專利名稱：新型油頁(yè)巖干餾油氣冷凝回收節(jié)能裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型的油頁(yè)巖干餾油氣冷凝回收的節(jié)能裝置和方法。
背景技術(shù)：
油頁(yè)巖是一種固體化石燃料。我國(guó)油頁(yè)巖資源豐富，分布范圍廣，主要分布于東部 和中部，其次為青藏、西部和南部。全國(guó)油頁(yè)巖預(yù)測(cè)資源為7200億t，折算為頁(yè)巖油資源為 476億t。油頁(yè)巖查明資源為500億t，折算為頁(yè)巖油的查明資源約為27. 4億t，其中可開(kāi) 發(fā)利用的查明頁(yè)巖油資源約為11億t。由此可見(jiàn)，我國(guó)的油頁(yè)巖資源豐富，有良好的開(kāi)發(fā)利 用前景。近年來(lái)，隨著世界能源危機(jī)不斷加劇以及全球石油需求不斷上升，國(guó)際油價(jià)持續(xù) 走高，使得世界各國(guó)都在為尋求新的能源而努力，油頁(yè)巖的開(kāi)發(fā)與利用又重新得到了重視。 利用油頁(yè)巖通過(guò)干餾技術(shù)生產(chǎn)頁(yè)巖油替代石油資源已成為重要的備選方案，受到了各國(guó)政 府和企業(yè)界的高度重視。油頁(yè)巖干餾技術(shù)中的冷凝回收系統(tǒng)直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量，工藝的能耗和環(huán)保問(wèn) 題，是油頁(yè)巖干餾技術(shù)中的重要環(huán)節(jié)。目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)的油頁(yè)巖干餾油氣冷凝回收系統(tǒng)都 是借鑒焦化行業(yè)上的水洗工藝，存在能量回收率低、循環(huán)水量大等缺點(diǎn)。油頁(yè)巖干餾油氣冷 凝回收水洗工藝流程見(jiàn)附圖2。水洗工藝流程如下來(lái)自干餾車間的高溫干餾油氣進(jìn)入水 洗塔40。在水洗塔40中高溫干餾油氣的溫度降至80-90°C，同時(shí)有50% -60%的頁(yè)巖油油 氣冷凝下來(lái)。水洗塔40塔底的汽液渣混合物一起進(jìn)入汽液分離器41。分離出的液固混合 物進(jìn)入機(jī)械化澄清槽47。機(jī)械化澄清槽41分離出的水除了少部分作為剩余水送至焚燒，其 余部分作為循環(huán)水進(jìn)入循環(huán)水中間槽48和循環(huán)水槽49，由循環(huán)水泵50送至水洗塔40冷 卻油頁(yè)巖干餾油氣。分離后的頁(yè)巖油經(jīng)過(guò)頁(yè)巖油中間槽51和頁(yè)巖油槽52后，由頁(yè)巖油泵 53送至罐區(qū)。汽液分離器41頂部的干餾氣進(jìn)入橫管初冷器42，分別用冷卻水和制冷水將 煤氣間接冷卻至22 30°C，上段和下段冷凝液經(jīng)過(guò)冷凝液循環(huán)槽54后由冷凝液泵55送至 機(jī)械化澄清槽47。經(jīng)過(guò)橫管初冷器42的干餾氣由鼓風(fēng)機(jī)43升壓后，進(jìn)入電捕焦油器44， 再次回收頁(yè)巖油。電捕焦油冷凝液進(jìn)入電捕焦油冷凝液槽45后，由冷凝液液下泵46送至 機(jī)械化澄清槽47。水洗工藝流程比較落后，所需循環(huán)水用量大，能耗高，投資較大。