本發(fā)明涉及環(huán)保，具體為一種油砂高溫?zé)峤馀c余熱利用裝置。

背景技術(shù)：

1、油砂亦稱(chēng)焦油砂或?yàn)r青砂，是一種含有天然瀝青的砂或砂巖，通常由砂、瀝青、礦物質(zhì)、粘土和少量水分組成。不同地區(qū)油砂礦的組成不同，一般含有3％-6％的水、6％-20％的稠油，其余為80％-90％的無(wú)機(jī)礦物質(zhì)(砂、黏土等)。在我國(guó)能源的結(jié)構(gòu)中，油砂作為非常規(guī)油氣資源儲(chǔ)量?jī)H次于煤炭，其熱解可得到油砂油作為常規(guī)能源的補(bǔ)充，是一種非常重要的戰(zhàn)略資源。

2、國(guó)內(nèi)油砂的品位，含油率3％-6％者占可采資源量11.67×108t的51.7％，含油率6％-10％者占46.4％，含油率大于10％者只占1.9％。由于開(kāi)采油砂礦和提煉油都需要成本和耗能，所以在如此低的含油率下，為了能有好的經(jīng)濟(jì)效益，必須提高油回收率和節(jié)能降耗。

3、目前國(guó)內(nèi)外油砂分離技術(shù)主要有熱水洗法、溶劑萃取法、熱解干餾法三種技術(shù)。熱解干餾法是目前的主流技術(shù)，熱解干餾是指在隔絕空氣(或在非氧化氣氛)條件下將油砂進(jìn)行加熱，油砂在不同的溫度下，發(fā)生一系列物理變化和化學(xué)反應(yīng)的復(fù)雜過(guò)程，最終得到干餾渣、油砂油和干餾氣等產(chǎn)品。熱解干餾爐是用于油砂的高溫(約600℃)干餾以制取油砂油的主體設(shè)備。熱解干餾爐類(lèi)型很多，比較有代表性的有中國(guó)的撫順式干餾爐、加拿大的atp干餾爐等。

4、(1)撫順式干餾爐，爐體呈直立圓筒形，內(nèi)徑約3m，高10m以上。油砂被下部油砂產(chǎn)生的煙氣和來(lái)自加熱爐的熱瓦斯的加熱干餾。能處理低品位(含油率為5％-6％)油砂，充分利用其內(nèi)含有的固定碳，熱量自給有余。缺點(diǎn)：裝置油回收率不足70％，油損大，資源浪費(fèi)較嚴(yán)重。直接冷卻用水量大。油水分離效果較差，污水產(chǎn)生量大。

5、(2)加拿大atp干餾爐，采用回轉(zhuǎn)式干燥機(jī)，處理0-25mm的油砂顆粒。理論上裝置采油率95％，能量自給。但是，atp筒體全長(zhǎng)可達(dá)62.5m，直徑8.2m，在滾筒內(nèi)部又分成預(yù)熱段、燃燒段、干餾段、冷卻段，結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，維修困難、投資大且沒(méi)有經(jīng)濟(jì)性，理論的效果根本達(dá)不到。

6、綜上所述，油砂的熱解還存在一些問(wèn)題需要改進(jìn)，尤其針對(duì)油砂含水少、一般地處偏遠(yuǎn)缺水、含油率不高的情況下有必要提高油回收率等特點(diǎn)，需要綜合優(yōu)化考慮。因此，本發(fā)明提出一種油砂高溫?zé)峤馀c余熱利用裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服上述不足之處，從而提供一種油砂高溫?zé)峤馀c余熱利用裝置，全過(guò)程的能量供給與余熱利用綜合設(shè)計(jì)，包括高溫油氣的余熱利用、不凝氣燃燒煙氣的余熱利用、熱煙氣輔助加熱回轉(zhuǎn)熱解爐等，連續(xù)運(yùn)行時(shí)能量大幅度降低。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種油砂高溫?zé)峤馀c余熱利用裝置，主要由油砂進(jìn)料系統(tǒng)、出料系統(tǒng)、燃?xì)饣剞D(zhuǎn)熱解爐系統(tǒng)、熱力氧化室、熱管換熱裝置、煙氣凈化器構(gòu)成，其特征是：所述燃?xì)饣剞D(zhuǎn)熱解爐系統(tǒng)包括回轉(zhuǎn)滾筒、煙氣流通室，所述回轉(zhuǎn)滾筒的一端設(shè)置有油砂進(jìn)料系統(tǒng)，所述煙氣流通室外殼的一端設(shè)有高溫?zé)煔膺M(jìn)口、燃燒器，所述煙氣流通室外殼的另一端設(shè)有熱煙氣出口，所述燃燒器的進(jìn)口通過(guò)天然氣管道連接天然氣儲(chǔ)罐的出口，煙氣流通室外壁依次包裹隔熱層、外殼；

