專利名稱：油氣分離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種油頁巖干餾工藝回收干餾氣中頁巖油的裝置，用于對(duì)干餾氣中頁巖油霧滴的分離和回收。
背景技術(shù)：
頁巖油是油母頁巖經(jīng)過低溫干餾受熱分解而出的，其具有刺激性氣味，常溫下為褐色粘稠狀液體產(chǎn)物，屬于非常規(guī)油氣資源，可作為石油的代替品。頁巖油干餾技術(shù)主要分地面干餾和原位干餾兩類。二者相比，地面干餾技術(shù)較為成熟，目前，全球的頁巖油工業(yè)生產(chǎn)均采用地面干餾技術(shù)。地面干餾技術(shù)即是將油頁巖采出后，在地面用干餾設(shè)備對(duì)油頁巖進(jìn)行熱解，使其生成頁巖油。從干餾爐導(dǎo)出的混合氣含有頁巖油、氨、硫化氫、吡啶、酚、co2、CO、N2, H2, 02、CH4, CnHm 等組分。對(duì)干餾產(chǎn)物頁巖油的回收采用冷凝回收工藝，其主要冷卻裝置為噴淋塔直接水冷卻方式；回收油的裝置以洗滌飽合塔，文氏管洗滌器，電捕油器為主要回收手段。頁巖油回收總效率約82%，大型化規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)效率低，對(duì)不可再生資源利用是極大的浪費(fèi)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足而提供一種低阻、高效、用于大氣量頁巖油氣分離的油氣分離器；其通過重力分離原理、慣性分離原理可以在低能耗下壓力損失僅1500Pa將油霧滴從氣體中分離，分離過程連續(xù)，處理氣量能力達(dá)60000m3/h，可提高單部頁巖油回收產(chǎn)量，增強(qiáng)回收生產(chǎn)線的投入產(chǎn)出比與贏利水平。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是圓筒狀筒體下部設(shè)有錐形斗，上部設(shè)有頂蓋；所述頂蓋下方懸掛有反沖洗裝置；頂蓋正中設(shè)有放散孔；第一蒸汽吹掃口設(shè)置于頂蓋上；筒體內(nèi)腔中部設(shè)有上大下小的圓臺(tái)狀導(dǎo)向裝置；導(dǎo)向裝置下部連接有內(nèi)筒；內(nèi)筒位于錐形斗上方；內(nèi)筒內(nèi)設(shè)有分離葉片組；導(dǎo)向裝置上部的筒體內(nèi)腔中設(shè)有支撐孔板；支撐孔板上部的筒體內(nèi)腔中設(shè)有絲網(wǎng)；所述支撐孔板與絲網(wǎng)之間填充有散堆填料；筒體中部設(shè)有進(jìn)氣管口 ；所述進(jìn)氣管口的水平位置對(duì)應(yīng)于導(dǎo)向裝置與內(nèi)筒連接處；所述進(jìn)氣管口與筒體筒壁呈切向設(shè)置；筒體上部設(shè)有出氣管口 ；筒體上對(duì)應(yīng)于導(dǎo)向裝置處設(shè)有第二蒸汽吹掃口 ；筒體下部固定于圓筒形支座；錐形斗置于圓筒形支座內(nèi)；錐形斗下部與裝于圓筒形支座的排油導(dǎo)出管相連通。所述支撐孔板與絲網(wǎng)之間的筒體上設(shè)有檢修孔。所述絲網(wǎng)與反沖洗裝置之間的筒體上設(shè)有檢修孔。所述支撐孔板與絲網(wǎng)之間的筒體內(nèi)壁上設(shè)有攀爬環(huán)。所述反沖洗裝置包括供水主管、供水環(huán)狀支管，供水環(huán)狀支管上設(shè)有多個(gè)清洗噴嘴。所述內(nèi)筒底部開有鋸齒形缺口。所述頂蓋為錐形；所述第一蒸汽吹掃口與水平方向垂直設(shè)置于頂蓋的錐形斜面上。所述分離葉片組為仰角25°的外向式葉輪。