CN104707363A - 用于将油和沥青从气体凝析物机械式地分离的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于将油和沥青从气体凝析物机械式地分离的设备。提供了一种用于将油和沥青从气体凝析物机械式地分离的设备，其包括罐，该罐配备有将被气体凝析物横穿的容器，该容器包含冶金焦炭，并且该罐配备有平行板分离器，其中，分隔件将容器容积分成多个室，在该室中油和沥青在重力的影响下从气体凝析物沉淀。

Description

用于将油和沥青从气体凝析物机械式地分离的设备

技术领域

本发明涉及一种用于从气体凝析物机械式分离油和沥青的设备，该设备包括罐，该罐配备有将被气体凝析物横穿的容器，该容器包括聚结辅助设备，且该罐配备有平行板分离器，其中，分隔件将容器容积分隔成多个室，在该多个室中油(oil)和沥青(tar)在重力的影响下从气体凝析物沉淀。

背景技术

借助于固定床压力气化反应器，在高温下并且在大多数情况中在超压下，以蒸汽和氧气作为气化介质，将固态燃料诸如煤、焦炭或其他含碳燃料气化，以获得合成气体，该合成气体包含一氧化碳和氢气，其中，获得固态灰，该固态灰经由排灰炉被从反应器排出，在许多情况中该排灰炉被形成为回转炉。该类型的反应器经常也被称为FBDB(＝固定床干底)压力气化器。在产出气体的冷却期间，形成气体凝析物。这就是该气体的来自于原料(在煤的情况中)的含水量的冷凝蒸汽含量、未分解的蒸汽和形成水，该形成水在气化期间通过氢的部分氧化而获得，该氢包含在原料中，参照第四版Ullmannsder technischen Chemie，第14卷，第449页。

在生物净化装置中在能够将气体凝析物作为废水处理之前，出于环境保护和可用产品的回收的原因，气体凝析物必须被再处理。首先，油、沥青和灰尘及随后的苯酚和氨被从气体凝析物分离出来。因此，在这些处理步骤的开始阶段，油和沥青被从气体凝析物以机械方式分离出来。

用于将油和沥青从气体凝析物机械式分离的设备是沉淀罐，在该沉淀罐中，仅由于其密度差异和重力的影响而将杂质从气体凝析物分离出来。该类型的设备本身是已知的，参照第四版Ullmannsdertechnischen Chemie，第14卷，第450页，图59。因此较粗糙的沥青粒子和油滴能够被以合理的措施从气体凝析物分离出来。然而，上述沉淀罐不是非常适于分离较小的沥青粒子和油滴，这是由于分离过程进而进行得非常缓慢且需要气体凝析物在这些沉淀罐中滞留很长时间并因而需要这些设备的很大的容积及大量的空间和成本。

因此，本发明的目的是提供一种设备，使用该设备以机械方式且以合理数量的空间和成本也能够将更精细的沥青和油粒子从气体凝析物分离出来。

发明内容

由根据权利要求1的设备解决该目的。

为了分离，本发明也利用杂质、油(oil)和沥青(tar)及水凝析物之间的密度差异。

为了加速被乳化在气体凝析物中的油滴和沥青滴的聚结，使气体凝析物首先穿过冶金焦炭填料，并且随后穿过平行板分离器。这些分离器的板也能够被形成为波纹板，并且在该情形中这些分离器被称为波纹板分离器。

根据本发明的设备由具有矩形横截面的外罐组成。罐能够朝向大气打开或封闭。当对气体凝析物进行除气得到的成分被以环境兼容的方式排出时，以封闭形式且在30至60mbar的轻微超压下设计罐，该30至60mbar的轻微超压通过例如由氮气构成的气流叠加而成。气流被从罐排出进入到清洁装置中或用于例如借助于吹管来燃烧。

分隔件将外罐分成多个室，气体凝析物一个接一个地横穿该多个室。入口室被居中地布置在罐的中部，并且包含带有冶金焦炭的填料。填料被容纳在矩形容器中，该矩形容器的上侧和下侧是穿孔的，使得填料能够被气体凝析物横穿。在填料下方，经由供给导管将待清洁的气体凝析物供给到设备中。室的底部具有圆锥形设计并且在最深点处具有开口，该开口用于将下沉到底部中的沥青排出。第二室即所谓的油分离室位于入口室的上方，气体凝析物在横穿冶金焦炭之后进入到该油分离室中。

在该油分离室中，气体凝析物流被分流，使得部分流每一个均溢流通过平行板分离器或波纹板分离器而进入到相应的进一步的最后的罐室中，该平行板分离器或波纹板分离器被布置到入口室的左方和右方。在焦炭填料中和在平行板分离器或波纹板分离器中形成的油滴在此在气体凝析物中上升并且形成在表面上的油层。经由溢流堰将来自该油层的油从罐取出。