3、所述熱管換熱裝置包括高溫空氣預(yù)熱器、中溫油氣冷凝器，高溫空氣預(yù)熱器采用熱管換熱器，設(shè)有上集箱及下集箱，上集箱為高溫空氣預(yù)熱器空氣側(cè)，采用翅片熱管，下集箱為高溫空氣預(yù)熱器煙氣側(cè)，采用光管熱管，中溫油氣冷凝器采用熱管換熱器，設(shè)有上集箱及下集箱，上集箱為中溫油氣冷凝器空氣側(cè)，采用翅片熱管，下集箱為中溫油氣冷凝器油氣側(cè)，采用光管熱管；

4、所述熱煙氣出口通過(guò)熱煙氣管道連接高溫空氣預(yù)熱器煙氣側(cè)的進(jìn)口，高溫空氣預(yù)熱器煙氣側(cè)的出口通過(guò)煙氣管道連接煙氣凈化器；

5、所述高溫空氣入口通過(guò)高溫?zé)煔夤艿肋B接熱力氧化室的高溫?zé)煔獬隹?，所述熱力氧化室通過(guò)管道連接燃?xì)膺M(jìn)口，熱力氧化室上設(shè)有不凝氣進(jìn)口、熱空氣進(jìn)口，熱空氣進(jìn)口通過(guò)高溫空氣管道連接高溫空氣預(yù)熱器空氣側(cè)的出口；

6、所述中溫油氣冷凝器空氣側(cè)的進(jìn)口通過(guò)管道與鼓風(fēng)機(jī)連接，中溫油氣冷凝器空氣側(cè)的出口通過(guò)管道與高溫空氣預(yù)熱器煙氣側(cè)的進(jìn)口連接；

7、中溫油氣冷凝器油氣側(cè)的出口通過(guò)不凝氣管道與不凝氣進(jìn)口連接。

8、進(jìn)一步的，所述農(nóng)村垃圾進(jìn)料系統(tǒng)包括斗式提升機(jī)、料斗、雙層翻板閥、溜槽，料斗的出口連接雙層翻板閥，雙層翻板閥的下部連接溜槽，溜槽的出口連接第一旋轉(zhuǎn)密封。

9、進(jìn)一步的，所述出料系統(tǒng)包括出料罐，出料罐上設(shè)置有出料罐進(jìn)口、渣出口和油氣出口，出料罐進(jìn)口連接第二旋轉(zhuǎn)密封，渣出口連接雙層出渣閥，雙層出渣閥出口連接固渣收集器，油氣出口通過(guò)油氣管道連接中溫油氣冷凝器油氣側(cè)的進(jìn)口。

10、進(jìn)一步的，所述回轉(zhuǎn)滾筒由齒輪傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)。

11、進(jìn)一步的，所述煙氣管道上設(shè)有引風(fēng)機(jī)。

12、進(jìn)一步的，所述中溫油氣冷凝器油氣側(cè)油品出口連接油品回收裝置。

13、進(jìn)一步的，所述天然氣管道上設(shè)有閥門(mén)。

14、本發(fā)明的有益效果是：

15、(1)、全過(guò)程的能量供給與余熱利用綜合設(shè)計(jì)，包括高溫油氣的余熱利用、不凝氣燃燒煙氣的余熱利用、熱煙氣輔助加熱回轉(zhuǎn)熱解爐等，連續(xù)運(yùn)行時(shí)能量大幅度降低。

16、(2)、采用風(fēng)冷方式冷凝油氣以回收油品，采用的冷卻介質(zhì)是常溫空氣，冷凝過(guò)程中控制油氣冷凝后的出口溫度約在200℃，保證熱解油氣中所含的水蒸氣不會(huì)冷凝，因此冷凝后的油品含水量很低。同時(shí)，由于中溫冷凝，所以不凝氣中含有較多的低沸點(diǎn)氣體成分，熱值比常規(guī)水冷凝要高，后續(xù)穩(wěn)定的熱力燃燒容易實(shí)現(xiàn)。風(fēng)冷方式冷凝不需用水，沒(méi)有污水排放，而且不受地域和季節(jié)限制。風(fēng)冷方式還將空氣溫度從20℃左右升到150℃左右，最后送入熱力氧化室時(shí)，相當(dāng)于回收了一部分油氣的余熱。

