥劑的水進行油砂的分離，雖然能夠回收其中的原油，但生產(chǎn)過程中存在環(huán)境污染問題，并且生產(chǎn)成本高。熱解干餾法是采用高溫對油砂進行裂解，該法實現(xiàn)了油砂中重質(zhì)組分的輕質(zhì)化，但實驗要求較高，運行成本較大。

國內(nèi)外針對油砂、油泥的熱解技術(shù)主要有內(nèi)熱立式爐工藝、外熱立式爐工藝、固體熱載體工藝等。立式爐雖然具有工藝簡單，投資較少的優(yōu)點，但是也存在原料利用率低、煤氣不純、污染較大、焦油收率偏低的不足。臥式工藝目前理論方法較多，大多在試驗階段，在設(shè)備實際應(yīng)用上存在提取率低、設(shè)備復(fù)雜、設(shè)備運轉(zhuǎn)率低等缺點，未全面實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于提供一種油砂、油泥臥式低溫干餾系統(tǒng)，滿足從中提取輕質(zhì)油，可以適用于粒度范圍≤30mm的油砂，并可用于低含量的油泥環(huán)保處理。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取下述技術(shù)方案：

本發(fā)明所述油砂、油泥臥式低溫干餾系統(tǒng)，包括供料裝置、干餾爐、出料裝置、冷卻裝置、加熱裝置、助燃裝置、排風(fēng)系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)；所述供料裝置由帶式輸送機、旋切供料機構(gòu)成，所述帶式輸送機的出料端與所述旋切供料機的進料斗相銜接，旋切供料機出料口與所述干餾爐的爐筒進料口通過石墨盤根密封轉(zhuǎn)動連通；旋切供料機將物料以旋轉(zhuǎn)方式送入干餾爐的爐筒內(nèi)，旋切供料的方式同時進一步滿足了密封作用；干餾爐包括傳動裝置、齒輪裝置、爐筒、爐體、支撐裝置構(gòu)成，支撐裝置起到支撐整個爐筒旋轉(zhuǎn)作用；所述爐筒自進料端向出料端向下傾斜2~3°布置，爐筒的旋轉(zhuǎn)速度0～2r/min變頻調(diào)速；使進入爐筒內(nèi)的油砂、油泥被加熱的同時沿傾角低側(cè)方向翻轉(zhuǎn)滾動前行，與爐筒壁充分接觸換熱逐漸軟化熱解，有效防止粘壁結(jié)焦現(xiàn)象；

所述出料裝置由料倉和設(shè)置在所述料倉上的物料進口、出氣口、固體廢料出口組成，所述物料進口與爐筒的出料口密封連通，所述固體廢料出口處設(shè)置有行星落料器；物料進口與爐筒之間的密封為石墨盤根、耐高溫硅膠條雙層密封，首道密封采用石墨盤根，由于爐筒的軸向轉(zhuǎn)動且石墨盤根不具備彈性，會有一定泄漏量，因此第二道密封采用高溫硅膠條，因其具有彈性，經(jīng)壓緊后可以防止裂解氣泄露；行星落料器既能滿足固體廢料的出料功能又能滿足密封功能，干餾后產(chǎn)生的固體廢料由輸送機輸送至堆場，人工定期清理；

所述冷卻裝置由相串聯(lián)的前端冷卻單元和后端冷卻單元構(gòu)成，所述前端冷卻單元和后端冷卻單元結(jié)構(gòu)相同，均包括：下部為漏斗結(jié)構(gòu)的冷卻罐，所述冷卻罐內(nèi)水平間隔設(shè)置有上、下隔板將冷卻罐內(nèi)腔分隔為上腔室、中腔室、下腔室；所述上腔室內(nèi)設(shè)置有立板將上腔室分為進氣室和出氣室，上腔室側(cè)壁上對應(yīng)于所述進氣室和出氣室設(shè)置有進氣管和出氣管；所述中腔室側(cè)壁上設(shè)置有冷卻水進水管和冷卻水出水管；所述漏斗的底部設(shè)置有出油口；通過水冷卻將從爐筒中干餾分離的氣相油氣冷凝分離成液相輕質(zhì)油和氣相裂解氣；前端冷卻單元的進氣口與出料裝置出氣口密封連通，后端冷卻單元的出氣口與加熱裝置的燃氣管道連通供干餾爐燃氣燃燒器循環(huán)使用；自前端冷卻單元和后端冷卻單元的所述出油口分離出不同品質(zhì)的輕質(zhì)油，送至貯油區(qū)油罐待外運；

所述加熱裝置共兩套，一套為裂解氣燃氣系統(tǒng)，一套為柴油燃油系統(tǒng)；所述裂解氣燃氣系統(tǒng)由凈化裝置、燃氣管道、燃氣燃燒器構(gòu)成；凈化裝置既能起到穩(wěn)壓作用，又可將裂解氣中的灰塵、硫化氫、二氧化硫除去，經(jīng)過濾的裂解氣經(jīng)燃氣管道、燃氣燃燒器對爐筒進行加熱；所述柴油燃油系統(tǒng)由儲油罐、燃油管路、燃油燃燒機構(gòu)成；干餾爐初始起運時，使用外配柴油通過所述柴油燃油系統(tǒng)對爐筒進行加熱，當(dāng)干餾爐正常運行產(chǎn)氣后，則使用本系統(tǒng)產(chǎn)生的裂解氣作為加熱燃料對爐筒進行加熱，裂解氣燃氣系統(tǒng)產(chǎn)生熱能不足時再啟動柴油燃油系統(tǒng)對爐筒進行加熱。

