[发明专利]一种带压含尘全组分油气连续超声分离取样装置及方法

说明书

本发明公开一种带压含尘全组分油气连续超声分离取样装置及方法，分离取样装置及方法包括全组分油气回收单元、超声分离单元及溶剂循环回收单元；全组分油气回收单元包括油气洗涤系统、轻油回收系统，完成对全组分油气的轻、重质油的回收及气体取样；超声分离单元包括超声分离器、固体收集罐、液体收集罐、全组分油收集器，完成全组分油与尘的完全分离及全组分油品的收集；该取样装置通过特殊的油气收集工艺与超声分离系统的有机耦合，确保各种高温高压工艺气体中轻、重组分全馏分油的收集取样，保证取样的准确性和代表性，工艺灵活，适应性广，达到高效、节能、环保的效果。

技术领域

本发明属于能源化工领域，具体涉及一种带压含尘全组分油气连续超声分离取样装置及方法。

背景技术

随着煤炭及石油利用技术的开发，为了提升加工量及降低设备尺寸，很多加工工艺更多的趋向于高压反应。

近年来，煤热解作为煤的分质高效利用重要技术博得诸多科研院所关注，煤热解技术是指煤在惰性气氛下持续受热分解转化为干馏煤气、煤焦油和固体焦的复杂过程。同时，随着原油的过度开采，所能开采的原油品质有所下降，重劣质油比例越来越高，且原油加工后的石油焦、渣油的再利用技术也成为技术研发的焦点。煤热解、重劣质油裂解都是以油为产品的工艺技术，装置在运行过程中产生的高含油气体，甚至会携带半焦及反应所需的惰性介质或催化剂等固体颗粒，如何将含尘油气有效收集及分离取样，去评价反应的深度及效果至关重要。

目前较常见的是焦化行业在线焦炉煤气预处理系统，其主要目的是去除焦炉煤气中相对较少的焦油气、粉尘等杂质，以利于净化煤气，达到组分测定的目的。而针对带压、含油率较高、粉尘含量高的油气连续取样和分离的装置及方法少有报道。因此，如何在装置正常生产运行的过程中，实现带压、含尘油气全组分油样的连续采集，通过高效的分离方法将油尘完全分离，而又对油品没有任何损失，最终得到全组分油，进行进一步分析，进而评价工艺技术的先进性、经济性，已经成为煤化工、石油化工行业亟需解决的问题之一。

发明内容

本发明目的在于提供一种带压含尘全组分油气连续超声分离取样装置及方法，通过交变压洗涤设备连续洗涤含油工艺气，旨在解决带压含尘油气的全组分油收集、分离难的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种带压含尘全组分油气连续超声分离取样装置，包括全组分油气回收单元、超声分离单元及溶剂循环回收单元；

所述的全组分油气回收单元包括油气洗涤系统和轻油回收系统；

所述的油气洗涤系统包括环管洗涤器、气体搅拌器、溶剂泵和溶剂罐，所述环管洗涤器顶部入口与工艺气体取样管线相连，底部出口与超声沉降器相连；环管洗涤器为交变压设备，所述气体搅拌器设置于环管洗涤器底部，能够通过气体搅拌器进行充压；溶剂泵与溶剂罐连接，溶剂泵分别与环管洗涤器及超声分离器连接，溶剂泵连续向环管洗涤器及超声分离器输送溶剂；

所述的轻油回收系统包括二级洗涤罐、三级吸附罐和气体取样罐，二级洗涤罐入口与环管洗涤器中部轻油出口相连，二级洗涤罐出口与三级吸附罐入口相连，三级吸附罐气体出口与气体取样罐相连，二级洗涤罐、三级吸附罐的轻油出口与液体收集罐相连；经环管洗涤器难以洗涤回收的轻质油气经二级洗涤罐及三级吸附罐继续回收轻油；与气体取样罐连接的气体取样管线上设有背压阀，通过背压阀调节环管洗涤器中的压力；

所述的超声分离单元包括超声沉降器、固体收集罐、液体收集罐和全组分油收集器，超声沉降器底部固体出口与固体收集罐入口相连，超声沉降器中下部液体出口与液体收集罐入口相连，液体收集罐顶部气体出口与溶剂循环回收单元相连，液体收集罐底部液体出口与全组分油收集器相连；超声沉降器设置有加热系统，能够根据需要设定加热温度；

固体收集罐顶部设有气体出口，固体收集罐气体出口与液体收集罐相连，固体收集罐和液体收集罐均设有加热系统，通过调节温度将溶剂蒸发最终进入溶剂循环回收单元；全组分油收集器设有溶剂出口，溶剂出口与溶剂罐相连；