專利名稱：油頁巖干餾系統(tǒng)冷卻塔段循環(huán)水利用裝置及方法
油頁巖干餾系統(tǒng)冷卻塔段循環(huán)水利用裝置及方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于石油化工與環(huán)保領(lǐng)域，涉及一種油頁巖干餾系統(tǒng)冷卻塔段循環(huán)水利 用裝置，具體地說，涉及一種對油頁巖干餾系統(tǒng)冷卻塔出口廢水進(jìn)行分離凈化并循環(huán)利 用的裝置，以及采用該裝置進(jìn)行循環(huán)水利用的方法。
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，是由生物的殘體混同泥 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。與常規(guī)石油資源相比，我國頁巖油可回收資源量相當(dāng)于全國石油可 采資源量的56.5%，未來開發(fā)利用具有廣闊的前景，將成為常規(guī)油氣資源的重要補(bǔ)充。 油頁巖曾支持了我國在貧油時期的經(jīng)濟(jì)建設(shè)，但其研究與開發(fā)也曾一度逐年萎縮。上世 紀(jì)90年代初，撫順礦業(yè)集團(tuán)引進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念，重新開始油頁巖的綜合利用和研發(fā)，其 中以油頁巖煉油最為重點。
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)備對油頁巖進(jìn)行熱解，使其生成頁巖油。干餾爐是地面干 餾的關(guān)鍵設(shè)備，通過干餾爐內(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，夾帶這一定量的頁巖粉塵和焦油出干餾爐。在撫順式油頁 巖干餾系統(tǒng)中，一般采用集合管，洗滌飽和塔，冷卻塔的組合系統(tǒng)進(jìn)行干餾油氣的冷凝 和洗滌。
在最新的油頁巖工藝中，洗滌飽和塔分成瓦斯塔和空氣塔，并將洗滌部分置于 兩塔塔底。瓦斯塔承擔(dān)了正向混合氣和循環(huán)瓦斯氣的洗滌或冷卻，空氣塔承擔(dān)了正向混 合氣和主風(fēng)的洗滌或冷卻?？諝馑谢旌蠚庖驗橐呀?jīng)由前一級瓦斯塔脫除全部油泥且洗 滌部分在下的關(guān)系，避免了主風(fēng)帶泥的問題。采用瓦斯塔和空氣塔雙級洗滌則很好地解 決了空氣塔倒置引起的洗滌能力不足的問題。瓦斯塔的下半部分用來對混合氣進(jìn)行第二 級的冷卻和洗滌。而其上半部分則對從冷卻塔返回的循環(huán)瓦斯進(jìn)行新一級的洗滌，徹底 除去其中的焦油。上下部分的結(jié)合面設(shè)置水封，防止瓦斯氣和混合氣的互竄。循環(huán)水 經(jīng)過塔頂下淋的過程中，以溢流方式通過液封，并先后對瓦斯氣和混合氣進(jìn)行洗滌或冷 卻。這么做，更好地提高了頁巖油回收率和冷卻效果，避免了油污進(jìn)入加熱爐后的結(jié)垢 問題。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種油頁 巖干餾系統(tǒng)冷卻塔段循環(huán)水利用裝置，以及根據(jù)此裝置進(jìn)行循環(huán)水利用的方法。
為了解決上述問題本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣的
油頁巖干餾系統(tǒng)冷卻塔段循環(huán)水利用裝置，包括
一連接循環(huán)瓦斯的冷卻塔，冷卻塔用于洗滌和冷卻循環(huán)瓦斯；
與冷卻塔塔底出口相連的冷卻塔除油器，冷卻塔除油器用于對冷卻塔出口排出 的廢水進(jìn)行除油凈化；
冷卻塔除油器上部具有一油污出口，冷卻塔除油器下部具有一循環(huán)水出口，冷 卻塔除油器的循環(huán)水出口連接一蒸發(fā)冷凝器，蒸發(fā)冷凝器用于冷凝管路中的水蒸氣；