目前國(guó)內(nèi)在油頁(yè)巖干餾油氣冷凝回收系統(tǒng)方面的研究還很少，技術(shù)也不成熟，因 此還需要大量的基礎(chǔ)研究。本專利提出了一種新型的油頁(yè)巖干餾油氣冷凝回收的節(jié)能裝置 和方法，彌補(bǔ)國(guó)內(nèi)在該方面研究的缺口。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，是為油頁(yè)巖干餾氣提供一種新型的冷凝回收節(jié)能裝置及方法。本 發(fā)明采用五塔流程，分離后得到合格的干氣，汽油，柴油及重油。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種新型油頁(yè)巖干餾油氣冷凝回收的節(jié)能裝置，包括分餾塔1、急冷塔2，汽油吸收塔3，汽油解吸塔4，柴油吸收塔5，側(cè)線柴油汽提塔14和油水分離罐15 ；其特征是進(jìn)入分 餾塔1上設(shè)置有干餾氣入口 18 ；分餾塔1設(shè)置有多個(gè)泵循環(huán)；分餾塔1側(cè)線出口 19與汽提 塔14連接；汽提塔14塔頂氣相出口 20與分餾塔1連接；分餾塔1塔頂氣相21與急冷塔2 塔底連接；急冷塔塔底出口 22與油水分離器15相連接；油水分離器上部設(shè)置汽油出口 23 ； 油水分離器的水相出口 24與急冷水一級(jí)冷凝器11連接，一級(jí)冷凝器的急冷水出口 25分別 與急冷塔2中部及急冷水二級(jí)冷凝器12連接，急冷水二級(jí)冷凝器26出口與急冷塔2頂部 連接；急冷塔2塔頂氣相27與壓縮機(jī)13連接，然后經(jīng)過(guò)冷凝器10后與分相罐16連接；分 相罐16側(cè)線的汽油出口 29與汽油吸收塔3的塔頂連接；分相罐16頂部氣體28、汽油吸收 塔3塔底的液相30及汽油解吸塔4塔頂?shù)臍怏w32與平衡罐17連接；平衡罐17的氣相出 口 33與汽油吸收塔3的塔底連接，平衡罐17的液相出口 34與汽油解吸塔4塔頂連接；汽 油解吸塔4塔底設(shè)置有再沸器9 ；汽油解吸塔塔底設(shè)置合格汽油出口 39 ；汽油吸收塔3塔頂 的氣體出口 31與柴油吸收塔5塔底連接；柴油吸收塔5塔頂設(shè)置干氣出口 36，塔底設(shè)置液 相出口 35。 所述的分餾塔1上段設(shè)置高效規(guī)整填料37，塔下段設(shè)置防堵塞內(nèi)件38。規(guī)整填料 37具有20 40塊理論板；防堵塞內(nèi)件38為人字擋板或格柵填料。分餾塔1側(cè)線采出柴油19的采出位置為第6塊理論板 第20塊理論板。分餾塔 內(nèi)設(shè)置了 1 6泵循環(huán)。采用本發(fā)明的裝置處理高溫油頁(yè)巖干餾油氣的工藝，其特征為高溫油頁(yè)巖干餾油 氣進(jìn)入分餾塔。側(cè)線抽出柴油，柴油進(jìn)入一個(gè)蒸汽汽提塔以保證柴油的初餾點(diǎn)符合要求。重 油從塔底采出。為了取走分餾塔的余熱，在分餾塔內(nèi)設(shè)置了 1 6個(gè)泵循環(huán)。分餾塔塔頂 的氣相進(jìn)入急冷塔。在急冷塔內(nèi)采用兩股不同溫度的循環(huán)水進(jìn)行冷卻，急冷塔塔底的油水 混合物進(jìn)入油水分離器，分離出的水冷卻后部分返回急冷塔中部，另一部分繼續(xù)冷卻至更 低溫度后進(jìn)入急冷塔頂部。急冷塔塔頂氣相經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)加壓后，進(jìn)入冷凝器冷凝后進(jìn)人分 相罐。