所述支撐孔板為圓形，支撐孔板上有波浪折形。所述分離葉片組與內(nèi)筒間有溢流堰，在溢流堰中設(shè)有溢流弧形孔。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于運(yùn)用重力分離理論、慣性分離理論，分三階段逐級(jí)分離。第一級(jí)利用切向進(jìn)氣產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，由離心力分離出液滴；第二級(jí)是分離葉片組，當(dāng)大氣量進(jìn)入分離葉片，氣流沿分離葉片被拋向筒內(nèi)壁，沿內(nèi)壁旋轉(zhuǎn)向上運(yùn)動(dòng)，由離心力和慣性分離出約50%液滴；第三級(jí)分離是過濾層，過濾層依靠慣性及攔截作用可分離粒徑細(xì)小的液滴，絲網(wǎng)可分離出直徑3 μ m 5 μ m的液滴。當(dāng)帶有液滴的氣體以一定的速度上升，通過絲網(wǎng)時(shí)，由 于液滴上升的慣性作用，使得液滴與細(xì)絲碰撞而粘附在細(xì)絲的表面上。細(xì)絲表面上的液滴進(jìn)一步擴(kuò)散及本身的重力沉降，使其形成較大的液滴沿著細(xì)絲流至它的交織處。由于細(xì)絲的可濕性、液體的表面張力及細(xì)絲的毛細(xì)管作用，使得液滴越來越大，直至其自身的重力超過氣體上升的浮力和液體表面張力的合力時(shí)，就被分離而從絲網(wǎng)脫落。三級(jí)分離逐級(jí)改變介質(zhì)各組分比例，并逐步改善分離條件，從而實(shí)現(xiàn)油氣分離指標(biāo)滿足實(shí)際要求。

圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖I的俯視圖。圖中，I、排油導(dǎo)出管口，2、筒形支座，3、錐形斗，4、外筒體，5、內(nèi)筒，6、導(dǎo)向錐，7、第二蒸汽吹掃口，8、支撐孔板，9、散堆填料，10、絲網(wǎng)，11、出氣管口，12、反沖洗裝置，13、第一蒸汽吹掃口，14、放散孔，15、錐形頂，16、檢修孔，17、攀爬環(huán)，18、進(jìn)氣管口，19、分離葉片組,2 O、溢流堰。
具體實(shí)施方式
圖I中，本實(shí)用新型由錐形斗3、外筒體4、錐形頂15構(gòu)成一個(gè)封閉的長筒狀容器，在容器的中部外筒體4內(nèi)壁焊接有導(dǎo)向錐6，導(dǎo)向錐6下部連接著內(nèi)筒5。外筒4與內(nèi)筒5處于同心圓位置。整個(gè)容器由筒形支座2豎直支撐。導(dǎo)向錐6連接內(nèi)筒5與外筒4，將外筒4分隔成兩部分，氣體介質(zhì)只有通過內(nèi)筒5，穿過分離葉片組19才能在導(dǎo)向錐6引導(dǎo)下分散透過填料過濾層。錐形斗3下面接有帶疏通功能的排油導(dǎo)出管口 1，容器的中部有進(jìn)氣管口18、第二蒸汽吹掃口 7，進(jìn)氣管口 18與外筒體4切向連接。內(nèi)筒5底部開有鋸齒形缺口，中部內(nèi)嵌有仰角為25°外向式旋轉(zhuǎn)分離葉片組19，像風(fēng)車的葉輪，阻力損失為10(T300Pa，在引導(dǎo)氣流旋轉(zhuǎn)時(shí)本身固定不動(dòng)，其高度位于內(nèi)筒5的中下位置。分離葉片組19與內(nèi)筒5安裝時(shí)同心，分離葉片組19與內(nèi)筒5間有溢流堰20，在溢流堰20中設(shè)有溢流能力滿足的溢流弧形孔。導(dǎo)向錐6上方有支撐孔板8，支撐孔板8為多孔折形板，多孔折形板有足夠的開孔率，可保證筒體氣體流速不受影響，從而降低阻力損失。支撐孔板8帶有波浪折形整體呈圓形，在支撐孔板8上堆放有散堆填料9，散堆填料9上蓋壓著絲網(wǎng)10，絲網(wǎng)10自帶支架。