一种油砂常减压干馏复合溶剂萃取装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及石油炼制与分离技术领域，尤其涉及一种油砂常减压干馏复合溶剂萃取装置及方法。
【背景技术】
[0002]油砂亦称焦油砂、重油砂或沥青砂。油砂的主要成分包括沥青、水、沙粒、粘土。沥青含量占总重的3?20 %、水分占3?5 %、沙粒和粘土占到80?85 %。世界石油资源日趋紧张，油砂作为非常石油规资源可以丰富油气资源的来源，在未来的能源供给中起着重要作用。油砂资源储量丰富，总储量估计约为4万亿桶原油，占石油储量的30%，具有广阔的市场前景和经济开发价值。油砂矿的开采主要有两种方法:原位法和地表采矿的方法。目前商业运行的油砂提取方法为水洗法，但水洗法只适合加工水润型油砂，对于油润型油砂的处理效果并不好，且水消耗量大，产生大量污水和尾矿。油砂常压干馏法生焦量大，经济性差。专利CN102504850A公开了一种油砂固体热载体低温干馏工艺，该工艺将原料破碎后后与热载体进入干馏反应炉混合干馏，干馏产出的油气进行除尘分离处理；从干馏反应炉出来的热灰渣经气力输送塔输送到分流器进行分流，一部分热灰渣经一级旋风收集器收集，收集的热灰渣再次进入干馏反应炉；分流器分出的另一部分热灰渣与一级旋风收集器出来的含尘热烟气一起进入二级旋风收集器，收集的热灰渣进入热交换器，预热进入气力输送塔的空气。专利CN103289716A以粒度小于等于30mm的油砂作为进料进行干馏，反应后得到干馏气和半焦，再将上述干馏气处理后，得到轻质油、混合油和燃料气，减少了干馏气的含尘量。但上述专利都采用常压干馏，生焦量大，造成大量低价值焦炭的产生，而且产物收集时没有进行初步分离，后续加工时还需要消耗能量来达到分离的目的。专利CN102888238A公开了一种有机溶剂提取油砂中沥青油的方法，该工艺将油砂、含有表面活性剂季铵盐的水溶液以及有机溶剂石脑油、甲苯、石油醚或环己烷加入到反应器中，在50?60°C的温度条件下进行提取，提取完成后除去水相得到油相，将油相进行蒸馏得到沥青，有机溶剂进行回收并循环利用，该方法溶剂消耗量大，后续蒸馏分离溶剂和沥青时能耗高。
【发明内容】
[0003]本发明克服了现有干馏技术存在的不足而提出了一种油砂常减压干馏复合溶剂萃取工艺，解决了常压干馏的生焦损耗问题，同时在分离油砂沥青和沙粒的同时实现了油砂沥青的初步分离，有益于产品的后续分离和炼制。常压和减压干馏分离了大部分的油砂沥青，因此只需要使用少量溶剂萃取减压后的固相产物，降低了后续分离的能耗，同时实现了油砂沥青的梯级分离。
[0004]本发明的技术方案如下:
[0005]一种油砂常减压干馏复合溶剂萃取工艺的装置，包括原料破碎器(1)、干燥炉
(2)、常压干馏炉(3)、减压干馏炉(4)、溶剂萃取器(5)、溶剂蒸发器(6)、砂子干燥器(7)、溶剂回收罐(8)、溶剂回收冷凝器(9)、干沙溶剂回收冷凝器(10)以及相关进料管线和连接以上设备的管线；破碎器(I)经管线(14)连接干燥炉(2);干燥炉通过常压管线(15)连接到常压干馏炉(3)，常压干馏的气相产物经过管线(12)连接除尘和油气分离装置；常压干馏炉通过减压管线(16)连接减压干馏炉(4)，减压干馏产生的气相产物经过管线(13)连接除尘和油气分离装置，减压干馏炉通过管线(11)抽真空；减压干馏炉通过管线(17)连接溶剂萃取器(5);溶剂萃取器的液相出料口通过管线(18)与溶剂蒸发器(6)连接，溶剂蒸发器顶部出口通过管线(19)与冷凝器(9)连接，冷凝器出口经管线(20)与溶剂回收罐(8)连接；溶剂萃取剂的固相出料口经管线(21)连接到砂子干燥器(7)，砂子干燥器的顶部出口经管线(22)与冷凝器(10)连接，冷凝器出口经管线(23)与溶剂回收罐⑶连接；溶剂回收罐(8)底部出口经管线(24)连接到溶剂萃取器(5)顶部入口 ；砂子干燥器(7)底部设置管线(25)，为固体砂子排出管线。
