專利名稱：高效油母頁巖干餾油氣回收分離裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及石油化工與環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高效油母頁巖干餾油氣回收分離裝置。
背景技術(shù)：
油頁巖又稱油母頁巖，是一種含有機(jī)質(zhì)的沉積巖，一般屬于高礦物質(zhì)的腐泥煤，為低熱值固體化石燃料，其色淺灰至深褐。它同石油一樣，是由生物的殘?bào)w混同泥沙變成的，所以可以用來煉油。在隔絕空氣的條件下加熱分解，經(jīng)低溫干餾可得頁巖油、干餾氣和頁巖半焦。頁巖油類似于原油，可作為燃料油或進(jìn)一步加工制成汽油、柴油和下游石化產(chǎn) 品O頁巖油提煉技術(shù)主要分地面干餾和原位(地下)干餾兩類。地面干餾技術(shù)較為成熟，目前，全球的頁巖油工業(yè)生產(chǎn)幾乎均采用地面干餾技術(shù)。地面干餾技術(shù)是指將油頁巖采出后，在地面用干餾設(shè)備對(duì)油頁巖進(jìn)行熱解，使其生成頁巖油。干餾裝置是地面干餾的關(guān)鍵設(shè)備，通過干餾裝置內(nèi)熱載氣加熱油頁巖物料，從而分解出頁巖油氣，與循環(huán)瓦斯熱載氣、伴生水汽等一起，夾帶一定量的頁巖粉塵和焦油排出干餾裝置。油氣分離設(shè)備是干餾裝置的關(guān)鍵，干餾出來的瓦斯、頁巖油都需要通過分離設(shè)備進(jìn)行有效分離?，F(xiàn)有技術(shù)中，油母頁巖干餾裝置的油氣分離設(shè)備主要由依次連接的瓦斯塔、空氣塔以及冷卻塔構(gòu)成，瓦斯塔的內(nèi)部自上而下為液體分布器、規(guī)整填料段、兩個(gè)氣體分布器；空氣塔的內(nèi)部自上而下依次為液體分布器、兩個(gè)氣體分布器，所述瓦斯塔以及空氣塔中分別設(shè)有油氣分離器件。系統(tǒng)處于微負(fù)壓操作，需要分離設(shè)備具有極低的壓力降，同時(shí)需要有很強(qiáng)的抗堵塞能力，目前，通常塔內(nèi)件采用傳統(tǒng)油氣分離器件(折流板)進(jìn)行油氣分離，但由于干餾出來的瓦斯氣中夾帶有大量的油泥、碳粉等顆粒，極易造成分離設(shè)備中的折流板的堵塞，使裝置不能長周期運(yùn)行；另外，采用折流板雖然保證了裝置平穩(wěn)運(yùn)行，但油收率較低，瓦斯氣中夾帶含量較高的頁巖油，極大地影響經(jīng)濟(jì)效益，且造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述技術(shù)的不足，而提供一種高效油母頁巖干餾油氣回收分離裝置，避免分離裝置內(nèi)的分離器件在長時(shí)間工作狀態(tài)下出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，從而提高分離設(shè)備的使用壽命。本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)方案一種高效油母頁巖干餾油氣回收分離裝置，包括依次連接的瓦斯塔、空氣塔以及冷卻塔；所述瓦斯塔的內(nèi)部自上而下為液體分布器、規(guī)整填料段、兩個(gè)氣體分布器；所述空氣塔的內(nèi)部自上而下依次為液體分布器、兩個(gè)氣體分布器，所述瓦斯塔以及空氣塔中分別設(shè)有油氣分離器件，其特征在于所述油氣分離器件主要由若干層角鋼式淋降塔盤和若干層穿流式淋降塔盤構(gòu)成復(fù)合式淋降塔盤，所述角鋼式淋降塔盤包括盤榖以及角形鋼，所述角形鋼平行間隔固定在盤榖上；所述穿流式淋降塔盤包括盤體，所述盤體上均布有通孔。