专利名称：减少油泥生成的干馏工艺和振动式除尘器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在油页岩干馏炼油过程中减少油泥生成的工艺和去除粘附在油 页岩表面上的微尘或去除混杂在油页岩中的微小颗粒的除尘装置。
背景技术：
在油页岩干馏炼油行业油回收系统中产生的大量油泥一直是困扰管理者和技术 人员的难题。干馏炉对油页岩进行干馏的同时，混杂在干馏物料中的微小颗粒油页岩或粘 附在油页岩表面的微尘同时随干馏油气一起进入油回收系统，这部分微尘颗粒直径很小， 大都在0. 3mm以下，随同干馏油气进入油回收系统后，经喷淋洗涤塔、旋风除尘器、电除尘 器等设备处理后，和页岩油一起被冷凝分离出来，这些微尘和干馏产生的页岩油混合在一 起，变成油泥，油泥粘结性很强，粘结在管道上、阀门上、设备上，清除困难，不仅影响设备的 安全运行，而且使油回收率大幅度下降。有时候，油泥甚至堵塞干馏炉出口管理，迫使干馏 炉停产清洗。一般，一个3万吨的油页岩干馏炼油厂每年产生的油泥量约5000吨左右，损 失页岩油1500-2000吨，降低油回收率5-7个百分点。而清除这些油泥又只能依靠人工清 除，不仅劳动强度大，污染环境，而且造成巨大的经济损失。煤的焦化、兰炭干馏厂等用煤炼 焦、生产焦油的企业也都存在此类问题。工业生产中，为了满足使用要求、提高产品质量、分 级分类、或者保护环境等原因也常常需要对混杂在固体物料中的微小颗粒或粘附在固体物 料上微尘进行清除。在工厂里，当气体中含有固体小颗粒时一般采用旋风除尘器、电除尘器 等设备进行清除，而当需要去除混杂在固体物料中的微小颗粒时或粘附在固体物料上微尘 时一般采用水洗等方法(如洗煤机等)。但采用水洗方法时，势必造成物料含水量增加，从 而增加后处理的负担和生产的效率。因此到目前为止，国内外干馏炼油行业尚没有一种合 适的方法来去除油页岩中本身含有的小颗粒微尘，减少油泥的生成。
发明内容
本发明的目的在于解决粘附在油页岩表面的微尘和油页岩中的微小颗粒的清除 问题，为油页岩干馏炼油行业提供一种可以有效清除油页岩中的微尘含量，从而减少油泥 生成量，提高的油回收率的工艺和设备。这一工艺和设备也适用于煤的焦化和干馏。具体 工艺方案为一、一种有效清除油页岩中的微尘含量，从而减少油泥生成量，提高油回收率的工 艺，其特征在于先除尘，后干馏。传统工艺在油页岩进入干馏炉干馏之前，不设除尘装置， 除尘装置设于干馏炉之后。本发明工艺是在油页岩进入干馏炉干馏之前，先对其进行除尘， 采用气流吹扫的方法将粘附在油页岩表面的微尘和小于一定规格的微小颗粒油页岩先行 清除，不让它进入油回收系统。这种方法不改变入炉干馏的油页岩的理化品质，不会增加后 处理的负担。去除的微小颗粒油页岩的规格根据需要确定，除去油页岩中的微小颗粒的粒 径用调控气流速度的方法控制，气流速度可在8m-15m/S之间选择，当气流速度达到15m/S 时可去除油页岩中粒径Imm以下的微小颗粒。
二、一种实现所述的本发明工艺要求的振动式除尘器，其特征在于固体物料从 除尘器上部进入，除尘气体从除尘器下部进入，除尘气体可以是空气、烟气或其他在现场可 利用的气体。除尘器内设有多层振动床，振动床的层数η根据物料的微尘含量确定，(η = 1-5)。微尘含量多，层数多一些，微尘含量少，层数少一些，一般设3层。振动床按“Ζ”字形 布置。振动床上敷设筛板，筛板上开有筛孔。筛板的孔径可在6mm-40mm之间选择。所述的 振动式除尘器的除尘原理见图2。