一種油砂常減壓干餾復合溶劑萃取裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及石油煉制與分離技術領域，尤其涉及一種油砂常減壓干餾復合溶劑萃取裝置及方法。
【背景技術】
[0002]油砂亦稱焦油砂、重油砂或瀝青砂。油砂的主要成分包括瀝青、水、沙粒、粘土。瀝青含量占總重的3?20 %、水分占3?5 %、沙粒和粘土占到80?85 %。世界石油資源日趨緊張，油砂作為非常石油規資源可以豐富油氣資源的來源，在未來的能源供給中起著重要作用。油砂資源儲量豐富，總儲量估計約為4萬億桶原油，占石油儲量的30%，具有廣闊的市場前景和經濟開發價值。油砂礦的開采主要有兩種方法:原位法和地表采礦的方法。目前商業運行的油砂提取方法為水洗法，但水洗法只適合加工水潤型油砂，對于油潤型油砂的處理效果并不好，且水消耗量大，產生大量污水和尾礦。油砂常壓干餾法生焦量大，經濟性差。專利CN102504850A公開了一種油砂固體熱載體低溫干餾工藝，該工藝將原料破碎后后與熱載體進入干餾反應爐混合干餾，干餾產出的油氣進行除塵分離處理；從干餾反應爐出來的熱灰渣經氣力輸送塔輸送到分流器進行分流，一部分熱灰渣經一級旋風收集器收集，收集的熱灰渣再次進入干餾反應爐；分流器分出的另一部分熱灰渣與一級旋風收集器出來的含塵熱煙氣一起進入二級旋風收集器，收集的熱灰渣進入熱交換器，預熱進入氣力輸送塔的空氣。專利CN103289716A以粒度小于等于30mm的油砂作為進料進行干餾，反應后得到干餾氣和半焦，再將上述干餾氣處理后，得到輕質油、混合油和燃料氣，減少了干餾氣的含塵量。但上述專利都采用常壓干餾，生焦量大，造成大量低價值焦炭的產生，而且產物收集時沒有進行初步分離，后續加工時還需要消耗能量來達到分離的目的。專利CN102888238A公開了一種有機溶劑提取油砂中瀝青油的方法，該工藝將油砂、含有表面活性劑季銨鹽的水溶液以及有機溶劑石腦油、甲苯、石油醚或環己烷加入到反應器中，在50?60°C的溫度條件下進行提取，提取完成后除去水相得到油相，將油相進行蒸餾得到瀝青，有機溶劑進行回收并循環利用，該方法溶劑消耗量大，后續蒸餾分離溶劑和瀝青時能耗高。
【發明內容】
[0003]本發明克服了現有干餾技術存在的不足而提出了一種油砂常減壓干餾復合溶劑萃取工藝，解決了常壓干餾的生焦損耗問題，同時在分離油砂瀝青和沙粒的同時實現了油砂瀝青的初步分離，有益于產品的后續分離和煉制。常壓和減壓干餾分離了大部分的油砂瀝青，因此只需要使用少量溶劑萃取減壓后的固相產物，降低了后續分離的能耗，同時實現了油砂瀝青的梯級分離。
[0004]本發明的技術方案如下:
[0005]一種油砂常減壓干餾復合溶劑萃取工藝的裝置，包括原料破碎器(1)、干燥爐
(2)、常壓干餾爐(3)、減壓干餾爐(4)、溶劑萃取器(5)、溶劑蒸發器(6)、砂子干燥器(7)、溶劑回收罐(8)、溶劑回收冷凝器(9)、干沙溶劑回收冷凝器(10)以及相關進料管線和連接以上設備的管線；破碎器(I)經管線(14)連接干燥爐(2);干燥爐通過常壓管線(15)連接到常壓干餾爐(3)，常壓干餾的氣相產物經過管線(12)連接除塵和油氣分離裝置；常壓干餾爐通過減壓管線(16)連接減壓干餾爐(4)，減壓干餾產生的氣相產物經過管線(13)連接除塵和油氣分離裝置，減壓干餾爐通過管線(11)抽真空；減壓干餾爐通過管線(17)連接溶劑萃取器(5);溶劑萃取器的液相出料口通過管線(18)與溶劑蒸發器(6)連接，溶劑蒸發器頂部出口通過管線(19)與冷凝器(9)連接，冷凝器出口經管線(20)與溶劑回收罐(8)連接；溶劑萃取劑的固相出料口經管線(21)連接到砂子干燥器(7)，砂子干燥器的頂部出口經管線(22)與冷凝器(10)連接，冷凝器出口經管線(23)與溶劑回收罐⑶連接；溶劑回收罐(8)底部出口經管線(24)連接到溶劑萃取器(5)頂部入口 ；砂子干燥器(7)底部設置管線(25)，為固體砂子排出管線。
