[发明专利]间接空冷式油页岩干馏气冷却工艺及页岩油回收装置

说明书

所属技术领域

本发明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工艺及装置。

背景技术

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℃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1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℃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℃左右。第一段横管中的循环水，入口为20℃，出口为50℃；干馏油气在第一段横管时被冷却到50℃左右后进入第二段横管，在第二段横管中被冷却到40℃左右。第二段横管循环水入口温度为20℃，出口为35℃。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℃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℃降低到40℃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℃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℃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℃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℃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℃左右的干馏油气仍含页岩油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1.8亿元。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。

发明内容

本发明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，即低于20℃的温度，而且越低越好，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。

本发明的技术关键是：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：

1、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。