物料经料仓201、给料机202进入振动式除尘器203，物 料落到除尘器203内部设置的多层振动床204上、鼓风机205将空气从除尘器的下部进口 206送入除尘器，对物料进行吹扫、含有微尘的气体从振动式除尘器203的上部引出管209 引出，进入布袋除尘器210、引风机211将净化后的气体送入烟囱212排放，布袋除尘器的数 量根据烟尘量的多少确定，可以设一级也可设多级，以排放达标为标准。在振动式除尘器中 被吹扫干净的固体物料从振动式除尘器下部的排料机207排出，经排料运输带208送往干 馏炉。所述的振动式除尘器的结构见图3。料斗201设置在除尘器本体203的上部，料 斗201下部设置给料机202、多层振动床204设置在除尘器本体203的内部，气体(空气、 烟气或其他气体)进口 206设置在除尘器本体203的下部，排料机207设置在除尘器本体 203的底部，排料机207下部设置排料运输带208，除尘器本体203的顶部设置气体排出管 道 209。本发明工艺采取了源头治理的方法来解决油泥问题。改变了传统工艺中的传统思 维模式。传统工艺是研究产生了油泥如何清理的工艺，本发明工艺是先清除可能变成油泥 的微尘，从而从源头上控制和减少了油泥的产生。本发明工艺的技术关键是在油页岩进入 干馏炉前先用气体吹扫的方法清除进入干馏炉的有可能变成油泥的微尘和小颗粒油页岩， 这样干馏产生的油气中微尘含量大大降低，从而达到油泥生成量大大减少，油回收率得到 提高的目的。本发明工艺的核心设备是振动式除尘器，该设备采用了有利于物料均衡、充分 除尘、防止堵塞的结构，既能有效地按照需要干净地去除油页岩中所含小颗粒微尘，又不会 影响油页岩入炉时的其他技术参数。本发明采用了以下技术以达到发明的目的。一是均相混流除尘。在振动除尘器中，气流能和全部油页岩均衡接触，并将微尘除 去。油页岩除了在振动床上跳动前进外，一部分油页岩穿过筛板上的筛孔自由下落，这样和 自下而上的气流形成均相接触，小于一定规格的小颗粒微尘被气流带起，和气流一起上升， 被带出除尘器。从除尘器下部出来的油页岩表面所粘附的微尘以及小于一定规格的小颗粒 油页岩均被气流带走，油页岩被净化了。二是流速调控。去除微尘的颗粒大小用进入除尘器的气流速度的高低来调控。当 需要去除微尘的颗粒大一些时，可提高气流的速度，当需要去除微尘的颗粒小一些时，可降 低气流的速度。因为除尘器的截面积是固定的，因此气流速度和气体的流量成正比。也就 是说，用调控进入除尘器的气体的流量的大小就可以很方便地调控除尘量的多少和除尘的 颗粒大小。本发明工艺油页岩干馏炼油工艺流程见图1，其中虚线框出部分为新增加的。油页岩经破碎筛分装置破碎筛分后经皮带运输机将油页岩送入振动除尘器进行 除尘。油页岩从振动除尘器的上部加入后，落到除尘器内倾斜设置的多层振动床上。油页 岩在振动床的作用下跳跃前进，一部分油页岩从筛板上开设的筛孔中落下，一部分油页岩运动至振动床尾部时落到下一层筛板上。除尘气体从除尘器下部进入，除尘气体可以是空 气、烟气或其他在现场可利用的气体。由于油页岩处于运动之中，除尘气体在上升过程中可 以和油页岩充分、均衡接触，油页岩表面粘附的微尘和小于一定规格的细小油页岩被气流 带走，随同气流一起从排出振动除尘器。被净化的油页岩从振动除尘器下部排出，被皮带运 输机送往干馏炉干馏。在振动除尘器中被去掉一定的量的微尘的油页岩的其他理化品质没 有改变。干馏产生的约110°C左右的油气从干馏炉顶部导出，但由于大部分微尘已在振动 除尘器中被去除，因此干馏油气中的微尘含量已大大减少。经水喷淋，冷却塔，旋捕器，电捕 器冷凝收油，油泥量也大大减少。据实际测定，油泥量减少2/3以上，系统的油回收率增加 5-7个百分点。本发明工艺的生产运行对整个油页岩干馏炼油的工艺没有其他不良影响。本发明 和国内现在普遍使用的抚顺式油页岩干馏工艺相比，具有如下明显的优点。