[0007]所述復(fù)合式淋降塔盤置于瓦斯塔中的兩個(gè)氣體分布器之間；復(fù)合式淋降塔盤的穿流式淋降塔盤位于角鋼式淋降塔盤上方。所述復(fù)合式淋降塔盤的角鋼式淋降塔盤置于空氣塔中的液體分布器及與液體分布器相鄰的氣體分布器之間；所述復(fù)合式淋降塔盤的角鋼式淋降塔盤和穿流式淋降塔盤置于空氣塔中的兩個(gè)氣體分布器之間，所述穿流式淋降塔盤位于角鋼式淋降塔盤的上方。所述復(fù)合式淋降塔盤的若干層穿流式淋降塔盤和若干層角鋼式淋降塔盤上下平行間隔設(shè)置。所述角鋼頂角角度范圍為90-135°，對(duì)稱斜邊長度范圍為50-200mm。所述角鋼式淋降塔盤是5-12層，層間距為300-600mm。 所述穿流式淋降塔盤是3-8層，層間距為300-600mm。所述穿流式淋降塔盤開孔率為15-30%。所述穿流式淋降塔盤篩孔直徑范圍為Φ10 25πιπι。所述冷卻塔的內(nèi)部自上而下依次為液體分布器、油箱，所述油箱上部和下部為規(guī)整填料段，在冷卻塔的下段安裝有氣體分布器。本實(shí)用新型的有益效果是采用復(fù)合淋降塔盤技術(shù)，設(shè)置高性能氣體分布器保證入塔氣體的均勻初始分布，在大顆粒油泥脫除段采用抗堵性能強(qiáng)的角鋼式淋降塔盤，在中等顆粒脫除段采用分離效率更高的穿流式淋降塔盤，最后在瓦斯進(jìn)入冷卻塔之前采用高效穿流塔盤，這些新型塔內(nèi)件保證了瓦斯氣中油泥顆粒的高效脫除，大大提高了分離裝置的使用壽命；同時(shí)采用高性能噴射式液體分布器使液體達(dá)到理想的初始分布，強(qiáng)化了過程的傳質(zhì)和傳熱；脫除顆粒后瓦斯的冷卻采用高性能規(guī)整填料塔，有效提高了頁巖油的回收率。

圖I是本實(shí)用新型的工藝流程圖；圖2是瓦斯塔實(shí)施結(jié)構(gòu)剖面示意圖；圖3是空氣塔實(shí)施結(jié)構(gòu)剖面示意圖；圖4是角鋼式淋降塔盤俯視圖；圖5是角鋼式淋降塔盤中的角鋼橫截面示意圖；圖6是角鋼式淋降塔盤中的角鋼布置示意圖；圖7穿流式淋降塔盤俯視圖。圖中，①、粗瓦斯、頁巖油；(D、油泥通、熱瓦斯；(!)、冷卻水； 、冷空氣；⑦、熱空氣、來自循環(huán)系統(tǒng)冷卻水、冷瓦斯；⑩、去循環(huán)系統(tǒng)冷卻水；I、瓦斯塔；2、液體分布器；3、規(guī)整填料段；4、氣體分布器；5、穿流式淋降塔盤；
5-1、盤體；5-2、通孔；6、角鋼式淋降塔盤；6-1、盤榖；6-2、角形鋼；7、沉降池；8、空氣塔；9、冷卻塔；10、油箱。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例詳細(xì)說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
