[发明专利]油母页岩干馏系统集合管段油泥多级浓缩方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于石油化工与环保领域，涉及油母页岩干馏系统集合管段油泥浓缩 方法，适用于油母页岩干馏工艺中集合管段油泥的高效浓缩回收。具体地说，本 发明提供了对油母页岩干馏系统中集合管段油泥浓缩的处理方法及装置。

背景技术

目前在油母页岩干馏生产过程中，导出的含有页岩油蒸汽、水蒸汽、干馏瓦 斯的干馏产物中夹带有大量的页岩粉尘，页岩粉尘在洗涤过程中吸附极细小的油 雾后，形成了亲油性物质，当处于激烈搅拌状态时产生的一种黑色的半固体的含 油、水、粉尘的胶泥状物，称为“油泥”。因生产操作条件的不同，油泥的产量 也有所不同，一般为页岩原油产量的3-5‰。页岩炼油厂每年油泥产量(以原油产量 15万t/a)大约为450-750吨。油母页岩炼油厂的油泥由一定质量分数(10-40％)的原 油，以及质量分数为40-65％的页岩粉尘、重金属离子与无机盐类等物质组成，密 度为1.5-1.8g/cm³。

页岩干馏油泥的特点是含油量高，油相、水相、固相乳化严重，因页岩粉尘 颗粒细，密度大，用常规方法分离难度较大，处置不当会造成环境污染。多年来 页岩油行业为此付出大量的人力物力，投入了一定的科研力量，作出了不懈努力， 但也未能取得行之有效方法。目前一些实际采用的处理方法只能在一定程度上使 这部分资源得到部分有效利用，以及减少对环境的污染。但就其质量和效率来说 还远远不能满足页岩油炼制、储存事业发展的需要。对含油固体废弃物进行环保 的无害化处理，消除环保隐患，有较好的社会和环保效益。而科学环保处理油泥， 不仅能够有效回收页岩原油，变废为宝，还有良好的经济效益。

在目前的抚顺式油页岩干馏系统中，集合管段是干馏炉气的第一段冷凝和洗 涤工序，也是比较重要的一道工序，尤其是对页岩油成品中油泥(或页岩粉尘)的洗 涤作用，极大地影响了页岩油产品的质量。低温干馏炉出口油气温度并不高，大 约在90-110℃左右，油气中的粉尘在常压下进入集合管，被循环水冷却，洗除气 体中的油泥(重质油和粉尘的混合物)。集合管有一定的坡度，能使淋洗后的洗涤水、 油泥及页岩油沿集合管流入集泥罐内，进行沉淀分离。沉淀下来的油泥期用泵抽 出。亦即，抚顺的冷凝回收流程是在前端设置了集合管，用淋洗的方法来进行油 气除尘的。集合管是页岩干馏油气冷凝洗涤的第一级设备。经过集合管段的处理， 干馏气的质量得到了明显的改善。

在目前的抚顺式油页岩干馏系统中，集合管段页岩油收率达到近三分之一， 但是这些油品只是经过集泥罐的简单沉积来去除油泥，再通过隔油池来脱水，效 率受集泥罐排放周期限制，而且由于许多细微的页岩粉尘或油泥无法清除干净， 非但影响了产品的品质，而且还对后续的管路有较强的腐蚀作用，并且存在堵塞， 清理不便的问题。如果在集泥罐底部设置适当的油泥分离设备，必能对集合管段 的油产品质量的提高大有助益，对相关管路和设备也有很好的维护作用，更是将 干馏系统中原本影响页岩油质量的油泥变废为宝，达到环保和节能的要求。

固液旋流分离技术的原理是依靠固液两相的密度差，利用流体在旋流管内高 速旋转产生的离心力将固体微粒从液体中分离出来，从而达到固液分离或液体净 化的目的。根据上述旋流分离技术原理和页岩粉尘颗粒细，密度大的特点，油母 页岩干馏系统中十分适合采用固液旋流分离技术对页岩粉尘和油水进行预分离。 经过旋流预分离处理后的油水混合物和油泥混合物再进入后续分离设备，可以有 效地降低后续分离设备的处理负担，提高分离的程度，防止污水对环境的影响。

中国发明专利申请201010584584.3提到了一种油页岩干馏系统油泥分级浓缩 与回收方法，但是只限于单级旋流脱泥方法与装置。在集合管段，单级旋流脱液 方法与装置所获得的污泥相含水率达到90-99％，由于污泥相流量大、含水率高不 能直接进入下一级的油泥脱水离心机。

迄今为止，本领域尚未提出解决上述技术问题的方法。

因此，本领域迫切需要开发出一种新的油页岩干馏系统油泥分级浓缩与回收 方法，该方法能将污泥相含水率从现有技术的90-99％大幅降低，从而使得污泥相 可以直接进入下一级的油泥脱水离心机。

发明内容

本发明提供了一种新的油母页岩干馏系统集合管段油泥多级浓缩方法及装 置，从而克服了现有技术中存在的缺陷。

一方面，本发明提供了一种油母页岩干馏系统集合管段油泥多级浓缩方法， 该方法包括以下步骤：