1.本实用新型涉及含油固体加工处理技术领域,特别涉及一种新型固体热载体提升管油回收装置。
背景技术:2.我国能源结构属于少油、少气、多煤的情况,石油资源远远不够满足其需求量的快速增长,发展清洁高效的化工原料成为共识,特别是含油固体资源的开发尤其重要。
3.油砂是指已露出或近地表的重质残余石油浸染的砂岩,是沥青基原油在运移过程中失掉轻质组分后的产物,有时也指浸渍轻馏分部分逸出后的一种天然石油的砂或者砂岩,可用来提取重油或者沥青。油砂是很好的非常规的石油资源,我国油砂储量丰富,油砂地质储量约为59.7亿吨,其中可开采量为22.58亿吨。此外油页岩也属于非常规石油资源,我国油页岩资源丰富,技术可采资源量约为2400亿吨,产业化潜力巨大。另外我国煤炭资源丰富,开发和推广洁净煤技术,实现煤炭资源的分级转化、合理有效利用也是研究的热点,从煤中提取高附加值化学品和油品是提高煤利用价值的一种重要技术。
4.以块状油页岩提取岩油技术已经成熟并得到广泛应用,但是小颗粒状油砂或者油页岩的提油处理技术,尚在研发中。我国相关技术总体水平低,目前还没有油砂处理工艺化装置。而从煤中提取油的热解技术,主要分为块煤热解和粉煤热解,其中块煤热解技术相对成熟,如采用立式炭化炉,但要求原料煤的块度较大;然而随着煤炭开采机械化程度的提高,开采煤过程中粉煤所占比例高达40%以上,粉煤产量逐年增加,价格较低,但粉煤运输困难,尚无较好的利用途径,因而粉煤热解应运而生,工业上的煤热解提油装置,对于大颗粒(>6mm)其工艺相对已经比较成熟,针对6mm以下的粉煤尚未有成熟的工艺,限制其工艺技术的主要问题为系统含尘量高,装置无法稳定运行,且油品中含尘量大,无法满足下游深加工的需求,且系统能耗高,能源利用率低。
技术实现要素:5.本实用新型提供一种新型固体热载体提升管油回收装置,解决现有的针对6mm以下的提取岩油工艺中含尘量高、装置无法稳定运行、油品中含尘量大、系统能耗高和能源利用率低的问题。
6.为解决上述技术问题,本实用新型提供的技术方案为:
7.一种新型固体热载体提升管油回收装置,包括上料系统、干燥系统、反应系统、固体热载体加热系统、余热回收系统、油气分离系统;
8.所述上料系统包括上料装置;
9.所述干燥系统包括依次连接的干燥器、旋风分离器i和进料装置,所述上料装置通过管道与所述干燥器的下部连接;
10.所述反应系统包括依次连接的提升管、反应器和高温旋风分离器,所述反应器的底部连接有余热装置iii,所述进料装置通过管道与所述提升管进口处连接,所述提升管的
进口处还连接有煤气管;所述反应器内的下部设有高温震动筛,所述反应器内的上部设有内置式旋风分离器,所述提升管的末端位于所述内置式旋风分离器下方,所述提升管的末端和与所述内置式旋风分离器之间设有挡板;
11.所述固体热载体加热系统包括依次连接的固体热载体加热器、旋风分离器ii和余热装置i,所述固体热载体加热器的侧部通过管道与所述高温振动筛连接,所述固体热载体加热器的底部分别连接有空气进管和固体热载体排出管,所述固体热载体排出管通入所述提升管中,所述余热装置i与所述干燥器连接;
12.所述余热回收系统包括余热装置ii,所述余热装置ii与所述高温旋风分离器顶部的高温油气排出管连接;
13.所述油气分离系统包括依次连接的洗涤塔、冷凝器、分离器和静电捕焦油器,所述洗涤塔与所述余热回收装置ii连接,所述洗涤塔连接有第一产品油排出管,所述分离器连接有第二产品油排出管,所述静电捕焦油器连接有产品煤气排出管。
14.其中,优选地,所述余热装置iii的顶部连接有蒸汽排出管,所述余热装置iii的底部连接有固体产品排出管。
15.其中,优选地,所述煤气管还通入所述固体热载体加热器的底部,所述煤气管上设有煤气风机;所述产品煤气排出管与所述煤气管连接。
16.其中,优选地,所述挡板呈锥形,所述挡板纵剖面的顶角为120
°‑
150
°
,所述挡板与所述反应器内壁之间留有缝隙。
17.其中,优选地,所述空气进管上设有空气风机。