。如圖I至圖3所示，一種高效油母頁巖干餾油氣回收分離裝置，包括依次連接的瓦斯塔I、空氣塔8以及冷卻塔9 ;所述瓦斯塔用于對(duì)粗瓦斯氣的一級(jí)洗滌冷卻和對(duì)回用瓦斯氣的加熱，所述瓦斯塔的內(nèi)部自上而下為液體分布器2、規(guī)整填料段3、兩個(gè)氣體分布器4?？諝馑糜趯?duì)粗瓦斯器的洗滌冷卻和對(duì)進(jìn)干餾段空氣的加熱，空氣塔的內(nèi)部自上而下依次為液體分布器2、兩個(gè)氣體分布器4，所述瓦斯塔以及空氣塔中分別設(shè)有油氣分離器件。在本實(shí)用新型中所述油氣分離器件主要由若干層角鋼式淋降塔盤6和若干層穿流式淋降塔盤5構(gòu)成復(fù)合式淋降塔盤，如圖4至圖7所示，所述角鋼式淋降塔盤包括盤榖6-1以及角形鋼6-2，所述角形鋼平行間隔固定在盤榖上；所述穿流式淋降塔盤包括盤體5-1，所述盤體上均布有通孔5-2。在瓦斯塔中，所述復(fù)合式淋降塔盤即若干層角鋼式淋降塔盤6和若干層穿流式淋降塔盤5置于瓦斯塔中的兩個(gè)氣體分布器之間；復(fù)合式淋降塔盤的穿流式淋降塔盤5位于角鋼式淋降塔盤6上方。在空氣塔中，所述復(fù)合式淋降塔盤的角鋼式淋降塔盤6置于空氣塔中的液體分布器2及與液體分布器相鄰的氣體分布器4之間；所述復(fù)合式淋降塔盤的角鋼式淋降塔盤和穿流式淋降塔盤置于空氣塔中的兩個(gè)氣體分布器4之間，所述穿流式淋降塔盤位于角鋼式 淋降塔盤的上方。冷卻塔8用于對(duì)粗瓦斯氣的三級(jí)洗滌冷卻，以保證瓦斯的質(zhì)量，采用填料塔方式設(shè)置，所述冷卻塔的內(nèi)部自上而下依次為液體分布器2、油箱10，所述油箱上部和下部為規(guī)整填料段3，在冷卻塔的下段安裝有氣體分布器4。為了更好的達(dá)到更好的分離效果，所述復(fù)合式淋降塔盤的若干層穿流式淋降塔盤和若干層角鋼式淋降塔盤上下平行間隔設(shè)置。在本實(shí)用新型中所述的角鋼頂角角度范圍為90-135°，優(yōu)選為90°，對(duì)稱斜邊長度范圍為50-200mm，優(yōu)選為100mm。所述的角鋼式淋降塔盤是5-12層，優(yōu)選為8層，層間距為300-600mm，優(yōu)選為400mm。穿流式淋降塔盤是3-8層，優(yōu)選為5層，層間距為300-600mm，400mm。穿流式淋降塔盤開孔率為15-30%。穿流式淋降塔盤篩孔直徑范圍為Φ l(T25mm，其中，瓦斯塔中的穿流式淋降塔盤篩孔直徑范圍為Φ15 25πιπι，優(yōu)選為20mm;空氣塔中的穿流式淋降塔盤篩孔直徑范圍為Φ10-20πιπι，優(yōu)選為 15mm。工作過程干餾出來的粗瓦斯氣①通過氣體分布器4從瓦斯塔I底部進(jìn)入，在瓦斯塔I下部與從塔頂進(jìn)入的循環(huán)冷卻水⑤逆流接觸，通過循環(huán)冷卻水對(duì)粗瓦斯氣冷卻洗滌，洗滌下的油泥混合液進(jìn)入沉降池7，沉降分離，上層是頁巖油②，中間層是水層作為冷卻洗滌用的循環(huán)冷卻水通過泵送入瓦斯塔頂部，下層是油泥③。瓦斯塔的上部為回用瓦斯氣與循環(huán)水換熱段，回用瓦斯氣被循環(huán)水加熱后作為干餾工段的補(bǔ)充能源。瓦斯塔下部采用復(fù)合淋降塔盤，上部換熱段采用高效規(guī)整填料。瓦斯塔出來的瓦斯氣通過空氣塔下部的氣體分布器4進(jìn)入空氣塔8，在空氣塔下部與從塔頂進(jìn)入的循環(huán)冷卻水⑤逆流接觸，從而對(duì)瓦斯氣進(jìn)一步冷卻洗滌，洗滌下的油泥混合液進(jìn)入沉降池7，沉降分離，上層間層是頁巖油②，中間層是水層，作為冷卻洗滌用的循環(huán)冷卻水通過泵送入瓦斯塔頂部，下層是油泥③。空氣塔上部為空氣換熱段，入塔冷空氣⑥與循環(huán)水換熱升溫后，熱空氣⑦作為主風(fēng)送入干餾爐?？諝馑喜亢拖虏烤捎脧?fù)合淋降塔盤技術(shù)?？