一是油泥量发生量小。抚顺工艺油泥量发生量为每组炉5000吨/年，采用本工艺 后可减少到1500吨/年以下。二是油的回收率高。传统抚顺工艺油的回收率为60 65%，如采用本发明工艺油 的回收率可提高5-7个百分点。三是环保。本发明使干馏炼油工艺的油泥量发生量大大减小，不仅降低了清除油 泥的工作量，提高了设备运行效率，而且减少了污染物的发生量和处理量。四是经济效益好。油回收率提高5个以上百分点；按日处理量为1万吨的干馏炼 油厂，油页岩含油率为10%进行测算，光提高5个百分点的收油率每年就多产页岩油1.65 万吨，按5000元/吨油计算，每年净增加收入8250万元。
图1是油页岩干馏少油泥工艺流程图；图2是油页岩除尘装置的工作原理和联接方式示意图；图3振动式除尘器结构示意图。
具体实施例方式本发明工艺流程如图1所示，图中主要反映了油页岩干馏少油泥工艺的流程，和 原干馏炼油工艺的不同之处仅在于在干馏之前增加了 “油页岩除尘”这一道工序。其中虚 线框出部分为新增加的。工艺次序依次是矿石破碎筛分、油页岩除尘、干馏，冷凝回收、瓦 斯加热。油页岩除尘具体包括如下步骤油页岩经破碎筛分装置破碎筛分后经皮带运输机 将油页岩送入振动除尘器进行除尘。油页岩从除尘器的上部加入。油页岩落到除尘器内倾 斜设置的振动床上。油页岩在振动床的作用下跳跃前进，一部分油页岩从筛板上开设的筛 孔中落下，一部分油页岩运动至振动床尾部时落到下一层筛板上。除尘气体从除尘器下部 进入，除尘气体可以是空气、烟气或其他在现场可利用的气体。除尘气体在上升过程中和油 页岩充分、均衡接触，油页岩表面粘附的微尘和小于一定规格的细小油页岩被气流带走，随 同气流一起排出除尘器进入布袋除尘器收尘，收尘后的气体被引风机导出排入烟 。被净 化后的油页岩从除尘器下部排出，被皮带运输机送往干馏炉干馏。干馏炉以后的油回收工 序同原工艺。
图2是油页岩除尘装置的工作原理和联接方式示意图。在生产运行时，油页岩从 料斗201通过给料机202进入振动式除尘器203，落到除尘器内设的多层振动床204上，空 气经鼓风机205从除尘器203的下部206进入，对油页岩进行吹扫。设置于除尘器203的 顶部的排烟管道209与布袋除尘器210、引风机211、烟囱212、依次相连。布袋除尘器的数 量根据烟尘量的多少确定，可以设一级也可设多级，以排放达标为标准。引风机211将携带 微尘的气体引入布袋除尘器210收尘，再经烟囱212排放。经过布袋除尘的气体中含尘量 达到国家排放标准。除尘后的油页岩从除尘器底部排出，排料机207设置在除尘器本体203 的底部，排料运输带208设置在排料机207的下部。通过排料运输带208将除尘后的油页 岩送往干馏炉。图3是振动式除尘器结构示意图；油页岩从料斗201通过给料机202进入振动式 除尘器203，落到除尘器内设的多层振动床204上，空气经鼓风机205从除尘器203的下部 206进入，对油页岩进行吹扫。油页岩在振动床的作用下跳跃前进，一部分油页岩从筛板上 开设的筛孔中落下，一部分油页岩运动至振动床尾部时落到下一层筛板上。除尘气体从除 尘器下部进口 206进入，除尘气体可以是空气、烟气或其他在现场可利用的气体。由于油页 岩处于运动之中，除尘气体在上升过程中可以和油页岩充分、均衡接触，油页岩表面粘附的 微尘和小于一定规格的细小油页岩被气流带走，随同气流一起从排出振动除尘器。被净化 的油页岩从振动除尘器下部由排料机207排出，被皮带运输机208送往干馏炉干馏。振动 式除尘器中设有多层振动床204，振动床的层数η (η = 1-5)根据物料中的微尘含量确定， 微尘含量多，层数多一些，微尘含量少，层数少一些，一般设3层。