一种石油高粘硬组分固化成型工艺及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种石油高粘硬组分固化成型工艺及装置，该装置包括脱气装置、分布器、回转钢带、产品冷却区以及产品仓。脱气装置用于将原料脱气处理；分布器通过原料泵与脱气装置底部连接；回转钢带一端设置于所述分布器的下方，且与分布器不接触；产品冷却区设置于回转钢带的下方，包括第一冷却区和第二冷却区，第一冷却区靠近分布器一侧，第二冷却区设置于远离分布器的一侧；产品仓设置于回转钢带另一端的下方。本发明专利技术设备紧凑，工艺过程简单，产品外形美观，表面无坑洞，不粘连，生产过程无废水和废气污染。废气污染。废气污染。

【技术实现步骤摘要】
一种石油高粘硬组分固化成型工艺及装置


[0001]本专利技术涉及一种石油高粘硬组分固化成型工艺及装置，特别是一种用于溶剂脱沥青装置分离得到的沥青质固化成型工艺及装置。

技术介绍

[0002]随着轻质油可采储量的减少以及石油开采技术的不断提高，21世纪劣质重油供应的比重将会不断增大，委内瑞拉超重油、加拿大油砂沥青等超重稠油的开发具有重要意义。这部分原油显著的特点是：比重大，粘度高，常温不流动，储存和运输困难；沥青质、金属含量以及残炭值高，给加工处理过程带来设备结焦、催化剂失活、产品质量难以达标等一系列问题，需要经过处理手段，以改善其流动性和油品品质，提升能源利用效率和开发过程的经济效益。
[0003]组成分析表明，这类超重稠油中含有5
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20％甚至更高比例的C7不溶沥青质，这部分物质作为黏度和密度的载体，从存在形态上来看，以类固体的形态胶溶在体系中，同时形成胶结聚集中心，与强极性的胶质缔合成分子团，使整个体系的可输送性变得更差。因此，沥青质的转化或者脱除，是降低油砂沥青油黏度并提高oAPI的首选措施。基于上述认识，可以把这类原料看作两个部分：一部分是液相油性组分，另一部分是沥青质与强极性的胶质缔合而成的类固相沥青质组分，采取物理分离技术，把油性组分与类固相沥青质组分分开，液相油性组分部分掺入稀释剂而达到管道输送要求，而沥青质组分则采取固体运输方式，这种顺应物质固有属性的“分质分运”方式，从物质和能量投入上来看，无疑是更为经济合理的。另外一个关键在于，虽然沥青质组分中富集了金属、残炭等对储运、炼制加工过程不利的元素，但是其分子量高、粘附性能好、高温性能优异，可以开发高价值的产品加以资源化利用。
[0004]石油中含有沥青质类高分子化合物，给储存、运输和加工利用带来较大困难。可以利用溶剂萃取的方式将其分离出来，据其特性加以处理，形成单独的高粘硬组分。基于上述基本原理，CN 2018111195459.6公开了一种超重稠油综合处理改质工艺及系统。对于溶剂萃取分离过程，在相同条件下，针对产品开发利用需要，两相分离后高效固化成型是有效解决途径。高软化点沥青是一种性质特殊的高粘介质，在很宽的温度范围流动性差，在较低温下又会相互粘连，因此目前市场没有专门针对高软化点沥青的固化成型的设备和有效方法。
[0005]在溶剂萃取分离过程中，利用相似相溶原理，原料通过溶剂萃取分成两层，萃取相分布于上层，萃余相分布于下层，两相再各自进行汽提，分别形成产物脱沥青油与脱油沥青，使溶剂与最终产物实现分离，该过程是纯物理过程，在保证不破坏原料分子结构的同时，使油品脱硫脱氮、除重金属、轻质化的有效手段。但也正是由于相似相溶原理，汽提后的液态脱油沥青中不可避免地夹带少量轻烃溶剂。在脱油沥青干法造粒过程中，这些溶剂气化会导致沥青颗粒鼓泡，影响沥青颗粒的品相，降低沥青颗粒的堆积密度；在湿法造粒过程中，沥青颗粒中的气泡破裂会在表面留下坑洞，吸附大量的水，造成沥青颗粒很难干燥，从
而影响其使用性能。
[0006]US7964090公开了一种使用SDA加气化改质重油的方法，通过溶剂的携带作用DOA转移到气化器内进行气化反应生成合成气，该过程就地转化了DOA，但是大量溶剂在气化器内被消耗，因而价值损失较大。CN101203586A和CN105189710A分别提出了以混合烃为溶剂升级沥青等重油的方法，其可以实现油、水和沥青质等组分分离，但是缺少可以调控产品品质的技术措施。CN1891784A公开了一种通过耦合萃余残渣造粒实现重油深度梯级分离的方法及处理系统，该方案采用碳原子数较高的轻烃作溶剂，以获得较高收率的DAO，通过向DOA相中引入分散溶剂，喷雾快速相变分散为固体微粒，在气固分离器中实现DOA与溶剂分离，该过程需要在DOA软化点足够高下实施，且得到粉状颗粒具有吸湿粘结倾向。CN103102894A公开了一种高软化点脱油沥青造粒回收溶剂的装置和方法，具体是将溶剂脱沥青塔底出来的高软化点脱油沥青通过螺旋杆挤出系统造粒，并将颗粒状脱油沥青直接导入脱油沥青溶剂富集室。溶剂富集室顶部设有溶剂气体回收管道并连通于溶剂回收系统，室内设有脱油沥青固体颗粒入水滑道等设施，粒状SDA经过足够释放溶剂的时间后接落入冷却水中，该方法虽然解决了高软化点沥青溶剂回收问题，但是产生大量污水需额外的处理。