諝馑鰜淼耐咚箽馔ㄟ^冷卻塔下部的氣體分布器4進(jìn)入冷卻塔9，與從塔頂進(jìn)入的來自循環(huán)系統(tǒng)冷卻水⑧逆流接觸，進(jìn)行深度洗滌和冷卻，洗滌下的油泥混合液進(jìn)入沉降池7，沉降分離，上層是頁巖油②，中間層是水層⑩，經(jīng)泵送至涼水塔進(jìn)行冷卻后循環(huán)去冷卻塔使用，下層是油泥③。冷卻塔采用高效規(guī)整填料技術(shù)。出塔瓦斯氣體部分作為內(nèi)燃機(jī)發(fā)電或鍋爐燃料外送，部分經(jīng)瓦斯氣換熱后回用于干餾燃料，部分瓦斯塔中部入塔與冷卻水逆流換熱進(jìn)行換熱。工作原理采用復(fù)合淋降塔盤技術(shù)，設(shè)置高性能氣體分布器保證入塔氣體的均勻初始分布，在大顆粒油泥脫除段采用抗堵性能強(qiáng)的角鋼式淋降塔盤，在中等顆粒脫除段采用分離效率更高的穿流式淋降塔盤，最后在瓦斯進(jìn)入冷卻塔之前采用高效穿流塔盤，這些新型塔內(nèi)件保證了瓦斯氣中油泥顆粒的高效脫除，大大提高了分離裝置的使用壽命；同時(shí)采用高性能噴射式液體分布器使液體達(dá)到理想的初始分布，強(qiáng)化了過程的傳質(zhì)和傳熱；脫除顆粒后瓦斯的冷卻采用高性能規(guī)整填料塔，有效提高了頁巖油的回收率。充分利用了穿流式淋降塔盤的“自潔”功能，增強(qiáng)了設(shè)備的抗堵能力，此種塔盤的特點(diǎn)穿流式淋降塔盤是氣液逆流，氣液的沖擊攪動(dòng)使液體中的固體均勻地混合并隨液流的升降而升降，不會(huì)產(chǎn)生沉淀物造成的堵塞現(xiàn)象；塔盤上的液體只做軸向運(yùn)動(dòng)，而無氣液錯(cuò) 流，更無滯留區(qū)，也不存在死角，因此不會(huì)產(chǎn)生固體的淤積堵塞；本發(fā)明的篩孔孔徑范圍分別是Φ10 20πιπι或Φ15 25πιπι，其抗堵能力強(qiáng)；本發(fā)明選用的穿流式淋降塔盤的孔面積較大，在氣流沖擊作用下液體中的固體物難以在篩孔形成堵塞現(xiàn)象。本發(fā)明的角鋼式淋降塔盤的角鋼除保持大、中型角鋼抗堵能力強(qiáng)、壓力降低的特點(diǎn)外，其直接傳熱效率明顯提高。每層的角鋼的使用數(shù)量大，故氣液接觸的次數(shù)多。由于穿流式淋降塔盤的孔間距的空間內(nèi)具有淋降功能，因此總的傳質(zhì)傳熱效率優(yōu)于溢流型塔盤。以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種高效油母頁巖干餾油氣回收分離裝置，包括依次連接的瓦斯塔、空氣塔以及冷卻塔；所述瓦斯塔的內(nèi)部自上而下為液體分布器、規(guī)整填料段、兩個(gè)氣體分布器；所述空氣塔的內(nèi)部自上而下依次為液體分布器、兩個(gè)氣體分布器，所述瓦斯塔以及空氣塔中分別設(shè)有油氣分離器件，其特征在于所述油氣分離器件主要由若干層角鋼式淋降塔盤和若干層穿流式淋降塔盤構(gòu)成復(fù)合式淋降塔盤，所述角鋼式淋降塔盤包括盤榖以及角形鋼，所述角形鋼平行間隔固定在盤榖上；所述穿流式淋降塔盤包括盤體，所述盤體上均布有通孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高效油母頁巖干餾油氣回收分離裝置，其特征在于所述復(fù)合式淋降塔盤置于瓦斯塔中的兩個(gè)氣體分布器之間；復(fù)合式淋降塔盤的穿流式淋降塔盤位于角鋼式淋降塔盤上方。