[0006]本发明原料被破碎后首先通过常压干馏，分离出油砂沥青的轻组分，然后通过减压干馏，分离出油砂沥青中的重组分，最后通过溶剂萃取，达到有效防止热解结焦损耗和产品初步分离的目的，以实现资源的高效合理利用。其特征是将原料送入原料破碎器(I)进行原料破碎，破碎后的原料通过原料管线(14)进入干燥炉(2)进行除水干燥；从干燥炉出来的原料通过常压管线(15)进入常压干馏炉(3)进行常压干馏，常压干馏的气相产物经过常压出料管线(12)去除尘和油气分离装置；常压干馏炉的固相产品通过减压管线(16)送入减压干馏炉(4)进行减压干馏，减压干馏产生的气相产物经过减压出料管线(13)去除尘和油气分离装置，减压干馏炉通过真空管线(11)抽真空；减压干馏后的固相产物通过出砂管线(17)送入溶剂萃取器(5)用少量溶剂进行萃取，提取残余沥青；提取出来的沥青通过溶剂回收管线(18)进入溶剂蒸发器(6)蒸发溶剂，蒸发的溶剂通过溶剂冷凝管线(19)去溶剂回收冷凝器(9)冷凝后经溶剂循环管线(20)进入溶剂回收罐(8);萃取后的砂子经干燥管线(21)进入砂子干燥器(7)干燥并回收溶剂，蒸发的溶剂经干砂溶剂回收管线(22)进入干沙溶剂回收冷凝器(10)冷凝后经干砂溶剂循环管线(23)进入溶剂回收罐(8);溶剂回收罐⑶中的溶剂经返回管线(24)返回到溶剂萃取器(5)中进行溶剂循环；干燥后的砂子由排除管线(25)排出。
[0007]干燥炉⑵干燥温度为100?180°C。
[0008]常压干馏炉(3)的温度为300?400 °C。
[0009]减压干馏炉⑷的温度为320?480 °C。
[0010]减压干馏炉⑷的压力为0.1?90kPa (绝压)。
[0011]溶剂萃取器(5)内的萃取温度为10?150°C。
[0012]本发明提供的一种油砂常减压干馏复合溶剂萃取装置及方法，原料被破碎后进入干燥炉进行除水干燥；从干燥炉出来的原料送人常压干馏炉进行常压干馏，常压干馏产生的油气进行分离；常压干馏炉的固相产品送入减压干馏炉进行减压干馏，减压干馏产生的油气进行分离；减压干馏后的固相产物用少量溶剂进行萃取；萃取出的油砂沥青经过溶剂蒸发回收溶剂，砂子经过干燥回收溶剂。本发明工艺结合了油砂干馏和萃取分离工艺的优势，在分离沥青和沙粒的同时就实现了油砂沥青的初步分离，方便了产品后续的分离加工，减压干馏工艺有效防止了热解的结焦损耗，实现资源的高效利用，排放少，污染小。
【附图说明】
[0013]附图为一种油砂常减压干馏复合溶剂萃取工艺流程示意图，附图图面说明如下:
[0014]1.原料破碎器2.干燥炉3.常压干馏炉4.减压干馏炉5.溶剂萃取器6.溶剂蒸发器7.砂子干燥器8.溶剂回收罐9.溶剂回收冷凝器10.干沙溶剂回收冷凝器11.抽真空管线12.常压去除尘器和油气分离器管线13.减压去除尘器和油气分离器管线14.原料管线15.去常压干馏炉管线16.去减压干馏炉管线17.去溶剂萃取器管线18.去溶剂蒸发器管线19.去冷凝器管线20.去溶剂回收罐管线21.去砂子干燥器管线22.去冷凝器管线23.去溶剂回收罐管线24.去溶剂萃取器的溶剂循环管线25.干砂排出管线
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图对本发明做进一步的详细说明:
[0016]本发明采用如图1所示的装置:破碎器⑴经管线(14)连接干燥炉⑵；干燥炉通过常压管线(15)连接到常压干馏炉(3)，常压干馏的气相产物经过管线(12)连接除尘