17、(3)、熱力氧化室的熱空氣溫度400℃不僅提供了氧氣而且可以有利于穩(wěn)定燃燒溫度，不凝氣溫度200℃而且熱值高，所以不凝氣的自主燃燒容易實(shí)現(xiàn)，有利于提高能量利用率。

技術(shù)特征：

1.一種油砂高溫?zé)峤馀c余熱利用裝置，主要由油砂進(jìn)料系統(tǒng)(1)、出料系統(tǒng)(2)、燃?xì)饣剞D(zhuǎn)熱解爐系統(tǒng)(3)、熱力氧化室(4)、熱管換熱裝置(5)、煙氣凈化器(6)構(gòu)成，其特征是：所述燃?xì)饣剞D(zhuǎn)熱解爐系統(tǒng)(3)包括回轉(zhuǎn)滾筒(31)、煙氣流通室(32)，所述回轉(zhuǎn)滾筒(31)的一端設(shè)置有油砂進(jìn)料系統(tǒng)(1)，所述煙氣流通室(32)外殼的一端設(shè)有高溫?zé)煔膺M(jìn)口(48)、燃燒器(33)，所述煙氣流通室(32)外殼的另一端設(shè)有熱煙氣出口(46)，所述燃燒器(33)的進(jìn)口通過(guò)天然氣管道(35)連接天然氣儲(chǔ)罐(36)的出口，煙氣流通室(32)外壁依次包裹隔熱層(37)、外殼(38)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油砂高溫?zé)峤馀c余熱利用裝置，其特征是：所述農(nóng)村垃圾進(jìn)料系統(tǒng)(1)包括斗式提升機(jī)(12)、料斗(13)、雙層翻板閥(14)、溜槽(15)，料斗(13)的出口連接雙層翻板閥(14)，雙層翻板閥(14)的下部連接溜槽(15)，溜槽(15)的出口連接第一旋轉(zhuǎn)密封(16)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油砂高溫?zé)峤馀c余熱利用裝置，其特征是：所述出料系統(tǒng)(2)包括出料罐(21)，出料罐(21)上設(shè)置有出料罐進(jìn)口(22)、渣出口(23)和油氣出口(24)，出料罐進(jìn)口(22)連接第二旋轉(zhuǎn)密封(25)，渣出口(23)連接雙層出渣閥(26)，雙層出渣閥(26)出口連接固渣收集器(27)，油氣出口(24)通過(guò)油氣管道(28)連接中溫油氣冷凝器油氣側(cè)(522)的進(jìn)口。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油砂高溫?zé)峤馀c余熱利用裝置，其特征是：所述回轉(zhuǎn)滾筒(31)由齒輪傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油砂高溫?zé)峤馀c余熱利用裝置，其特征是：所述煙氣管道(7)上設(shè)有引風(fēng)機(jī)(54)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油砂高溫?zé)峤馀c余熱利用裝置，其特征是：所述中溫油氣冷凝器油氣側(cè)(522)油品出口連接油品回收裝置(17)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油砂高溫?zé)峤馀c余熱利用裝置，其特征是：所述天然氣管道(35)上設(shè)有閥門(mén)(34)。

技術(shù)總結(jié)
一種油砂高溫?zé)峤馀c余熱利用裝置，主要由油砂進(jìn)料系統(tǒng)、出料系統(tǒng)、燃?xì)饣剞D(zhuǎn)熱解爐系統(tǒng)、熱力氧化室、熱管換熱裝置、煙氣凈化器構(gòu)成，其特征是：所述燃?xì)饣剞D(zhuǎn)熱解爐系統(tǒng)包括回轉(zhuǎn)滾筒、煙氣流通室，所述回轉(zhuǎn)滾筒的一端設(shè)置有油砂進(jìn)料系統(tǒng)，所述煙氣流通室外殼的一端設(shè)有高溫?zé)煔膺M(jìn)口、燃燒器，所述煙氣流通室外殼的另一端設(shè)有熱煙氣出口，所述燃燒器的進(jìn)口通過(guò)天然氣管道連接天然氣儲(chǔ)罐的出口，煙氣流通室外壁依次包裹隔熱層、外殼。本發(fā)明全過(guò)程的能量供給與余熱利用綜合設(shè)計(jì)，包括高溫油氣的余熱利用、不凝氣燃燒煙氣的余熱利用、熱煙氣輔助加熱回轉(zhuǎn)熱解爐等，連續(xù)運(yùn)行時(shí)能量大幅度降低。

技術(shù)研發(fā)人員：雷震東,東蘇平,吳立進(jìn)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：優(yōu)尼環(huán)境科技（深圳）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/5/16