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高效油母頁巖干餾油氣回收分離裝置，其特征在于所述復(fù)合式淋降塔盤的角鋼式淋降塔盤置于空氣塔中的液體分布器及與液體分布器相鄰的氣體分布器之間；所述復(fù)合式淋降塔盤的角鋼式淋降塔盤和穿流式淋降塔盤置于空氣塔中的兩個(gè)氣體分布器之間，所述穿流式淋降塔盤位于角鋼式淋降塔盤的上方。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高效油母頁巖干餾油氣回收分離裝置，其特征在于所述復(fù)合式淋降塔盤的若干層穿流式淋降塔盤和若干層角鋼式淋降塔盤上下平行間隔設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高效油母頁巖干餾油氣回收分離裝置，其特征在于所述的角鋼頂角角度范圍為90-135°，對(duì)稱斜邊長度范圍為50-200mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高效油母頁巖干餾油氣回收分離裝置，其特征在于所述的角鋼式淋降塔盤是5-12層，層間距為300-600mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高效油母頁巖干餾油氣回收分離裝置，其特征在于穿流式淋降塔盤是3-8層，層間距為300-600mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高效油母頁巖干餾油氣回收分離裝置，其特征在于穿流式淋降塔盤開孔率為15-30%。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高效油母頁巖干餾油氣回收分離裝置，其特征在于穿流式淋降塔盤篩孔直徑范圍為Φ10 25πιπι。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至9任意之一所述的高效油母頁巖干餾油氣回收分離裝置，其特征在于所述冷卻塔的內(nèi)部自上而下依次為液體分布器、油箱，所述油箱上部和下部為規(guī)整填料段，在冷卻塔的下段安裝有氣體分布器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及石油化工與環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高效油母頁巖干餾油氣回收分離裝置，包括依次連接的瓦斯塔、空氣塔以及冷卻塔；所述瓦斯塔以及空氣塔中分別設(shè)有油氣分離器件，所述油氣分離器件主要由若干層角鋼式淋降塔盤和若干層穿流式淋降塔盤構(gòu)成復(fù)合式淋降塔盤，所述角鋼式淋降塔盤包括盤榖以及角形鋼，所述角形鋼平行間隔固定在盤榖上；所述穿流式淋降塔盤包括盤體，所述盤體上均布有通孔。這些新型塔內(nèi)件保證了瓦斯氣中油泥顆粒的高效脫除，大大提高了分離裝置的使用壽命；同時(shí)采用高性能噴射式液體分布器使液體達(dá)到理想的初始分布，強(qiáng)化了過程的傳質(zhì)和傳熱；脫除顆粒后瓦斯的冷卻采用高性能規(guī)整填料塔，有效提高了頁巖油的回收率。
文檔編號(hào)C10L3/10GK202465624SQ20122005997
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月23日
發(fā)明者王豐 申請(qǐng)人:天津濟(jì)泰科技有限公司