[發(fā)明專利]一種油砂流化焦化系統(tǒng)及油砂流化焦化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710866052.0
• 申請日: 2017-09-22
• 公開（公告）號: CN109536192B
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉銀東;盛強(qiáng);許倩;王剛;王路海;李雨師;盧竟蔓;鄂宇恒;王麗濤;于志敏;畢秦嶺;張東明;崔晨曦;韓爽;張浩然
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: C10G1/04
• 分類號: C10G1/04;C10B53/00;C10B47/24
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 王玉雙;鮑俊萍

一種油砂流化焦化系統(tǒng)及油砂流化焦化方法，流化焦化系統(tǒng)包含：螺旋加熱攪拌進(jìn)料器，螺旋加熱攪拌進(jìn)料器包括蒸汽加熱殼層，蒸汽加熱殼層包含氣體進(jìn)口和氣體出口，蒸汽加熱殼層內(nèi)設(shè)有螺旋輸送器，螺旋輸送器上設(shè)有加料槽，螺旋輸送器連接有電機(jī)及變頻器；提升管流化焦化反應(yīng)器，提升管流化焦化反應(yīng)器的下部與螺旋輸送器連接，提升管流化焦化反應(yīng)器底部設(shè)有螺旋攪拌器和預(yù)提升蒸汽進(jìn)口；沉降器，沉降器套接于提升管流化焦化反應(yīng)器的上部，沉降器的底部設(shè)有汽提蒸汽入口；再生器，再生器下部通過待生斜管連接于沉降器的下部，再生器的中上部通過再生斜管連接于提升管流化焦化反應(yīng)器的中下部，再生器底部設(shè)有一空氣入口。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種油砂流化焦化系統(tǒng)及油砂流化焦化方法，具體涉及一種油砂提升管流化焦化的方法和裝置。

背景技術(shù)

油砂，又稱瀝青砂或焦油砂，歸屬于非常規(guī)石油資源，是一種含有瀝青或焦油的砂或砂巖，是由瀝青/焦油、砂、礦物質(zhì)、粘土及或水組成的混合物，其中瀝青含量為3％～20％，砂和粘土占80％～85％，水占3％～6％。世界上油砂資源分布廣泛，并且儲量豐富，油砂資源占石油儲量的30％，我國是油砂礦資源豐富的國家之一。

因此，對油砂的有效加工利用在能源戰(zhàn)略方面具有重大的意義。目前油砂加工方案主要有兩類。一類是首先將油砂通過物理分離過程將油砂瀝青與砂分離開，然后將油砂瀝青歸類到劣質(zhì)重油中通過進(jìn)一步的改質(zhì)得到合成原油。其中物理分離方法包括熱堿水抽提、超聲波抽提和溶劑抽提。該類方法雖然可以回收油砂中的油砂瀝青，但是該類方法在油砂瀝青抽提分離過程中需要消耗大量的水以及燃料，同時(shí)抽提過程產(chǎn)生大量含油及有機(jī)溶劑的工業(yè)廢水及工業(yè)廢砂。隨著環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格，該類油砂分離加工方法必將逐漸淘汰。同時(shí)通過物理抽提分離得到的油砂瀝青中含有大量的礦物質(zhì)和有機(jī)鹽，為后續(xù)加工帶來巨大壓力。

另一類油砂加工方案是油砂瀝青與砂不經(jīng)過物理分離直接進(jìn)行熱加工，實(shí)現(xiàn)了油砂分離與加工一體化。主要有油砂干餾技術(shù)和油砂流化焦化技術(shù)，但目前的技術(shù)仍存在一些不足之處。

針對油砂的特性，有研究者開發(fā)了油砂/頁巖油流化干餾工藝(CN102304375A)。在該工藝中，油砂經(jīng)油砂粉碎機(jī)粉碎后直接由螺旋推進(jìn)器送入反應(yīng)器提升段中部，利用來自燃燒器的熱氣體和通過回流管返回到反應(yīng)器輸送段的油砂/頁巖固體提供的熱量在500～550℃溫度范圍內(nèi)干餾，上升的油砂/頁巖及干餾氣在反應(yīng)器上部進(jìn)行氣固沉降分離，經(jīng)旋風(fēng)分離器分離后的干餾氣及部分油砂/頁巖固態(tài)物料由反應(yīng)器頂部引出，再次經(jīng)過旋風(fēng)分離器分離，分離后的油砂/頁巖固態(tài)物料返回到反應(yīng)器輸送段，干餾氣經(jīng)洗塵塔洗滌后得到燃料油和粉塵。該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了油砂/頁巖油的連續(xù)干餾，日處理量在100～5000噸。但該工藝中油砂未經(jīng)加熱直接加入到反應(yīng)的流化段中部，導(dǎo)致反應(yīng)器內(nèi)溫度變化較大，影響反應(yīng)器內(nèi)的溫度恒定，直接影響燃料的產(chǎn)品分布。反應(yīng)器流化段中部進(jìn)料必將導(dǎo)致油砂物料嚴(yán)重返混，同時(shí)油砂/頁巖油會在反應(yīng)器底部大量結(jié)焦，氣體分布不均，嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致進(jìn)氣口堵死，裝置被迫停車。干流后產(chǎn)生的油砂/頁巖固態(tài)物表面必將覆蓋大量的焦炭，同時(shí)在固態(tài)物表面和焦炭表明必將吸附大量的油氣，而該工藝固態(tài)物只經(jīng)過兩次氣固分離和一次洗滌便引出系統(tǒng)，因此固態(tài)物表面必將攜帶大量的焦炭和油氣，導(dǎo)致燃料油產(chǎn)率低，同時(shí)攜帶大量焦炭和油的固態(tài)物污染環(huán)境，不符合環(huán)保要求。