分相罐分離出的汽油從塔頂進(jìn)入汽油吸收塔。分相罐分離出的氣體與汽油吸收塔塔 底的液相及汽油解吸塔塔頂?shù)臍庀嗷旌虾筮M(jìn)入平衡罐。平衡罐頂部的氣體進(jìn)入汽油吸收塔 底部，平衡罐底部的液相進(jìn)入汽油解吸塔塔頂。汽油解吸塔塔釜設(shè)置有再沸器。汽油吸收 塔的塔頂氣體進(jìn)入柴油吸收塔，進(jìn)一步將氣體中的重組分吸收。新型油頁(yè)巖干餾油氣冷凝回收節(jié)能工藝中，高溫干餾油氣溫度為420 600°C。分 餾塔壓力為0. 05 0. 3Mpa,塔頂溫度控制在60 150°C，塔底溫度控制在280 360°C，理 論板為20 60 ；急冷塔壓力為0. 06 0. 16Mpa，塔頂溫度控制在30 50°C，塔底溫度控 制在60 85°C，理論板數(shù)位10 40 ；汽油吸收塔的壓力為0. 5 2Mpa，塔頂控制在20 60°C，理論板為20 50 ；汽油解吸塔，壓力為0. 6 1. 5Mpa，塔頂控制在30 70°C，理論 板為20 60 ；柴油吸收塔的壓力為0. 6 1. 3Mpa，塔頂控制在20 60°C，理論板為20 60。本發(fā)明提出了一種新型油頁(yè)巖干餾油氣冷凝回收節(jié)能工藝，除了將高溫干餾油氣 中的頁(yè)巖油回收，還將頁(yè)巖油切割成汽油，合格的柴油和重油。通過(guò)汽油吸收塔，汽油解吸 塔和柴油吸收塔，最終得到合格的干氣和汽油。


圖1為本發(fā)明的新型頁(yè)巖干餾油氣冷凝回收節(jié)能工藝流程圖；圖2為頁(yè)巖油干餾油氣冷凝回收水洗工藝流程圖；其中1_分餾塔、2-急冷塔，3-汽油吸收塔，4-汽油解吸塔，5-柴油吸收塔，6_底 部泵循環(huán)；7-中段泵循環(huán)；8-頂部泵循環(huán)；9-汽油解吸塔再沸器；10-冷凝器；11-急冷 水-級(jí)冷凝器；12-急冷水二級(jí)冷凝器；13-壓縮機(jī)，14-側(cè)線蒸汽汽提塔；15-油水分離器； 16-分相罐；17-平衡罐；18-干餾氣入口 ；40-水洗塔；41-汽液分離器；42-橫管初冷器； 43-鼓風(fēng)機(jī)；44-電捕焦油器；45-電捕焦油器冷凝液槽；46-冷凝液液下泵；47-機(jī)械化澄 清槽；48-頁(yè)巖油中間槽；49-頁(yè)巖油槽；50-頁(yè)巖油泵；51-循環(huán)水中間槽；52-循環(huán)水槽， 53-循環(huán)水泵；54-冷凝液循環(huán)槽；55-冷凝液泵。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明對(duì)比例中的油頁(yè)巖干餾油氣冷凝回收水洗工藝流程，如圖2所示。以某煉油廠為例，其高溫干餾油氣量為22187kg/h，進(jìn)料溫度為490°C。高溫干餾 油氣進(jìn)入水洗塔。在水洗塔中干餾油氣的溫度由490°C降至90°C，同時(shí)有60%的頁(yè)巖油油 氣冷凝下來(lái)。水洗塔塔底的固液渣混合物進(jìn)入汽液分離器。分離出的固液混合物進(jìn)入機(jī)械 化澄清槽。機(jī)械化澄清槽分離的水大部分循環(huán)至水洗塔用于冷卻高溫干餾油氣，少部分作 為剩余水送至焚燒。分離的頁(yè)巖油經(jīng)過(guò)頁(yè)巖油罐后由頁(yè)巖油泵送至罐區(qū)。頁(yè)巖油渣收集后 定期作為燃料售出。汽油分離器頂部氣相進(jìn)入橫管初冷器，分別用冷卻水(32 40°C )和 制冷水(16 32°C )將干餾氣間接冷卻至45°C和22°C。