專利名稱：減少油泥生成的干餾工藝和振動式除塵器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在油頁巖干餾煉油過程中減少油泥生成的工藝和去除粘附在油 頁巖表面上的微塵或去除混雜在油頁巖中的微小顆粒的除塵裝置。
背景技術(shù)：
在油頁巖干餾煉油行業(yè)油回收系統(tǒng)中產(chǎn)生的大量油泥一直是困擾管理者和技術(shù) 人員的難題。干餾爐對油頁巖進行干餾的同時，混雜在干餾物料中的微小顆粒油頁巖或粘 附在油頁巖表面的微塵同時隨干餾油氣一起進入油回收系統(tǒng)，這部分微塵顆粒直徑很小， 大都在0. 3mm以下，隨同干餾油氣進入油回收系統(tǒng)后，經(jīng)噴淋洗滌塔、旋風(fēng)除塵器、電除塵 器等設(shè)備處理后，和頁巖油一起被冷凝分離出來，這些微塵和干餾產(chǎn)生的頁巖油混合在一 起，變成油泥，油泥粘結(jié)性很強，粘結(jié)在管道上、閥門上、設(shè)備上，清除困難，不僅影響設(shè)備的 安全運行，而且使油回收率大幅度下降。有時候，油泥甚至堵塞干餾爐出口管理，迫使干餾 爐停產(chǎn)清洗。一般，一個3萬噸的油頁巖干餾煉油廠每年產(chǎn)生的油泥量約5000噸左右，損 失頁巖油1500-2000噸，降低油回收率5-7個百分點。而清除這些油泥又只能依靠人工清 除，不僅勞動強度大，污染環(huán)境，而且造成巨大的經(jīng)濟損失。煤的焦化、蘭炭干餾廠等用煤煉 焦、生產(chǎn)焦油的企業(yè)也都存在此類問題。工業(yè)生產(chǎn)中，為了滿足使用要求、提高產(chǎn)品質(zhì)量、分 級分類、或者保護環(huán)境等原因也常常需要對混雜在固體物料中的微小顆粒或粘附在固體物 料上微塵進行清除。在工廠里，當(dāng)氣體中含有固體小顆粒時一般采用旋風(fēng)除塵器、電除塵器 等設(shè)備進行清除，而當(dāng)需要去除混雜在固體物料中的微小顆粒時或粘附在固體物料上微塵 時一般采用水洗等方法(如洗煤機等)。但采用水洗方法時，勢必造成物料含水量增加，從 而增加后處理的負擔(dān)和生產(chǎn)的效率。因此到目前為止，國內(nèi)外干餾煉油行業(yè)尚沒有一種合 適的方法來去除油頁巖中本身含有的小顆粒微塵，減少油泥的生成。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決粘附在油頁巖表面的微塵和油頁巖中的微小顆粒的清除 問題，為油頁巖干餾煉油行業(yè)提供一種可以有效清除油頁巖中的微塵含量，從而減少油泥 生成量，提高的油回收率的工藝和設(shè)備。這一工藝和設(shè)備也適用于煤的焦化和干餾。具體 工藝方案為一、一種有效清除油頁巖中的微塵含量，從而減少油泥生成量，提高油回收率的工 藝，其特征在于先除塵，后干餾。傳統(tǒng)工藝在油頁巖進入干餾爐干餾之前，不設(shè)除塵裝置， 除塵裝置設(shè)于干餾爐之后。本發(fā)明工藝是在油頁巖進入干餾爐干餾之前，先對其進行除塵， 采用氣流吹掃的方法將粘附在油頁巖表面的微塵和小于一定規(guī)格的微小顆粒油頁巖先行 清除，不讓它進入油回收系統(tǒng)。這種方法不改變?nèi)霠t干餾的油頁巖的理化品質(zhì)，不會增加后 處理的負擔(dān)。去除的微小顆粒油頁巖的規(guī)格根據(jù)需要確定，除去油頁巖中的微小顆粒的粒 徑用調(diào)控氣流速度的方法控制，氣流速度可在8m-15m/S之間選擇，當(dāng)氣流速度達到15m/S 時可去除油頁巖中粒徑Imm以下的微小顆粒。