絲網(wǎng)10 —方面可作為散堆填料的壓蓋，另一方面可構(gòu)成二級(jí)過濾層提高過濾精度。在絲網(wǎng)10上方，錐形頂15下方懸掛有反沖洗裝置12。反沖洗裝置12由供水主管與供水環(huán)狀支管組成，供水環(huán)狀支管上設(shè)置若干清洗噴嘴。在散堆填料9段有便于更換填料上下的攀爬環(huán)17，攀爬環(huán)與環(huán)之間距300mm。在支撐孔板8與反沖洗裝置12間有2處檢修孔16，出氣管口 11位于絲網(wǎng)10與反沖洗裝置12管段間且與檢修孔16方向相對(duì)。在錐形頂15頂部正中有放散孔14，第一蒸汽吹掃口 13處在錐形斜面上，管口正相上。圖2中，11、出氣管口，18、進(jìn)氣管口，19、分離葉片組。本實(shí)用新型的工作過程如下油氣混合物從進(jìn)氣管口 18切向進(jìn)入，旋轉(zhuǎn)氣流呈螺旋形向下至錐底。旋轉(zhuǎn)下降的外旋氣流沿錐體運(yùn)動(dòng)時(shí)，因圓錐形的收縮而向中心靠攏，根據(jù)“旋轉(zhuǎn)矩”不變?cè)?，其切向速度不斷提高，其各組分所受離心力也不斷加強(qiáng)，進(jìn)行油氣分離。當(dāng)氣流到達(dá)錐形斗3某一位置時(shí)，即以同樣的旋轉(zhuǎn)方向從中部，由下反轉(zhuǎn)向上，繼續(xù)做螺旋形流動(dòng)，氣流進(jìn)入內(nèi)筒5。在內(nèi)筒5內(nèi)氣流穿過分離葉片組19，沿內(nèi)筒壁作加速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在內(nèi)筒內(nèi)壁旋轉(zhuǎn)向上進(jìn)行二級(jí)油氣分離。氣流經(jīng)導(dǎo)向錐6的擴(kuò)散，透過支撐孔板8，與散堆填料9充分接觸碰撞，粘附分離出油水，并可凝結(jié)油霧便于絲網(wǎng)10攔截過濾分離。經(jīng)過三級(jí)分離的氣流從上部側(cè)面出氣管口 11出去至下工段環(huán)節(jié)。各級(jí)分離出的油依靠重力作用流入錐形斗3，根據(jù)工藝條件排油導(dǎo)出管口 I會(huì)將油水混合排出，完成分離。當(dāng)分離阻力過大時(shí)，可開第二蒸汽吹掃口 7、第一蒸汽吹掃口 13對(duì)散堆填料9、絲網(wǎng)10過濾層進(jìn)軟化，然后開啟反沖洗裝置12進(jìn)行沖洗，可清除填料、絲網(wǎng)、分離葉片組上的污物，降低運(yùn)行阻力。
權(quán)利要求1.一種油氣分離器，其特征在于圓筒狀筒體(4)下部設(shè)有錐形斗(3)，上部設(shè)有頂蓋(15)； 所述頂蓋(15)下方懸掛有反沖洗裝置(12);頂蓋(15)正中設(shè)有放散孔(14);第一蒸汽吹掃口(13)設(shè)置于頂蓋(15)上； 筒體(4)內(nèi)腔中部設(shè)有上大下小的圓臺(tái)狀導(dǎo)向裝置(6);導(dǎo)向裝置(6)下部連接有內(nèi)筒(5)； 內(nèi)筒(5)位于錐形斗(3)上方；內(nèi)筒(5)內(nèi)設(shè)有分離葉片組(19)； 導(dǎo)向裝置(6)上部的筒體(4)內(nèi)腔中設(shè)有支撐孔板(8);支撐孔板(8)上部的筒體(4)內(nèi)腔中設(shè)有絲網(wǎng)(10);所述支撐孔板(8)與絲網(wǎng)(10)之間填充有散堆填料(9)； 筒體(4)中部設(shè)有進(jìn)氣管口(18);所述進(jìn)氣管口(18)的水平位置對(duì)應(yīng)于導(dǎo)向裝置(6)與內(nèi)筒(5)連接處；所述進(jìn)氣管口(18)與筒體(4)筒壁呈切向設(shè)置； 