[实用新型]一种旋风分离器组件及流化床装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及流化床干馏装置，具体涉及一种用于干馏油页岩类物质的旋风分离器组件及流化床干馏装置。

背景技术

油页岩是一种含有10％～50％有机质的沉积岩，为低热值化石燃料。据勘察资料报道，世界上油页岩储量非常丰富，已探明的油页岩储量所含的页岩油总量约410Gt，数倍于世界探明的石油可采储量160Gt，被认为是最有可能补充和接替石油的资源之一。在缺氧的条件下将油页岩加热到约500℃进行干馏，油页岩会分解成页岩油和干馏气，剩下固体残渣(也称为页岩半焦)。页岩油可作燃料油，亦可进一步加工制取汽、柴油和其他化学品，页岩半焦可以作锅炉燃料燃烧产热及发电，燃烧后的页岩灰可作水泥等建筑材料及其它化学品。

油页岩干馏制油技术分地上干馏和地下干馏两种方法。地下干馏，亦称就地干馏，是指地下的油页岩不经开采，直接在地下设法加热干馏，生成的页岩油及干馏气导致地面。此法因生成的油气易向地下岩层渗漏，故收油率不高且过程控制困难，难以应用。

地上干馏是指油页岩开采运至地面，通过干馏装置制油气，是目前工业应用的主要技术。根据所处理的油页岩原料颗粒大小，地上干馏技术又可分为块状油页岩干馏技术和粉状页岩干馏技术。其中，粉状油页岩干馏工艺具有颗粒小、易混合均匀、传热效率高、油收率高、原料利用率高、方便综合利用等优点受到各方面的重视。

在粉状油页岩干馏工艺中，流化床油页岩干馏工艺就是一种先进的粉状油页岩干馏工艺。中国专利文件200310116687.7、200810046995.X及200810046996.4分别公开了使用流化床干馏油页岩的工艺路线，但是以上文献并未涉及到干馏反应器内高温油气的除尘问题。

油页岩通常为片层状，在干馏的过程中，由于油母质的气化，油页岩将产生许多裂缝并变脆，稍有碰撞、摩擦就会破碎成细粉末。因此，采用粉状油页岩进行干馏制油的过程中细粉尘的生成量很大。在现有技术中，对粉状油页岩进行流化床干馏时，人们借用了石油流化床催化裂解工艺及循环流化床燃烧装置的油气旋风分离器除尘设计思路：即采用多组两级旋风分离器串联、甚至多组三级旋风分离器串联操作，但却并没有达到很好的除尘效果，而且还造成旋风分离器的排料不畅或者堵塞，反而降低了旋风分离器的分离效果。

本发明人发现，油页岩颗粒在干馏过程中的特性，如破碎特性和粘附性等对分离、流动、排料等造成的影响与石油裂解催化剂颗粒的情况不同。在上述多级旋风分离器串联的方案中，含尘油气一次通过各级分离器，最后从末级分离器排出，绝大部分粉尘在第一级分离器中被捕集后经由料腿返回至流化床，剩下的一部分颗粒到第二级、第三级分离器内进一步分离。由于各级分离器处理相同的气量，但是气流携带的粉尘量则越来越少，颗粒粒径也越来越小，这意味着不仅分离的难度越来越大，而且后级旋风分离器料腿排料的难度也越来越大。

另外，为了提高后级旋风分离器的分离能力，分离器的入口速度必须逐级提高，这不但要消耗较多的能量，而且不断提高的入口气速加剧了颗粒的破碎与磨损，也造成后级的颗粒变得越来越难以分离，使得分离效率下降。并且，不断提高的入口气速也使得分离器的压降逐渐升高，高的分离器压降导致高的分离器料腿的负压，增加了旋风分离器料腿的排料难度，这也使得分离效果进一步下降。

因此，需要一种可以改善油页岩干馏油气分离效果的旋风分离器组件。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题在于，提供一种可以改善油页岩干馏油气分离效果的旋风分离器组件

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种用于干馏油页岩类物质的旋风分离器组件，包括第一级分离结构和第二级分离结构，所述第一级旋风分离结构包括第一旋风分离器，所述第二级分离结构包括多个旋风分离器，所述第一旋风分离器的排气装置与第二级分离结构中的多个旋风分离器的进气装置连接。

优选的，所述第二级分离结构包括第二旋风分离器和第三旋风分离器。

优选的，所述第一旋风分离器包括设置在其顶部竖直的第一排气管，所述第一排气管在同一截面处设置有两根沿第一排气管的切线方向延伸的第二排气管和第三排气管，所述第二排气管和第三排气管分别与第二旋风分离和第三旋风分离器的进气装置连接。

优选的，所述第一旋风分离器包括设置在其顶部的第一排气管，所述第一排气管上设置有沿垂直于其轴向方向延伸的第二排气管，所述第二排气管沿其延伸方向分成两部分分别与第二旋风分离器和第三旋风分离器的进气装置连接。