二、一種實現(xiàn)所述的本發(fā)明工藝要求的振動式除塵器，其特征在于固體物料從 除塵器上部進入，除塵氣體從除塵器下部進入，除塵氣體可以是空氣、煙氣或其他在現(xiàn)場可 利用的氣體。除塵器內(nèi)設(shè)有多層振動床，振動床的層數(shù)η根據(jù)物料的微塵含量確定，(η = 1-5)。微塵含量多，層數(shù)多一些，微塵含量少，層數(shù)少一些，一般設(shè)3層。振動床按“Ζ”字形 布置。振動床上敷設(shè)篩板，篩板上開有篩孔。篩板的孔徑可在6mm-40mm之間選擇。所述的 振動式除塵器的除塵原理見圖2。物料經(jīng)料倉201、給料機202進入振動式除塵器203，物 料落到除塵器203內(nèi)部設(shè)置的多層振動床204上、鼓風(fēng)機205將空氣從除塵器的下部進口 206送入除塵器，對物料進行吹掃、含有微塵的氣體從振動式除塵器203的上部引出管209 引出，進入布袋除塵器210、引風(fēng)機211將凈化后的氣體送入煙囪212排放，布袋除塵器的數(shù) 量根據(jù)煙塵量的多少確定，可以設(shè)一級也可設(shè)多級，以排放達標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)。在振動式除塵器中 被吹掃干凈的固體物料從振動式除塵器下部的排料機207排出，經(jīng)排料運輸帶208送往干 餾爐。所述的振動式除塵器的結(jié)構(gòu)見圖3。料斗201設(shè)置在除塵器本體203的上部，料 斗201下部設(shè)置給料機202、多層振動床204設(shè)置在除塵器本體203的內(nèi)部，氣體(空氣、 煙氣或其他氣體)進口 206設(shè)置在除塵器本體203的下部，排料機207設(shè)置在除塵器本體 203的底部，排料機207下部設(shè)置排料運輸帶208，除塵器本體203的頂部設(shè)置氣體排出管 道 209。本發(fā)明工藝采取了源頭治理的方法來解決油泥問題。改變了傳統(tǒng)工藝中的傳統(tǒng)思 維模式。傳統(tǒng)工藝是研究產(chǎn)生了油泥如何清理的工藝，本發(fā)明工藝是先清除可能變成油泥 的微塵，從而從源頭上控制和減少了油泥的產(chǎn)生。本發(fā)明工藝的技術(shù)關(guān)鍵是在油頁巖進入 干餾爐前先用氣體吹掃的方法清除進入干餾爐的有可能變成油泥的微塵和小顆粒油頁巖， 這樣干餾產(chǎn)生的油氣中微塵含量大大降低，從而達到油泥生成量大大減少，油回收率得到 提高的目的。本發(fā)明工藝的核心設(shè)備是振動式除塵器，該設(shè)備采用了有利于物料均衡、充分 除塵、防止堵塞的結(jié)構(gòu)，既能有效地按照需要干凈地去除油頁巖中所含小顆粒微塵，又不會 影響油頁巖入爐時的其他技術(shù)參數(shù)。本發(fā)明采用了以下技術(shù)以達到發(fā)明的目的。一是均相混流除塵。在振動除塵器中，氣流能和全部油頁巖均衡接觸，并將微塵除 去。油頁巖除了在振動床上跳動前進外，一部分油頁巖穿過篩板上的篩孔自由下落，這樣和 自下而上的氣流形成均相接觸，小于一定規(guī)格的小顆粒微塵被氣流帶起，和氣流一起上升， 被帶出除塵器。從除塵器下部出來的油頁巖表面所粘附的微塵以及小于一定規(guī)格的小顆粒 油頁巖均被氣流帶走，油頁巖被凈化了。二是流速調(diào)控。去除微塵的顆粒大小用進入除塵器的氣流速度的高低來調(diào)控。當(dāng) 需要去除微塵的顆粒大一些時，可提高氣流的速度，當(dāng)需要去除微塵的顆粒小一些時，可降 低氣流的速度。因為除塵器的截面積是固定的，因此氣流速度和氣體的流量成正比。