蒸發(fā)冷凝器連接一循環(huán)水管路的一端，循環(huán)水管路的另一端連接冷卻塔頂部。
冷卻塔與冷卻塔除油器之間的管路上串聯(lián)有一用于增加管路壓力的冷卻塔底泵。
油頁巖干餾系統(tǒng)冷卻塔段循環(huán)水利用方法，包括
采用冷卻塔洗滌和冷卻循環(huán)瓦斯，
采用冷卻塔除油器對冷卻塔出口排出的廢水進(jìn)行除油凈化，
凈化后的循環(huán)水經(jīng)蒸發(fā)冷凝器冷凝水蒸氣后返回冷卻塔繼續(xù)洗滌和冷卻循環(huán)瓦 斯，冷卻塔除油器脫除的油污進(jìn)入后續(xù)油污處理設(shè)備提純頁巖油。
有益效果，在冷卻塔的出口處增設(shè)冷卻塔除油器，可以有效地脫除廢水中所含 的油污，脫除的油污進(jìn)入后續(xù)油污處理設(shè)備提純頁巖油，提高了頁巖油的產(chǎn)量和品質(zhì)， 而凈化后的循環(huán)水在經(jīng)蒸發(fā)冷凝器冷凝水蒸氣后可以重新進(jìn)入冷卻塔洗滌和冷卻循環(huán)瓦 斯，降低了新鮮水耗，減少了大量的污水處理工作，節(jié)能減排效果顯著，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益 明顯。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
來詳細(xì)說明本發(fā)明；
圖1為本發(fā)明所述的油頁巖干餾系統(tǒng)冷卻塔段循環(huán)水利用的流程示意圖。
具體實施方式
為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下 面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
本裝置的主體設(shè)備為冷卻塔，冷卻塔采用瀑布式塔，塔內(nèi)設(shè)有傘形和環(huán)形折流 板8 10對。塔內(nèi)的傳熱是依靠水流在折流板上濺開所形成的水幕和水滴與氣流充分接 觸而進(jìn)行。由于冷卻水量大，塔內(nèi)氣液接觸較好，故很少發(fā)現(xiàn)短路現(xiàn)象，其冷卻效率較 高，容積傳熱系數(shù)為33500 M400kJ/(m3 · h · °C )。循環(huán)瓦斯經(jīng)空氣塔后，由瓦斯 排送機(jī)排送至冷卻塔，由40°C左右的循環(huán)水淋洗冷卻，使循環(huán)瓦斯冷卻至42°C左右。循 環(huán)水從冷卻塔塔頂進(jìn)入冷卻塔，以冷卻循環(huán)瓦斯并回收循環(huán)瓦斯所攜帶的部分熱量，同 時利用冷卻循環(huán)瓦斯脫除了循環(huán)瓦斯中夾帶的頁巖油氣。
從冷卻塔塔底出口流出的廢水在冷卻塔底泵的加壓下進(jìn)入冷卻塔除油器，利用 冷卻塔除油器凈化廢水，凈化后的循環(huán)水進(jìn)入蒸發(fā)冷凝器，使氣態(tài)水冷凝為液態(tài)水，隨 后循環(huán)水返回冷卻塔繼續(xù)洗滌和冷卻循環(huán)瓦斯，脫除的油污進(jìn)入后續(xù)油污處理設(shè)備提純 頁巖油。冷卻塔除油器可選用旋流除油器等各類高效除油設(shè)備。
參看圖1，油頁巖干餾系統(tǒng)冷卻塔段循環(huán)水利用裝置，包括
設(shè)置于空氣塔之后的冷卻塔1，冷卻塔1用于洗滌和冷卻循環(huán)瓦斯。與所述冷卻 塔1塔底出口相連的冷卻塔底泵2，冷卻塔底泵2用于增加廢水的壓力。與所述冷卻塔底 泵2出口相連的冷卻塔除油器3，冷卻塔除油器3用于對冷卻塔出口廢水進(jìn)行除油凈化。 與所述冷卻塔除油器3的廢水出口相連的蒸發(fā)冷凝器4，用于冷凝水蒸氣。
冷卻塔1，冷卻塔底泵2，冷卻塔除油器3與蒸發(fā)冷凝器4成串聯(lián)布置，并組成 相對封閉的循環(huán)回路。
冷卻塔除油器3可選用旋流除油器等各類高效除油設(shè)備。
