间接空冷式页岩油回收装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术是一种用空气间接冷却方式对油页岩干馏气体进行冷却并回收页岩油的装置。其特征在于：用空气作为冷载体和干馏油气进行间接换热，将干馏油气冷却到接近环境大气温度。干馏油气入口管设置于油回收塔的上部；空气入口管设置于油回收塔的一侧，并和管箱、横管相连通；冷却横管设置于油回收塔的内部；干馏油气排出管设置于油回收塔的下部；油回收塔的下部设置有气液分离器；冷凝油排出管设置于油回收塔的底部；空气排出管箱设置于油回收塔的另一侧，空气排出管和空气排出管箱相连通。本实用新型专利技术可将干馏油气冷却到接近环境温度，提高页岩油回收率2～4个百分点；动力消耗仅为循环水冷却的50％左右，节能节水，无污水排放，环保；而且不要建冷凝水塔和循环水池，节省了投资。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用空气间接冷却方式对油页岩干馏气体进行冷却并回收页岩油的装置。
技术介绍
目前，国内的油页岩干馏炼油厂均利用循环水来冷却干馏炉产生的干馏油气，将干馏油气冷却到40°C左右，使干馏油气中所含的页岩油冷凝为液体，回收页岩油。图I为一种典型的利用循环水来冷却干馏炉产生的干馏油气的二段式页岩油回收装置的工作原理图。80°C左右的干馏油气从油回收塔的上部进入，下部排出。循环水在设置于油回收塔内的横管中流动。干馏油气在经过第一段横管时被冷却到50°C左右。第一段横管中的循 环水，入口为20°C，出口为50°C ;干馏油气在第一段横管时被冷却到50°C左右后进入第二段横管，在第二段横管中被冷却到40°C左右。第二段横管循环水入口温度为20°C，出口为35°C。干馏油气在冷却过程中不断有页岩油冷凝出来，进入气液分离器，将页岩油分离出来，送往页岩油贮罐。循环水排入冷却塔，冷却到20°C后再循环使用。这一传统的干馏油气冷却页岩油回收工艺有三个弊病。一是能源消耗高。因为使用循环水冷却，水在流动过程中阻力损失大，要求扬程大，压头高，因此电动机功率大，另外，循环水在冷却干馏油气时，自身温度升高，必须将其冷却后才能重新循环使用。在这一系统中不仅使循环水和干馏油气发生对流换热要消耗能源，将温度升高后的循环水的温度降下来还需要消耗能源。据测算，将1000m3的干馏油气从80°C降低到40°C大约耗电9. 7kwh;二是油回收率低。因为这种工艺使用的循环水温度不能太低，一般都在25°C左右，如果太低，则需要制冷，这将消耗更多的电能，得不偿失。水温到零度就会结冰，不能循环。而被冷却的干馏油气和冷载体之间必需有一个温差，一般在15°C左右，否则传热效率很差。因此在这种工艺条件下干馏油气只能被冷却到40°C左右。而干馏油气的特点却是温度越低，冷凝产生的页岩油越多，有些干馏油气需要冷却到零下8°C才能将全部页岩油凝结出来。而且温度越低，凝结出来的页岩油品质越好。一般40°C左右的干懼油气仍含页岩油6g/m3左右,所以传统工艺的页岩油损失率大约在6%左右。这对于一个年产50万吨页岩油的干馏厂来说，每年少产页岩油3万吨左右，这是一个巨大损失，按现行价格测算，每年损失I. 8亿元。三是系统复杂，建设投资高，不仅要建油回收塔，而且要建冷凝水塔和循环水池，相应还要增加动力设备。
技术实现思路
本专利技术的目的在于为油页岩干馏工业提供一种新的干馏油气冷却工艺和页岩油回收装置，降低页岩油回收过程中的动力消耗并提高页岩油回收率。解决目前国内油页岩干馏厂油回收系统动力消耗大、回收率低的缺陷。生产实践需要将干馏油气冷却到较低的温度，低于20°C的温度，越低越好，甚至零度以下。传统工艺用水作为冷载体难于实现，即使能实现，成本也较高。另外新工艺使用的冷载体应为常见物质，容易获得，不仅可以将干馏油气冷却到需要的温度，而且生产成本应低于用水作为冷载体的成本。本专利技术的技术关键是一、用大流量环境空气对干馏油气进行冷却，能使干馏油气降低到接近环境温度，从而提高页岩油的回收率；二、采取空气和干馏油气间接换热的方式，保护环境；三、对冷载体空气采取低温排放的技术措施降低系统的阻力损失，从而降低系统的动力消耗。具体方案为I、一种使用空气对油页岩干馏气体进行间接冷却方并回收页岩油的工艺，其特征在于用空气作为冷载体和干馏油气进行间接换热，将干馏油气冷却到接近环境大气温度；干馏油气在冷却过程中页岩油不断析出，通过气液分离器进行油、气分离，将页岩油送往贮罐。所述间接换热是指在空气作为冷载体和干馏油气进行换热时并不直接接触，干馏油气在密封的塔器中自上而下运动，空气在管中流动。2、一种使用空气对油页岩干馏气体进行间接冷却方并回收页岩油的装置，其结构见图2，特征在于80°C左右的干馏油气从塔器的上部进入，下部排出。