橫管初冷器的冷凝液經(jīng)過(guò)冷凝液 槽后由冷凝液泵送至機(jī)械化澄清槽。經(jīng)過(guò)橫管初冷器的干餾氣由鼓風(fēng)機(jī)升壓后，進(jìn)入電捕 焦油器，再次回收焦油后。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的新型油頁(yè)巖干餾油氣冷凝回收節(jié)能工藝如圖1所示，在發(fā)明內(nèi)容中已經(jīng) 詳細(xì)說(shuō)明了連接方式，操作條件，流程工藝等，在此只是典型說(shuō)明。高溫油頁(yè)巖干餾油氣進(jìn)入分餾塔。側(cè)線抽出柴油，柴油進(jìn)入一個(gè)蒸汽汽提塔以保 證柴油的初餾點(diǎn)符合要求。重油從塔底采出。為了取走分餾塔的余熱，在分餾塔內(nèi)設(shè)置了 三個(gè)泵循。分餾塔塔頂?shù)臍庀噙M(jìn)入急冷塔。在急冷塔內(nèi)采用兩股不同溫度的循環(huán)水進(jìn)行冷 卻，急冷塔塔底的油水混合物進(jìn)入油水分離器，分離出的水冷卻后部分返回急冷塔中部，另 一部分繼續(xù)冷卻到更低溫度后進(jìn)入急冷塔頂部。急冷塔塔頂氣相經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)加壓后，進(jìn)入 冷凝器冷凝后進(jìn)人分相罐。分相罐分離出的汽油從塔頂進(jìn)入汽油吸收塔。為了進(jìn)一步將氣 體中的汽油冷卻，分離出的氣體與汽油吸收塔塔底的液相及汽油解吸塔塔頂?shù)臍庀嗨谆?合后進(jìn)入平衡罐。平衡罐頂部的氣體與汽油吸收塔底部連接，液相進(jìn)入汽油解吸塔塔頂。汽 油解吸塔塔釜設(shè)置有再沸器。汽油吸收塔的塔頂氣體進(jìn)入柴油吸收塔，進(jìn)一步將氣體中的 重組分吸收。在同樣處理量、進(jìn)料條件等條件下，將上述兩種工藝處理效果進(jìn)行比較，比較結(jié)果 如下1.能量回收
表1實(shí)施例的能量回收表
權(quán)利要求
一種新型油頁(yè)巖干餾油氣冷凝回收的節(jié)能裝置，包括分餾塔(1)、急冷塔(2)，汽油吸收塔(3)，汽油解吸塔(4)，柴油吸收塔(5)，側(cè)線柴油汽提塔(14)和油水分離罐(15)；其特征是進(jìn)入分餾塔(1)上設(shè)置有干餾氣入口(18)；分餾塔(1)設(shè)置有多個(gè)泵循環(huán)；分餾塔(1)側(cè)線出口(19)與汽提塔(14)連接；汽提塔(14)塔頂氣相出口(20)與分餾塔(1)連接；分餾塔(1)塔頂氣相(21)與急冷塔(2)塔底連接；急冷塔塔底出口(22)與油水分離器(15)相連接；油水分離器上部設(shè)置汽油出口(23)；油水分離器的水相出口(24)與急冷水一級(jí)冷凝器(11)連接，一級(jí)冷凝器的急冷水出口(25)分別與急冷塔(2)中部及急冷水二級(jí)冷凝器(12)連接，急冷水二級(jí)冷凝器(26)出口與急冷塔(2)頂部連接；急冷塔(2)塔頂氣相(27)與壓縮機(jī)(13)連接，然后經(jīng)過(guò)冷凝器(10)后與分相罐(16)連接；分相罐(16)側(cè)線的汽油出口(29)與汽油吸收塔(3)的塔頂連接；分相罐(16)頂部氣體(28)、汽油吸收塔(3)塔底的液相(30)及汽油解吸塔(4)塔頂?shù)臍怏w(32)與平衡罐(17)連接；平衡罐(17)的氣相出口(33)與汽油吸收塔(3)的塔底連接，平衡罐(17)的液相出口(34)與汽油解吸塔(4)塔頂連接；汽油解吸塔(4)塔底設(shè)置有再沸器(9)；汽油解吸塔塔底設(shè)置合格汽油出口(39)；汽油吸收塔(3)塔頂?shù)臍怏w出口(31)與柴油吸收塔(5)塔底連接；柴油吸收塔(5)塔頂設(shè)置干氣出口(36)，塔底設(shè)置液相出口(35)。