筒體(4)上部設(shè)有出氣管口(11)； 筒體(4)上對(duì)應(yīng)于導(dǎo)向裝置(6)處設(shè)有第二蒸汽吹掃口(7)； 筒體(4)下部固定于圓筒形支座(2);錐形斗(3)置于圓筒形支座(2)內(nèi)；錐形斗(3)下部與裝于圓筒形支座(2)的排油導(dǎo)出管(I)相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的油氣分離器，其特征在于所述支撐孔板(8)與絲網(wǎng)(10)之間的筒體(4)上設(shè)有檢修孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的油氣分離器，其特征在于所述絲網(wǎng)(10)與反沖洗裝置(12)之間的筒體(4)上設(shè)有檢修孔(16)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的油氣分離器，其特征在于所述支撐孔板(8)與絲網(wǎng)(10)之間的筒體(4)內(nèi)壁上設(shè)有攀爬環(huán)(17)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的油氣分離器，其特征在于所述反沖洗裝置包括供水主管、供水環(huán)狀支管，供水環(huán)狀支管上設(shè)有多個(gè)清洗噴嘴。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的油氣分離器，其特征在于所述內(nèi)筒(5)底部開有鋸齒形缺□。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的油氣分離器，其特征在于所述頂蓋(15)為錐形；所述第一蒸汽吹掃口(13)與水平方向垂直設(shè)置于頂蓋(15)的錐形斜面上。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的油氣分離器，其特征在于所述分離葉片組為仰角25°的外向式葉輪。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的油氣分離器，其特征在于所述支撐孔板(8)為圓形，支撐孔板(8)上有波浪折形。
專利摘要一種油氣分離器，筒體下部有錐形斗，上部有頂蓋；頂蓋下方懸掛有反沖洗裝置；頂蓋正中有放散孔；第一蒸汽吹掃口置于頂蓋上；筒體內(nèi)腔中部有導(dǎo)向裝置；導(dǎo)向裝置下部連接有內(nèi)筒；內(nèi)筒位于錐形斗上方；內(nèi)筒內(nèi)有分離葉片組；導(dǎo)向裝置上部的筒體內(nèi)腔中有支撐孔板；支撐孔板上部有絲網(wǎng)；支撐孔板與絲網(wǎng)之間有散堆填料；筒體中部切向設(shè)有進(jìn)氣管口，上部有出氣管口；筒體上有第二蒸汽吹掃口；筒體下部固定于圓筒形支座；錐形斗置于圓筒形支座內(nèi)；錐形斗下部與排油導(dǎo)出管相連通。本實(shí)用新型可以在低能耗下壓力損失僅1500Pa將油霧滴從氣體中分離，分離過程連續(xù)，處理氣量能力達(dá)60000m3/h，可提高單部頁巖油回收產(chǎn)量，增強(qiáng)回收生產(chǎn)線的投入產(chǎn)出比與贏利水平。
文檔編號(hào)B01D50/00GK202724959SQ201220408688
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月17日
發(fā)明者周書山, 鄭海昭 申請(qǐng)人:襄陽九鼎昊天環(huán)保設(shè)備有限公司