也就 是說，用調(diào)控進入除塵器的氣體的流量的大小就可以很方便地調(diào)控除塵量的多少和除塵的 顆粒大小。本發(fā)明工藝油頁巖干餾煉油工藝流程見圖1，其中虛線框出部分為新增加的。油頁巖經(jīng)破碎篩分裝置破碎篩分后經(jīng)皮帶運輸機將油頁巖送入振動除塵器進行 除塵。油頁巖從振動除塵器的上部加入后，落到除塵器內(nèi)傾斜設(shè)置的多層振動床上。油頁 巖在振動床的作用下跳躍前進，一部分油頁巖從篩板上開設(shè)的篩孔中落下，一部分油頁巖運動至振動床尾部時落到下一層篩板上。除塵氣體從除塵器下部進入，除塵氣體可以是空 氣、煙氣或其他在現(xiàn)場可利用的氣體。由于油頁巖處于運動之中，除塵氣體在上升過程中可 以和油頁巖充分、均衡接觸，油頁巖表面粘附的微塵和小于一定規(guī)格的細小油頁巖被氣流 帶走，隨同氣流一起從排出振動除塵器。被凈化的油頁巖從振動除塵器下部排出，被皮帶運 輸機送往干餾爐干餾。在振動除塵器中被去掉一定的量的微塵的油頁巖的其他理化品質(zhì)沒 有改變。干餾產(chǎn)生的約110°C左右的油氣從干餾爐頂部導(dǎo)出，但由于大部分微塵已在振動 除塵器中被去除，因此干餾油氣中的微塵含量已大大減少。經(jīng)水噴淋，冷卻塔，旋捕器，電捕 器冷凝收油，油泥量也大大減少。據(jù)實際測定，油泥量減少2/3以上，系統(tǒng)的油回收率增加 5-7個百分點。本發(fā)明工藝的生產(chǎn)運行對整個油頁巖干餾煉油的工藝沒有其他不良影響。本發(fā)明 和國內(nèi)現(xiàn)在普遍使用的撫順式油頁巖干餾工藝相比，具有如下明顯的優(yōu)點。一是油泥量發(fā)生量小。撫順工藝油泥量發(fā)生量為每組爐5000噸/年，采用本工藝 后可減少到1500噸/年以下。二是油的回收率高。傳統(tǒng)撫順工藝油的回收率為60 65%，如采用本發(fā)明工藝油 的回收率可提高5-7個百分點。三是環(huán)保。本發(fā)明使干餾煉油工藝的油泥量發(fā)生量大大減小，不僅降低了清除油 泥的工作量，提高了設(shè)備運行效率，而且減少了污染物的發(fā)生量和處理量。四是經(jīng)濟效益好。油回收率提高5個以上百分點；按日處理量為1萬噸的干餾煉 油廠，油頁巖含油率為10%進行測算，光提高5個百分點的收油率每年就多產(chǎn)頁巖油1.65 萬噸，按5000元/噸油計算，每年凈增加收入8250萬元。


圖1是油頁巖干餾少油泥工藝流程圖；圖2是油頁巖除塵裝置的工作原理和聯(lián)接方式示意圖；圖3振動式除塵器結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明工藝流程如圖1所示，圖中主要反映了油頁巖干餾少油泥工藝的流程，和 原干餾煉油工藝的不同之處僅在于在干餾之前增加了 “油頁巖除塵”這一道工序。其中虛 線框出部分為新增加的。工藝次序依次是礦石破碎篩分、油頁巖除塵、干餾，冷凝回收、瓦 斯加熱。油頁巖除塵具體包括如下步驟油頁巖經(jīng)破碎篩分裝置破碎篩分后經(jīng)皮帶運輸機 將油頁巖送入振動除塵器進行除塵。油頁巖從除塵器的上部加入。油頁巖落到除塵器內(nèi)傾 斜設(shè)置的振動床上。油頁巖在振動床的作用下跳躍前進，一部分油頁巖從篩板上開設(shè)的篩 孔中落下，一部分油頁巖運動至振動床尾部時落到下一層篩板上。除塵氣體從除塵器下部 進入，除塵氣體可以是空氣、煙氣或其他在現(xiàn)場可利用的氣體。除塵氣體在上升過程中和油 頁巖充分、均衡接觸，油頁巖表面粘附的微塵和小于一定規(guī)格的細小油頁巖被氣流帶走，隨 同氣流一起排出除塵器進入布袋除塵器收塵，收塵后的氣體被引風(fēng)機導(dǎo)出排入煙 。被凈 化后的油頁巖從除塵器下部排出，被皮帶運輸機送往干餾爐干餾。干餾爐以后的油回收工 序同原工藝。