空气通过鼓风机经过管道被引入塔器。塔器内从上到下均铺设横管。空气通过横管后直接排入大气。塔器 下部设有气液分离装置。凝结出来的页岩油用油泵经过管道被引入贮油罐，含油物质被分离后的干馏气体从塔器下部导出。干馏油气在经过横管后被冷却到接近大气温度。因空气取之不尽，不循环使用，空气通过横管后直接排入大气。塔器下部设有气液分离装置。凝结出来的页岩油用油泵经过管道被引入贮油罐，含油物质被分离后的干馏气体从塔器下部导出。干馏油气在经过横管后被冷却到接近大气温度。换热后温升不高，经过横管后再排入大气。所述的油回收塔其结构见图2，图中干馏油气入口管I设置于油回收塔2的上部；空气入口管5设置于油回收塔2的一侧，并和空气入口管箱3、冷却横管4相连通；冷却横管4设置于油回收塔2的内部；干馏油气排出管6设置于油回收塔2的下部；油回收塔2的下部设置有气液分离器7 ;冷凝油排出管8设置于油回收塔2的底部；空气排出管箱9设置于油回收塔2的另一侧，空气排出管10和空气排出管箱9相连通；空气入口管箱3和空气排出管箱9通过冷却横管4相连通。本专利技术工艺的技术关键是用空气作为冷载体对干馏油气进行冷却。而用空气作为冷载体需要解决如下技术问题。一是换热器体积要小。空气的传热系数比水小得多，用空气作冷载体的换热器体积庞大，通常在工业生产中一般都不用空气作为冷载体，本专利技术的换热器体积不应大于用水作冷载体的换热器体积。二是解决环保问题，换热后的空气应当是清洁的。这就要求用空气作冷载体时不能直接和干馏油气直接接触，否则将污染空气，而清洁空气中的污染物极其困难。三是动力消耗要少。用空气作冷载体不能增加系统的动力消耗，造成能源浪费。四是油回收率要高。用空气作冷载体必须将干馏油气而冷却到比循环水冷却更低的温度，提高页岩油回收率，否则将失去意义。为此采用了以下技术以达到专利技术的目的。一是根据热交换理论，换热量和换热体之间的温差的平方成正比，因此扩大换热体之间的温差将可以缩小换热面积，解决空气换热系数小，换热器体积庞大的问题。用循环水冷却时，平均温差为15°C，而用空气冷却时，平均温差为35°C左右，这就增加了换热强度，弥补了空气换热系数小的缺陷；二是采用间接换热的技术，冷载体空气在管内行走，和干馏油气不直接接触，防止干馏油气对空气造成污染，这样空气排出时，除了温度有所升高外，其他组分不发生任何变化，是清洁的、环保的；三是利用空气取之不尽，换热后无需降温的特点，在设计中使空气经过横管后直接排出，不做循环流动，这样虽然加大冷载体流量，但也降低了冷载体的温升，降低了冷载体的流动阻力损失，减少系统的动力消耗，节省能源。用循环水冷却时，循环水排出温度最高为50°C，而用空气冷却时，排出温度最高为35°C左右，大多数时间为15°C 20°C，这就增加了换热强度。四是根据干馏油气被冷却的温度越低析出页岩油越多的特性，尽量将干馏油气冷却到接近环境温度，但不低于零度，以获得最高的页岩油回收率。用循环水冷却时，一般只能将干馏油气冷却到40°C，而用空气冷却时，大多数时间可将干馏油气冷却到15°C 20°C，这就提高了页岩油的回收率。本专利技术的工艺流程如下80°C左右的干馏油气从油回收塔的上部进入，下部排出。鼓风机将环境温度的空气通过管道送入油回收塔的空气管箱，空气经管箱分配进入油回收塔的横管。干馏油气和横管内的空气进行间接换热，干馏油气在下行过程中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用空气对油页岩干馏气体进行间接冷却并回收页岩油的装置，其结构特征在于：干馏油气入口管(1)设置于油回收塔(2)的上部；空气入口管(5)设置于油回收塔(2)的一侧，并和空气入口管箱(3)、冷却横管(4)相连通；冷却横管(4)设置于油回收塔(2)的内部；干馏油气排出管(6)设置于油回收塔(2)的下部；油回收塔(2)的下部设置有气液分离器(7)；冷凝油排出管(8)设置于油回收塔(2)的底部；空气排出管箱(9)设置于油回收塔(2)的另一侧，空气排出管(10)和空气排出管箱(9)相连通；空气入口管箱(3)和空气排出管箱(9)通过冷却横管(4)相连通。

【技术特征摘要】
1.一种使用空气对油页岩干馏气体进行间接冷却并回收页岩油的装置，其结构特征在于干馏油气入口管(I)设置于油回收塔(2)的上部；空气入口管(5)设置于油回收塔(2)的一侧，并和空气入口管箱(3)、冷却横管(4)相连通；冷却横管(4)设置于油回收塔(2)的内部；干馏油气排出管(6...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴冠峰，
申请(专利权)人：沈阳海源干馏设备技术开发有限公司，
类型：实用新型
国别省市：