所述助燃裝置由助燃管道、助燃風(fēng)機、套管式換熱器構(gòu)成；所述套管式換熱器的殼程進風(fēng)口與所述助燃風(fēng)機相連通而出風(fēng)口與干餾爐燃氣燃燒器的進風(fēng)口連通；套管式換熱器的管程為高溫?zé)煔馔ǖ?，通過管壁的換熱將助燃新風(fēng)加熱至高溫狀態(tài)，通過燃氣燃燒器噴入爐內(nèi)燃燒放出熱能。

所述排風(fēng)系統(tǒng)由集風(fēng)管、套管式換熱器、高溫電動風(fēng)閥、高溫?zé)煿?、高溫排風(fēng)機、煙囪構(gòu)成；所述集風(fēng)管的進風(fēng)口與干餾爐出煙口相連通，集風(fēng)管的出風(fēng)口通過套管式換熱器的管程和高溫?zé)煿芘c所述高溫排風(fēng)機進風(fēng)口連通，高溫排風(fēng)機出風(fēng)口與所述煙囪連通；高溫?zé)煿苌祥_設(shè)有與大氣相通的自然風(fēng)進口，所述自然風(fēng)進口處設(shè)置有高溫電動風(fēng)閥；當(dāng)高溫?zé)煿軆?nèi)溫度過高時，高溫電動風(fēng)閥自動開啟，吸入自然風(fēng)，降低高溫?zé)煿軆?nèi)溫度。

本發(fā)明優(yōu)點在于專為油砂、油泥的臥式熱解工藝而設(shè)計，達到實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述供料裝置、干餾爐、出料裝置、冷卻裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明所述出料裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2.1是圖2的右視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明所述行星落料器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明所述冷卻裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4.1是圖4的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明所述加熱裝置和助燃裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本發(fā)明所述排風(fēng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是本發(fā)明所述套管式換熱器結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是本發(fā)明所述集風(fēng)管的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述實施例。

如圖1、圖9所示，本發(fā)明所述油砂、油泥臥式低溫干餾系統(tǒng)，包括供料裝置、干餾爐、出料裝置、冷卻裝置、加熱裝置、助燃裝置、排風(fēng)系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)；所述供料裝置由帶式輸送機1、旋切供料機2構(gòu)成，所述帶式輸送機1的出料端與所述旋切供料機2的進料斗相銜接，旋切供料機2出料口與干餾爐的爐筒5進料口通過石墨盤根密封轉(zhuǎn)動連通；旋切供料機2將物料以旋轉(zhuǎn)方式送入干餾爐的爐筒5內(nèi)，旋切供料的方式同時進一步滿足了密封作用；干餾爐包括傳動裝置3、齒輪裝置4、爐筒5、爐體6、支撐裝置7構(gòu)成，支撐裝置7起到支撐整個爐筒5旋轉(zhuǎn)作用；所述爐筒5自進料端向出料端向下傾斜2~3°布置，爐筒5的旋轉(zhuǎn)速度0～2r/min變頻調(diào)速；使進入爐筒5內(nèi)的油砂、油泥被加熱的同時沿傾角低側(cè)方向翻轉(zhuǎn)滾動前行，與爐筒5壁充分接觸換熱逐漸軟化熱解，有效防止粘壁結(jié)焦現(xiàn)象。

如圖2、圖2.1、圖3所示，所述出料裝置8由料倉和設(shè)置在料倉上的物料進口8.1、出氣口8.2、固體廢料出口8.3組成，物料進口8.1與爐筒5的出料口密封連通，固體廢料出口8.3處設(shè)置有行星落料器8.4；物料進口8.1與爐筒5之間的密封為石墨盤根、耐高溫硅膠條雙層密封，首道密封采用石墨盤根，是由于爐筒5的軸向轉(zhuǎn)動且石墨盤根不具備彈性，會有一定泄漏量，因此第二道密封采用高溫硅膠條，因其具有彈性，經(jīng)壓緊后可以防止裂解氣泄露；行星落料器8.4既能滿足固體廢料的出料功能又能滿足密封功能，干餾后產(chǎn)生的固體廢料由輸送設(shè)備送至堆場，人工定期清理。