圖2是油頁巖除塵裝置的工作原理和聯(lián)接方式示意圖。在生產(chǎn)運行時，油頁巖從 料斗201通過給料機202進入振動式除塵器203，落到除塵器內(nèi)設(shè)的多層振動床204上，空 氣經(jīng)鼓風(fēng)機205從除塵器203的下部206進入，對油頁巖進行吹掃。設(shè)置于除塵器203的 頂部的排煙管道209與布袋除塵器210、引風(fēng)機211、煙囪212、依次相連。布袋除塵器的數(shù) 量根據(jù)煙塵量的多少確定，可以設(shè)一級也可設(shè)多級，以排放達標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)。引風(fēng)機211將攜帶 微塵的氣體引入布袋除塵器210收塵，再經(jīng)煙囪212排放。經(jīng)過布袋除塵的氣體中含塵量 達到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。除塵后的油頁巖從除塵器底部排出，排料機207設(shè)置在除塵器本體203 的底部，排料運輸帶208設(shè)置在排料機207的下部。通過排料運輸帶208將除塵后的油頁 巖送往干餾爐。圖3是振動式除塵器結(jié)構(gòu)示意圖；油頁巖從料斗201通過給料機202進入振動式 除塵器203，落到除塵器內(nèi)設(shè)的多層振動床204上，空氣經(jīng)鼓風(fēng)機205從除塵器203的下部 206進入，對油頁巖進行吹掃。油頁巖在振動床的作用下跳躍前進，一部分油頁巖從篩板上 開設(shè)的篩孔中落下，一部分油頁巖運動至振動床尾部時落到下一層篩板上。除塵氣體從除 塵器下部進口 206進入，除塵氣體可以是空氣、煙氣或其他在現(xiàn)場可利用的氣體。由于油頁 巖處于運動之中，除塵氣體在上升過程中可以和油頁巖充分、均衡接觸，油頁巖表面粘附的 微塵和小于一定規(guī)格的細小油頁巖被氣流帶走，隨同氣流一起從排出振動除塵器。被凈化 的油頁巖從振動除塵器下部由排料機207排出，被皮帶運輸機208送往干餾爐干餾。振動 式除塵器中設(shè)有多層振動床204，振動床的層數(shù)η (η = 1-5)根據(jù)物料中的微塵含量確定， 微塵含量多，層數(shù)多一些，微塵含量少，層數(shù)少一些，一般設(shè)3層。振動床204在除塵器中按 “Z”字形布置，油頁巖沿振動床204從上往下運動，空氣從下往上運動，在接觸混流過程中 油頁巖中的微塵被吹起。油頁巖的去塵程度可以通過調(diào)整空氣的流量來控制。由于除塵器 的截面積已經(jīng)確定，可通過調(diào)控氣體流量來調(diào)控氣體的運動速度，氣體的運動速度越高，去 除的塵量越大，去除微塵的顆粒直徑也越大。含有微塵的空氣從除塵器頂部出口 209排出， 排出速度的高低決定氣體中含塵顆粒的最大重量，氣流速度可在8m-15m/S之間選擇，當(dāng)氣 流速度達到15m/S時可去除油頁巖中粒徑Imm以下的微小顆粒。因此，調(diào)控風(fēng)速可以調(diào)控 氣流中微小顆粒油頁巖的含量。風(fēng)速越高，油頁巖中含有的微小顆粒越少，后部油回收系統(tǒng) 產(chǎn)生的油泥也越少，頁巖油的回收率也相應(yīng)提高。本發(fā)明工藝和振動式除塵器不僅適用于油頁巖的干餾煉油，同時也適用于煤的干 餾煉油，振動式除塵器可應(yīng)用于所有需要去除混雜在固體物料中的微小顆?；蛉コ掣皆?固體物料上微塵時的除塵要求。