18.其中,优选地,所述余热装置i通过管道与所述干燥器连接。
19.其中,优选地,所述旋风分离器i为一级、两级或三级串联,所述内置的旋风分离器为一级、两级或三级串联,所述旋风分离器ii为一级或两级串联。
20.其中,优选地,所述分离器根据产生油品不同,设为1级或2级,所述电捕焦油器根据净化要求设为1级或2级。
21.3.有益效果
22.本实用新型提供的一种新型固体热载体提升管油回收装置,与现有技术相比,具有以下有益效果:
23.本发明原料不需磨粉装置,所采用的新型固体热载体比热容高,热载体循环量小,且无粉化,有效降低系统的粉尘量,系统所需热量由自产气体(煤气)提供,固体产品回收热量后直接外排,无额外的粉尘进入系统,整个系统粉尘量低,不易堵塞,且副产蒸汽,能源利用率高,该技术可实现最大程度的回收油及热量,产品油中含尘量低,完全可以满足下游加工需求,且整个系统能耗低。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的实施例。
25.图1为本实用新型的新型固体热载体提升管油回收装置的流程示意图。
26.图中:1.上料系统,1
‑
1.上料装置,2.干燥系统,2
‑
1.干燥器,2
‑
2.旋风分离器i,2
‑
3.进料装置,3.固体热载体加热系统,3
‑
1.固体热载体加热器,3
‑
2.旋风分离器ii,3
‑
3.余热装置i,3
‑
4.空气风机,3
‑
5.固体热载体排出管,3
‑
6.空气进管,4.反应系统,4
‑
1.提升管,4
‑
2.反应器,4
‑
3.反应器
‑
分离室,4
‑
4.高温振动筛,4
‑
5.高温旋风分离器,4
‑
6.余热装置iii,4
‑
7.煤气风机,4
‑
8.固体产品排出管,4
‑
9.煤气管,4
‑
10.蒸汽排出管,5.余热回收系统,5
‑
1.余热装置ii,6.油气分离系统,6
‑
1.洗涤塔,6
‑
2.冷凝器,6
‑
3.分离器,6
‑
4.静电捕焦油器,6
‑
5.第一产品油排出管,6
‑
6.第二产品油排出管,6
‑
7.产品煤气排出管。
具体实施方式
27.下面将结合附图并通过本实用新型具体实施例,对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
28.如图1所示,本实施例提供一种新型固体热载体提升管4
‑
1油回收装置,包括上料系统1、干燥系统2、反应系统4、固体热载体加热系统3、余热回收系统5、油气分离系统;
29.上料系统1包括上料装置;原料为含油固体,包括油页岩、油砂、煤等,原料粒度范围为0~6mm,粒径分布无要求,自然态;新型固体热载体为专用多孔或无孔瓷球或其他比热容大的多孔或无孔固体,固体热载体在粒度范围4~10mm,粒径分布无要求。
30.干燥系统2包括依次连接的干燥器2
‑
1、旋风分离器i2
‑
2和进料装置2
‑
3,干燥器2
‑
1形式为气流干燥或者流化干燥,上料装置1
‑
1通过管道与干燥器2
‑
1的下部连接;固体热载体加热系统3余热装置i3
‑
3通过管道与干燥器2
‑
1连接。旋风分离器i2
‑
2为一级串联,旋风分离器i2
‑
2有烟气排出管,烟气至下游装置。
31.反应系统4包括依次连接的提升管4
‑
1、反应器4
‑
2和高温旋风分离器4
‑
5,反应器4
‑
2的底部连接有余热装置iii4
‑
6,提升管4
‑
1可控制停留时间,且提升管4
‑
1延伸进入反应器4
‑
2内可延续热解反应,进料装置2
‑
3通过管道与提升管4
‑
1进口处连接,提升管4
‑
1的进口处还连接有煤气管4
‑
9;反应器4
‑
2内的下部设有高温震动筛,也可设置在反应器4
‑
2外,筛选大颗粒固体热载体至固体热载体加热系统3的加热器,筛选小颗粒(固体产品)与所述余热装置iii4
‑
6连接,固体产品回收热量后排出;反应器4
‑
2内的上部为反应器
‑
分离室4
‑
3,反应器
‑
分离室4
‑