如圖4、圖4.1所示，所述冷卻裝置由相串聯(lián)的前端冷卻單元9和后端冷卻單元10構(gòu)成，前端冷卻單元9和后端冷卻單元10結(jié)構(gòu)相同，均包括：下部為漏斗結(jié)構(gòu)的冷卻罐9.1，冷卻罐9.1內(nèi)水平間隔設(shè)置有上、下隔板9.2、9.3將冷卻罐9.1內(nèi)腔分隔為上腔室、中腔室、下腔室；上腔室內(nèi)設(shè)置有立板9.4將上腔室分為進氣室9.5和出氣室9.6，上腔室側(cè)壁上對應(yīng)于進氣室9.5和出氣室9.6設(shè)置有進氣管9.7和出氣管9.8；中腔室側(cè)壁上設(shè)置有冷卻水進水管9.9和冷卻水出水管9.10；漏斗9.1的底部設(shè)置有出油口9.11；通過水冷卻將從爐筒5中干餾分離的氣相油氣冷凝分離成液相輕質(zhì)油和氣相裂解氣；前端冷卻單元9的進氣口9.7與出料裝置8出氣口8.2密封連通，后端冷卻單元10的出氣口9.8與加熱裝置的凈化裝置11.1連通供干餾爐燃氣燃燒器11.3實現(xiàn)循環(huán)使用；自前端冷卻單元9和后端冷卻單元10的出油口9.11分離出不同品質(zhì)的輕質(zhì)油，送至貯油區(qū)油罐待外運。

如圖5、圖9所示，所述加熱裝置共兩套，一套為裂解氣燃氣系統(tǒng)，一套為柴油燃油系統(tǒng)；裂解氣燃氣系統(tǒng)由凈化裝置11.1、燃氣管道11.2、燃氣燃燒器11.3構(gòu)成，凈化裝置11.1既能起到穩(wěn)壓作用，又可將裂解氣中的灰塵、硫化氫、二氧化硫除去，經(jīng)過濾的燃氣經(jīng)燃氣管路11.2、燃氣燃燒器11.3送至干餾爐對爐筒5進行加熱；柴油燃油系統(tǒng)由儲油罐12.1、燃油管路12.2、燃油燃燒機12.3構(gòu)成；干餾爐初始起運時，使用外配柴油通過柴油燃油系統(tǒng)對爐筒5進行加熱，當(dāng)干餾爐正常運行產(chǎn)氣后，則使用本系統(tǒng)產(chǎn)生的裂解氣作為加熱燃料對爐筒5進行加熱，裂解氣燃氣系統(tǒng)產(chǎn)生熱能不足時再啟動柴油燃油系統(tǒng)對爐筒5進行加熱。

如圖5、圖8、圖9所示，所述助燃裝置由助燃管道13.1、助燃風(fēng)機13.2、套管式換熱器14.2構(gòu)成；套管式換熱器14.2的殼程進風(fēng)口與助燃風(fēng)機13.2相連通而出風(fēng)口與干餾爐燃氣燃燒器11.3的進風(fēng)口連通；套管式換熱器14.2的管程為高溫?zé)煔馔ǖ溃ㄟ^管壁的換熱將助燃新風(fēng)加熱至高溫狀態(tài)，通過燃氣燃燒器11.3噴入爐內(nèi)燃燒放出熱能。

如圖6、圖7、圖8所示，所述排風(fēng)系統(tǒng)由集風(fēng)管14.1、套管式換熱器14.2、高溫電動風(fēng)閥14.3、高溫?zé)煿?4.4、高溫排風(fēng)機14.5、煙囪14.6構(gòu)成；集風(fēng)管14.1的進風(fēng)口14.7與干餾爐出煙口相連通，集風(fēng)管14.1的出風(fēng)口通過套管式換熱器14.2的管程和高溫?zé)煿?4.4與高溫排風(fēng)機14.5進風(fēng)口連通，高溫排風(fēng)機14.5出風(fēng)口與煙囪14.6連通；高溫?zé)煿?4.4上開設(shè)有與大氣相通的自然風(fēng)進口，自然風(fēng)進口處設(shè)置有高溫電動風(fēng)閥14.3。當(dāng)高溫?zé)煿?4.4內(nèi)溫度過高時，高溫電動風(fēng)閥14.3自動開啟，吸入自然風(fēng)，降低管內(nèi)溫度。

本發(fā)明工作原理簡述如下：

粉碎后的物料通過帶式輸送機1的出料端進入旋切供料機2的進料斗，經(jīng)過螺旋進料，進入干餾爐的爐筒5內(nèi)進行熱解。熱解過程分為升溫段和干餾段，升溫停留30-40分鐘，進一步脫凈物料中的內(nèi)水，加熱溫度由進料溫度逐漸增加到300-350℃。經(jīng)過升溫的物料進入干餾段，干餾段溫度控制在450-500℃，停留時間為40分鐘；在干餾段，物料中的油被熱裂解，產(chǎn)生輕質(zhì)組分，從而與泥沙分離；輕質(zhì)組分進一步熱解產(chǎn)生裂解氣，殘留物是固體顆粒物；熱解過程產(chǎn)生的輕質(zhì)組分和氣體通過管道進入冷卻裝置，在冷卻過程中輕質(zhì)組分被冷卻為氣、液兩相，液相部分為燃料油和少量熱解水，熱解油進入燃料油罐，氣相部分進入裂解氣燃氣系統(tǒng)回用。熱解后的固體顆粒物從干餾爐中排出，經(jīng)冷卻進入堆場進一步降溫，等待二次利用。