權(quán)利要求
1.一種在油頁巖干餾煉油過程中減少油泥生成的工藝，其特征是先除塵、后干餾；即 在油頁巖進入干餾爐干餾之前，增加了“油頁巖除塵”這一道工序，先對油頁巖進行除塵，不 讓微塵進入油回收系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油頁巖干餾過程中減少油泥生成的工藝，其特征是采用氣 流吹掃的方法將粘附在油頁巖表面的微塵和小于一定規(guī)格的微小顆粒油頁巖進行清除。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油頁巖干餾過程中減少油泥生成的工藝，也適用于煤的干餾 煉油。
4.一種去除粘附在固體物料表面上的微塵或去除混雜在固體物料中的微小顆粒的振 動除塵器，其特征在于固體物料從除塵器上部進入，除塵氣體從除塵器下部進入，除塵器 內(nèi)設(shè)有多層振動床，振動床按“Z”字形布置，振動床上敷設(shè)篩板，篩板上開有篩孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的振動除塵器，適用于油頁巖、煤以及其他固體物料的除塵。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的振動除塵器，其特征在于除塵器內(nèi)設(shè)置了多層振動床，振動 床的層數(shù)n(n= 1-5)根據(jù)物料中的微塵含量確定，微塵含量多，層數(shù)多一些，微塵含量少， 層數(shù)少一些，一般設(shè)3層。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的振動除塵器，其特征在于振動床上篩板的孔徑可在 6mm-40mm之間選擇。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的振動除塵器，其特征是去除油頁巖中的微小顆粒的粒徑用 調(diào)控氣流速度的方法控制，氣流速度可在8m-15m/S之間選擇，當(dāng)氣流速度達到15m/S時可 去除油頁巖中粒徑Imm以下的微小顆粒。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的振動除塵器，其特征是除塵氣體可以是空氣，也可以是煙氣 或其他在現(xiàn)場可利用的氣體。
全文摘要
一種在油頁巖干餾煉油過程中減少油泥生成的工藝和去除粘附在油頁巖表面上的微塵或去除混雜在油頁巖中的微小顆粒的除塵裝置。采取先除塵，后干餾的方法，在油頁巖進入干餾爐干餾之前，先對其進行除塵，采用氣流吹掃的方法將粘附在油頁巖表面的微塵和小于一定規(guī)格的微小顆粒油頁巖先行清除，不讓它進入油回收系統(tǒng)。除去油頁巖中的微小顆粒的粒徑用調(diào)控氣流速度的方法控制，氣流速度可在8m-15m/s之間選擇，當(dāng)氣流速度達到15m/s時可去除油頁巖中粒徑1mm以下的微小顆粒。本發(fā)明可使干餾煉油過程中的油泥產(chǎn)生量減少2/3以上，油回收率提高5-7個百分點。本發(fā)明同時適用于煤的干餾煉油，也適用于其他固體物料的除塵。
文檔編號C10B57/00GK102051190SQ20101059784
公開日2011年5月11日 申請日期2010年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月21日
發(fā)明者劉嬋, 劉爽, 吳冠蕾, 吳啟成, 左君, 郭華峰 申請人:吳啟成, 沈陽成大弘晟能源研究院有限公司