[0007]为了提高脱油沥青应用的便捷性，CN201210423551.X公开了一种硬质沥青造粒方法及其装置，是将熔融态的硬质沥青泵送到旋转速度可调的布料器中，以滴状均匀分布在回转钢带上，在回转钢带的下面设置冷却水喷淋系统对钢带进行强制降温，固化成型的沥青颗粒在回转钢带的回转端与钢带分离脱落入收集器中。该专利公开的硬质沥青造粒工艺是一种典型的干法造粒工艺，其优点是工艺过程简单，颗粒大小可调，对造粒产品不产生二次污染。缺点有三：一是沥青颗粒品相差，由于未对脱油沥青(该专利所述的硬质沥青的一种)进行脱气处理，造粒过程中溶剂气化会在沥青颗粒表面形成较多坑洞，影响产品外观和堆积密度；二是污染较严重，由于造粒尾气存在着较严重的沥青烟，如无专门处理措施，会产生环境污染问题，不符合清洁生产的要求；三是钢带冷却效率低，整个过程只有一个水冷却系统，冷却效率低，造成钢带距离加长，产品无法完全冷透，沥青颗粒易出现粘连、结块，影响产品质量。
[0008]CN201520315307.0公开了一种沥青造粒设备，由料斗、输油管、造粒转子桶、造粒定子桶、输油口、输送装置、收集槽和输油泵组成，其中沥青造粒分布器由内桶固定的造粒定子桶和外桶旋转的造粒转子桶构成，内桶壁最低点开有造粒通孔，外桶壁上开有若干排通孔，通过外桶绕内桶旋转达到将液体沥青分散成滴状的目的。沥青液滴落在输送装置上，然后被转移到冷却水槽中冷却成型。该技术的优点是结构简单、操作方便、占地面积小；缺点是进料管直接与造粒通孔相连，内桶空间未被有效利用，进料没有压力缓冲，造成颗粒大小不均；整套装置没有原料脱气功能，不适用脱油沥青造粒；整套装置没沥青烟气收集处理装置，生产环境差；沥青颗粒直接在水中冷却，产品脱水难度较大且造成颗粒表面污染。
[0009]201822175982.4公开了一种浇筑钢带式沥青造粒的生产机组，由物料保温系统、升降移动浇注造粒系统、冷却传送系统以及成品包装系统组成。物料保温系统通过给料管道与升降移动浇注造粒系统相连，物料保温系统用于分别保存外壳用沥青(高软化点的硬质沥青)和内芯用沥青(低软化点的重交沥青或聚合物改性沥青)，并通过给料管道以及物料泵输送至升降移动浇注造粒系统，升降移动浇注造粒系统用于对外壳用沥青和内芯用沥
青浇注造粒并形成液体颗粒进行输出，冷却传送系统与升降移动浇注造粒系统相连，对输出的液体颗粒进行冷却形成固体颗粒状沥青并输出，成品包装系统和冷却传送系统相连，对冷却后固体颗粒状沥青进行包装。该技术的优点是生产连续；通过将高软化点沥青裹附在低软化点的重交沥青的表面，避免低软化点造粒技术的粘接，沥青颗粒均匀；缺点是升降造粒系统结构复杂，包括浇筑挤压装置、升降装置、第一物料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石油高粘硬质组分固化成型工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)将液态脱油沥青原料在脱气装置中进行脱气处理，脱气后的液态脱油沥青用原料泵送入分布器中，依靠分布器内部构件的旋转将脱气后的液态脱油沥青沿分布器底部的孔，以液滴的形式均布在回转钢带的上表面；(2)在回转钢带的下表面设置产品冷却区，产品冷却区包括第一冷却区和第二冷却区，第一冷却区采用常温循环水冷却降温，第二冷却区采用低温循环水冷却降温；(3)在回转钢带的上方设置空气冷却区，让冷空气逆向流过移动的沥青颗粒表面；(4)将脱气装置脱出的气体与沥青造粒过程产生废气合并，通过抽风机抽出，从下部进料口进入吸附塔，脱除其中的有毒有害组分后从吸附塔顶部放空。2.根据权利要求1所述的石油高粘硬质组分固化成型工艺，其特征在于，所述第一冷却区的循环水温度15～40℃，第二冷却区循环水温度1～15℃，空气冷却区的冷却空气温度0～15℃。3.根据权利要求1所述的石油高粘硬质组分固化成型工艺，其特征在于，所述吸附塔所用的吸附剂为柱状或粒状的分子筛、活性炭、活性氧化铝中的一种或多种。4.一种石油高粘硬组分固化成型设备，适用于权利要求1
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3任一项所述的石油高粘硬质组分固化成型工艺，其特征在于，包括：脱气装置，用于将原料脱气处理；分布器，通过原料泵与所述脱气装置底部连接；回转钢带，一端设置于所述分布器的下方，且与所述分布器不接触；产品冷却区，设置于所述回转钢带的下方，包括第一冷却区和第二冷却区，所述第一冷却区靠近所述分布器一侧，所述第二冷却区设置于远离所述分布器的一侧。5.根据权利要求4所述的石油高粘硬组分固化成型设备，其特征在于，还包括吸附塔、产品仓和空...

【专利技术属性】
技术研发人员：王路海，李昕，刘银东，李晖，杨行，乔小五，宋海朋，魏小峰，张博，刘晓龙，
申请(专利权)人：洛阳融惠化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：