3内设有内置式旋风分离器,内置的旋风分离器为两级,提升管4
‑
1的末端位于内置式旋风分离器下方,提升管4
‑
1的末端和与内置式旋风分离器之间设有挡板;余热装置iii4
‑
6的顶部连接有蒸汽排出管4
‑
10,余热装置iii4
‑
6的底部连接有固体产品排出管4
‑
8。反应系统4的气体产物为高温油气,高温油气携带少量粉尘,进入内置式旋风分离器进行气固分离,之后高温油气进入高温旋风分离器4
‑
5。反应系统4的固体产物及固体热载体,进入反应器
‑
高温振动筛4
‑
4,筛分大颗粒为固体热载体进入固体热载体加热系统3,小颗粒为固体产品进入余热装置iii4
‑
6回收热量降温后,排出固体产品。
32.固体热载体加热系统3包括依次连接的固体热载体加热器3
‑
1、旋风分离器ii3
‑
2和余热装置i,固体热载体加热器3
‑
1的侧部通过管道与高温振动筛4
‑
4连接,固体热载体加热器3
‑
1的底部分别连接有空气进管3
‑
6、煤气管4
‑
9和固体热载体排出管3
‑
5,空气进管3
‑
6上设有空气风机3
‑
4,煤气管4
‑
9上设有煤气风机4
‑
7,空气和煤气经风机加压后进入加热
器,加热固体热载体,蓄热后的固体热载体与反应系统4的提升管4
‑
1连接,余热装置i与干燥器2
‑
1连接;固体热载体加热系统3,加热源为系统自产煤气,加压后进入固体热载体加热器3
‑
1。旋风分离器ii3
‑
2为一级串联。
33.余热回收系统5包括余热装置ii5
‑
1,余热装置ii5
‑
1与高温旋风分离器4
‑
5顶部的高温油气排出管连接;
34.油气分离系统包括依次连接的洗涤塔6
‑
1、冷凝器6
‑
2、分离器6
‑
3和静电捕焦油器6
‑
4,洗涤塔6
‑
1与余热回收装置ii连接,洗涤塔6
‑
1连接有第一产品油排出管6
‑
5,分离器6
‑
3连接有第二产品油排出管6
‑
6,静电捕焦油器6
‑
4连接有产品煤气排出管6
‑
7。出余热装置ii5
‑
1的油气进入洗涤塔6
‑
1,采用自产的油或其他物质比如水为洗涤介质,由洗涤塔6
‑
1上段出来的气体进入冷凝系统,冷凝系统采用空冷或空冷加水冷或空冷、水冷加低温冷却形式,冷却后的油水进入分离器6
‑
3,分离器6
‑
3根据产生油品不同,设1级或者2级,其结构有特殊设计,最大程度回收油,分离后的油品一部分作为洗涤介质进入洗涤塔6
‑
1,一部分进入产品储罐;冷却气体进入静电捕焦油器6
‑
4,电捕焦油器根据净化要求设置1级或者2级,净化后的气体(煤气)部分至反应系统4作为循环载气,部分至固体热载体加热系统3的固体热载体器提供系统热量,其余外排为气体产品。
35.其中,挡板呈锥形,挡板纵剖面的顶角为120
°‑
150
°
,挡板与反应器4
‑
2内壁之间留有缝隙。挡板起到分离气体和固体的作用,控制一定的停留时间。
36.应用例:
37.以油页岩为原料,进行提油处理,包括下述步骤:
38.原料为油页岩,粒度范围为0~3mm,粒径分布自然态,含水量为3.9%,干燥至含水量约为1.5wt%,加压至0.2mpag至反应系统4;采用粒度4
‑
5mm无孔瓷球作为固体热载体,固体热载体与原料质量比为5;反应系统4,提油反应温度为480
‑
500℃,压力0.2mpag,反应时间为4s,反应在提升管4
‑
1内进行,循环载气400nm3/t(原料+固体热载体),反应得到高温油气,固体产品(页岩灰),其中高温油气至下游余热回收和油气分离系统,页岩灰和固体热载体进入高温震动筛,页岩灰筛分下进入余热回收装置回收热量后,温度约80℃排出作为固体产品。筛分后的瓷球约500℃进入固体热载体加热器3
‑
1,加热再生,加热至680℃循环利用。本实施例,油页岩提油后,油收率为铝甄分析的油含量的95%,产品油的含尘量为1.0wt%,干馏气约2.5%左右,页岩灰产率约为83%。
39.本实施例提供以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。