[0006]本發明原料被破碎后首先通過常壓干餾，分離出油砂瀝青的輕組分，然后通過減壓干餾，分離出油砂瀝青中的重組分，最后通過溶劑萃取，達到有效防止熱解結焦損耗和產品初步分離的目的，以實現資源的高效合理利用。其特征是將原料送入原料破碎器(I)進行原料破碎，破碎后的原料通過原料管線(14)進入干燥爐(2)進行除水干燥；從干燥爐出來的原料通過常壓管線(15)進入常壓干餾爐(3)進行常壓干餾，常壓干餾的氣相產物經過常壓出料管線(12)去除塵和油氣分離裝置；常壓干餾爐的固相產品通過減壓管線(16)送入減壓干餾爐(4)進行減壓干餾，減壓干餾產生的氣相產物經過減壓出料管線(13)去除塵和油氣分離裝置，減壓干餾爐通過真空管線(11)抽真空；減壓干餾后的固相產物通過出砂管線(17)送入溶劑萃取器(5)用少量溶劑進行萃取，提取殘余瀝青；提取出來的瀝青通過溶劑回收管線(18)進入溶劑蒸發器(6)蒸發溶劑，蒸發的溶劑通過溶劑冷凝管線(19)去溶劑回收冷凝器(9)冷凝后經溶劑循環管線(20)進入溶劑回收罐(8);萃取后的砂子經干燥管線(21)進入砂子干燥器(7)干燥并回收溶劑，蒸發的溶劑經干砂溶劑回收管線(22)進入干沙溶劑回收冷凝器(10)冷凝后經干砂溶劑循環管線(23)進入溶劑回收罐(8);溶劑回收罐⑶中的溶劑經返回管線(24)返回到溶劑萃取器(5)中進行溶劑循環；干燥后的砂子由排除管線(25)排出。
[0007]干燥爐⑵干燥溫度為100?180°C。
[0008]常壓干餾爐(3)的溫度為300?400 °C。
[0009]減壓干餾爐⑷的溫度為320?480 °C。
[0010]減壓干餾爐⑷的壓力為0.1?90kPa (絕壓)。
[0011]溶劑萃取器(5)內的萃取溫度為10?150°C。
[0012]本發明提供的一種油砂常減壓干餾復合溶劑萃取裝置及方法，原料被破碎后進入干燥爐進行除水干燥；從干燥爐出來的原料送人常壓干餾爐進行常壓干餾，常壓干餾產生的油氣進行分離；常壓干餾爐的固相產品送入減壓干餾爐進行減壓干餾，減壓干餾產生的油氣進行分離；減壓干餾后的固相產物用少量溶劑進行萃取；萃取出的油砂瀝青經過溶劑蒸發回收溶劑，砂子經過干燥回收溶劑。本發明工藝結合了油砂干餾和萃取分離工藝的優勢，在分離瀝青和沙粒的同時就實現了油砂瀝青的初步分離，方便了產品后續的分離加工，減壓干餾工藝有效防止了熱解的結焦損耗，實現資源的高效利用，排放少，污染小。
【附圖說明】
[0013]附圖為一種油砂常減壓干餾復合溶劑萃取工藝流程示意圖，附圖圖面說明如下:
[0014]1.原料破碎器2.干燥爐3.常壓干餾爐4.減壓干餾爐5.溶劑萃取器6.溶劑蒸發器7.砂子干燥器8.溶劑回收罐9.溶劑回收冷凝器10.干沙溶劑回收冷凝器11.抽真空管線12.常壓去除塵器和油氣分離器管線13.減壓去除塵器和油氣分離器管線14.原料管線15.去常壓干餾爐管線16.去減壓干餾爐管線17.去溶劑萃取器管線18.去溶劑蒸發器管線19.去冷凝器管線20.去溶劑回收罐管線21.去砂子干燥器管線22.去冷凝器管線23.去溶劑回收罐管線24.去溶劑萃取器的溶劑循環管線25.干砂排出管線
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖對本發明做進一步的詳細說明:
[0016]本發明采用如圖1所示的裝置:破碎器⑴經管線(14)連接干燥爐⑵；干燥爐通過常壓管線(15)連接到常壓干餾爐(3)，常壓干餾的氣相產物經過管線(12)連接除塵