2.如權(quán)利要求1所述的新型油頁(yè)巖干餾油氣冷凝回收的節(jié)能裝置，其特征是分餾塔 (1)上段設(shè)置高效規(guī)整填料(37)，塔下段設(shè)置防堵塞內(nèi)件(38)。
3.如權(quán)利要求2所述的新型油頁(yè)巖干餾油氣冷凝回收的節(jié)能裝置，其特征是所述的規(guī) 整填料(37)具有20 40塊理論板；防堵塞內(nèi)件(38)為人字擋板或格柵填料。
4.如權(quán)利要求1所述的新型油頁(yè)巖干餾油氣冷凝回收的節(jié)能裝置，其特征是柴油(19) 側(cè)線采出位置為第6塊理論板 第20塊理論板。
5.如權(quán)利要求2所述的新型油頁(yè)巖干餾油氣冷凝回收的節(jié)能裝置，其特征是所述的在 分餾塔內(nèi)設(shè)置了1 6泵循環(huán)。
6.權(quán)利要求1的一種新型油頁(yè)巖干餾油氣冷凝回收方法，其特征是高溫干餾油氣溫度 為420 600°C ；分餾塔壓力為0. 05 0. 3Mpa,塔頂溫度控制在60 150°C，塔底溫度控制 在280 360°C，理論板為20 60 ；急冷塔壓力為0. 06 0. 16Mpa，塔頂溫度控制在30 50°C，塔底溫度控制在60 85°C，理論板數(shù)位10 40 ；汽油吸收塔的壓力為0. 5 2Mpa， 塔頂控制在20 60°C，理論板為20 50 ；汽油解吸塔，壓力為0. 6 1. 5Mpa，塔頂控制在 30 70°C，理論板為20 60 ；柴油吸收塔的壓力為0. 6 1. 3Mpa,塔頂控制在20 60°C， 理論板為20 60。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新型的油頁(yè)巖干餾油氣冷凝回收的節(jié)能裝置和方法。分餾塔側(cè)線抽出柴油，重油從塔底采出。分餾塔塔頂?shù)臍庀噙M(jìn)入急冷塔。由兩股不同溫度的循環(huán)水進(jìn)行冷卻，急冷塔塔底的油水混合物進(jìn)入油水分離器。急冷塔塔頂氣相進(jìn)人分相罐。分相罐分離出的汽油從塔頂進(jìn)入汽油吸收塔。分相罐分離出的氣體與汽油吸收塔塔底的液相及汽油解吸塔塔頂?shù)臍庀嗷旌虾筮M(jìn)入平衡罐。平衡罐底部的液體從塔頂進(jìn)入汽油解吸塔。汽油吸收塔的塔頂氣體進(jìn)入柴油吸收塔，進(jìn)一步將氣體中的重組分吸收。本發(fā)明除了將高溫干餾油氣中的頁(yè)巖油回收，還將頁(yè)巖油切割成汽油，合格的柴油和重油。通過(guò)汽油吸收塔，汽油解吸塔和柴油吸收塔，最終得到合格的干氣和汽油。
文檔編號(hào)C10B53/06GK101948698SQ201010506739
公開(kāi)日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2010年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月14日
發(fā)明者李洪, 李鑫剛, 陳娟娟, 隋紅 申請(qǐng)人:天津大學(xué);北洋國(guó)家精餾技術(shù)工程發(fā)展有限公司