油頁巖干餾系統(tǒng)冷卻塔段循環(huán)水利用方法，該方法包括采用冷卻塔除油器3 對冷卻塔1出口廢水進(jìn)行除油凈化，凈化后的循環(huán)水經(jīng)蒸發(fā)冷凝器4冷凝水蒸氣后返回冷 卻塔1繼續(xù)洗滌和冷卻循環(huán)瓦斯，脫除的油污進(jìn)入后續(xù)油污處理設(shè)備提純頁巖油。
經(jīng)冷卻塔除油器3凈化處理后的循環(huán)水重新進(jìn)入冷卻塔洗滌和冷卻循環(huán)瓦斯， 降低了新鮮水耗，減少了大量的污水處理工作。
經(jīng)冷卻塔除油器3凈化處理后，循環(huán)水的含油量低于1%。
經(jīng)冷卻塔除油器3脫除的油污進(jìn)入后續(xù)油污處理設(shè)備提純頁巖油，提高了頁巖 油的產(chǎn)量和品質(zhì)。
經(jīng)蒸發(fā)冷凝器4冷凝處理后，循環(huán)水?dāng)y帶的水蒸氣得到大量回收，液態(tài)水的跑 損量得到有效控制。
循環(huán)瓦斯經(jīng)循環(huán)冷卻水洗滌冷卻后，溫度從87.3°C降為38°C，而循環(huán)水的溫度 則從38°C升為62.5°C。
本方案選用旋流除油器來脫除廢水中夾帶的油污，下表為旋流除油器的進(jìn)口液 體(廢水)、溢流液體(油污)和底流液體(循環(huán)水)的物性參數(shù)
權(quán)利要求
1.油頁巖干餾系統(tǒng)冷卻塔段循環(huán)水利用裝置，其特征在于，包括 一連接循環(huán)瓦斯的冷卻塔，冷卻塔用于洗滌和冷卻循環(huán)瓦斯；與冷卻塔塔底出口相連的冷卻塔除油器，冷卻塔除油器用于對冷卻塔出口排出的廢 水進(jìn)行除油凈化；冷卻塔除油器上部具有一油污出口，冷卻塔除油器下部具有一循環(huán)水出口，冷卻塔 除油器的循環(huán)水出口連接一蒸發(fā)冷凝器，蒸發(fā)冷凝器用于冷凝管路中的水蒸氣； 蒸發(fā)冷凝器連接一循環(huán)水管路的一端，循環(huán)水管路的另一端連接冷卻塔頂部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油頁巖干餾系統(tǒng)冷卻塔段循環(huán)水利用裝置，其特征在于，冷 卻塔與冷卻塔除油器之間的管路上串聯(lián)有一用于增加管路壓力的冷卻塔底泵。
3.油頁巖干餾系統(tǒng)冷卻塔段循環(huán)水利用方法，其特征在于 采用冷卻塔洗滌和冷卻循環(huán)瓦斯，采用冷卻塔除油器對冷卻塔出口排出的廢水進(jìn)行除油凈化， 凈化后的循環(huán)水經(jīng)蒸發(fā)冷凝器冷凝水蒸氣后返回冷卻塔繼續(xù)洗滌和冷卻循環(huán)瓦斯， 冷卻塔除油器脫除的油污進(jìn)入后續(xù)油污處理設(shè)備提純頁巖油。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種油頁巖干餾系統(tǒng)冷卻塔段循環(huán)水利用裝置及方法，主要是采用冷卻塔除油器對冷卻塔出口廢水進(jìn)行除油凈化，凈化后的循環(huán)水經(jīng)蒸發(fā)冷凝器冷凝水蒸氣后返回冷卻塔繼續(xù)洗滌和冷卻循環(huán)瓦斯，脫除的油污進(jìn)入后續(xù)油污處理設(shè)備提純頁巖油。本裝置及方法工藝設(shè)備先進(jìn)，連續(xù)運轉(zhuǎn)周期長，體積小，故障率低，能有效降低循環(huán)水中油污的含量，避免其對管道的腐蝕，減少新鮮水的消耗量，節(jié)能減排效果顯著，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益明顯。
文檔編號C10B53/06GK102021004SQ20101058808
公開日2011年4月20日 申請日期2010年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月14日
發(fā)明者呂文杰, 徐效梅, 李志明, 楊強(qiáng), 汪華林, 沈其松, 王劍剛, 謝嘉 申請人:上海華暢環(huán)保設(shè)備發(fā)展有限公司