振动床204在除尘器中按 “Z”字形布置，油页岩沿振动床204从上往下运动，空气从下往上运动，在接触混流过程中 油页岩中的微尘被吹起。油页岩的去尘程度可以通过调整空气的流量来控制。由于除尘器 的截面积已经确定，可通过调控气体流量来调控气体的运动速度，气体的运动速度越高，去 除的尘量越大，去除微尘的颗粒直径也越大。含有微尘的空气从除尘器顶部出口 209排出， 排出速度的高低决定气体中含尘颗粒的最大重量，气流速度可在8m-15m/S之间选择，当气 流速度达到15m/S时可去除油页岩中粒径Imm以下的微小颗粒。因此，调控风速可以调控 气流中微小颗粒油页岩的含量。风速越高，油页岩中含有的微小颗粒越少，后部油回收系统 产生的油泥也越少，页岩油的回收率也相应提高。本发明工艺和振动式除尘器不仅适用于油页岩的干馏炼油，同时也适用于煤的干 馏炼油，振动式除尘器可应用于所有需要去除混杂在固体物料中的微小颗粒或去除粘附在 固体物料上微尘时的除尘要求。
权利要求
1.一种在油页岩干馏炼油过程中减少油泥生成的工艺，其特征是先除尘、后干馏；即 在油页岩进入干馏炉干馏之前，增加了“油页岩除尘”这一道工序，先对油页岩进行除尘，不 让微尘进入油回收系统。
2.根据权利要求1所述的油页岩干馏过程中减少油泥生成的工艺，其特征是采用气 流吹扫的方法将粘附在油页岩表面的微尘和小于一定规格的微小颗粒油页岩进行清除。
3.根据权利要求1所述的油页岩干馏过程中减少油泥生成的工艺，也适用于煤的干馏 炼油。
4.一种去除粘附在固体物料表面上的微尘或去除混杂在固体物料中的微小颗粒的振 动除尘器，其特征在于固体物料从除尘器上部进入，除尘气体从除尘器下部进入，除尘器 内设有多层振动床，振动床按“Z”字形布置，振动床上敷设筛板，筛板上开有筛孔。
5.根据权利要求4所述的振动除尘器，适用于油页岩、煤以及其他固体物料的除尘。
6.根据权利要求4所述的振动除尘器，其特征在于除尘器内设置了多层振动床，振动 床的层数n(n= 1-5)根据物料中的微尘含量确定，微尘含量多，层数多一些，微尘含量少， 层数少一些，一般设3层。
7.根据权利要求4所述的振动除尘器，其特征在于振动床上筛板的孔径可在 6mm-40mm之间选择。
8.根据权利要求4所述的振动除尘器，其特征是去除油页岩中的微小颗粒的粒径用 调控气流速度的方法控制，气流速度可在8m-15m/S之间选择，当气流速度达到15m/S时可 去除油页岩中粒径Imm以下的微小颗粒。
9.根据权利要求4所述的振动除尘器，其特征是除尘气体可以是空气，也可以是烟气 或其他在现场可利用的气体。
全文摘要
一种在油页岩干馏炼油过程中减少油泥生成的工艺和去除粘附在油页岩表面上的微尘或去除混杂在油页岩中的微小颗粒的除尘装置。采取先除尘，后干馏的方法，在油页岩进入干馏炉干馏之前，先对其进行除尘，采用气流吹扫的方法将粘附在油页岩表面的微尘和小于一定规格的微小颗粒油页岩先行清除，不让它进入油回收系统。除去油页岩中的微小颗粒的粒径用调控气流速度的方法控制，气流速度可在8m-15m/s之间选择，当气流速度达到15m/s时可去除油页岩中粒径1mm以下的微小颗粒。本发明可使干馏炼油过程中的油泥产生量减少2/3以上，油回收率提高5-7个百分点。本发明同时适用于煤的干馏炼油，也适用于其他固体物料的除尘。
文档编号C10B57/00GK102051190SQ20101059784
公开日2011年5月11日 申请日期2010年12月21日 优先权日2010年12月21日
发明者刘婵, 刘爽, 吴冠蕾, 吴启成, 左君, 郭华峰 申请人:吴启成, 沈阳成大弘晟能源研究院有限公司