包含在气体凝析物中的沥青滴同样地在平行板分离器或波纹板分离器中聚结，并且沉入到所谓凝析物出口室的紧邻的室的圆锥形底部中，分离器通向该紧邻的室的圆锥形底部。然后，沥青能够被从该圆锥形底部取出。

在油分离室和凝析物出口室之间的分隔件配备有通道，该凝析物出口室紧接到右方和左方，该通道用于在气体凝析物的流动方向上从平行板分离器或波纹板分离器流出并且在分隔件处上升的那部分油。

在本发明的有利的方面，导管被连接到通道，该导管在油分离室中在液面下方优选0.2m处略微打开。借助于这些导管，避免了油滴被气体凝析物流再次部分地带走而不能上升到表面。

分别经由一个溢流堰从凝析物出口室提取清洁的气体凝析物。油分离室的溢流堰的高度和凝析物出口室的溢流堰的高度必须彼此调节，使得经由油分离室的溢流堰提取大部分的无水油相。

本发明进一步涉及根据本发明的设备的用途，用于将油和沥青从气体凝析物机械式地分离，该气体凝析物在含碳燃料的固定床压力气化期间获得，由此获得特别有利的分离特性。

附图说明

从非限制性示例性实施例和标记示例以及附图的描述也能够获取本发明的进一步的开发、优点和可能的应用。所有描述的和/或图示的特征，独立于它们在权利要求中的内涵或它们的反向引用，形成发明本身或以任何组合方式形成发明。

参考附图，图1和图2，现在将说明根据本发明的设备。

图1示出设备1的纵向截面图。

图2示出设备1的顶视图(如穿过罐盖所见)。

具体实施方式

附图示出：

设备1，该设备1包括外罐2和存在于其中的内部配件，该外罐2具有矩形横截面，该设备1接下来将被详细描述；

分隔件3a、3b，该分隔件3a、3b形成入口室3，经由供给导管5将待清洁的气体凝析物供给到该入口室3中；

聚结剂罐4，以冶金焦炭填充该聚结剂罐4，并且该聚结剂罐4的上侧4b和下侧4a都是穿孔的；

平行板分离器或波纹板分离器6a、6b；

分隔件7a、7b，该分隔件7a、7b将油分离室7与剩余的罐空间分离开；

集油板9a、9b，该集油板9a、9b以一个长侧安装在分隔件7a、7b上；

导管10a、10b，该导管10a、10b引导在集油板下方收集到的油，该导管10a、10b穿过在图中未示出的在相应的分隔件中的开口到达在油分离室7中的液面13的略下方；

溢流堰8和邻接的排出导管，将从气体凝析物分离出的油从设备1和从油分离室7通过该溢流堰8和邻接的排出导管排出；

溢流堰12a和12b，该溢流堰12a和12b带有它们的相连的排出导管，将在该设备中从油和沥青清洁的气体凝析物从设备和从凝析物出口室11a和11b经由该溢流堰12a和12b排出；

圆锥形底部3c、11c和11d，该圆锥形底部3c、11c和11d带有在它们最深点处的它们的排出导管，用于排出沥青。

利用相对于大气封闭的设备1的设计，叠加气体、例如氮气能够经由入口导管14被引入到设备中并且经由出口导管15被从设备排出。

附图标记列表

1  根据本发明的设备

2  外罐

3  入口室

3a、b  分隔件

3c  带有排出导管的圆锥形底部

4  聚结剂罐

4a、b  穿孔的罐底部

5  供给导管

6a、b  平行板分离器或波纹板分离器

7  油分离室

7a、b  分隔件

8  带有排出导管的溢流堰

9a、b  集油板

10a、b  导管

11a、b  凝析物出口室

11c、d  带有排出导管的圆锥形底部

12a、b  带有排出导管的溢流堰

13  液面

14  用于叠加气体的入口导管

15  用于叠加气体的出口导管

Claims (4)

1.一种用于将油和沥青从气体凝析物机械式地分离的设备(1)，所述设备(1)包括带有矩形横截面的外罐(2)，所述外罐(2)朝向大气打开并且被所述气体凝析物横穿，所述设备(1)具有下列特征：

平面的竖直的分隔件(3a、3b)，所述平面的竖直的分隔件(3a、3b)形成入口室(3)，所述入口室(3)用于容纳聚结剂罐(4)；圆锥形室底部(3c)，所述圆锥形室底部(3c)在其最深点处具有底部出口，所述底部出口用于排出沉下的沥青；

入口导管(5)，所述入口导管(5)用于将待被清洁的气体凝析物引入到所述设备(1)的所述入口室(3)中；

聚结剂罐(4)，所述聚结剂罐(4)是以冶金焦炭填充的矩形容器，所述聚结剂罐(4)在所述入口室(3)中被布置在供给导管(5)的孔口的上方，横向于所述罐(2)的长侧地越过所述罐(2)的整个宽度，所述聚结剂罐(4)的壁在上侧(4b)和下侧(4a)上是穿孔的，使得气体凝析物能够从底部横穿所述罐(4)到达顶部；

平行板分离器或波纹板分离器(6a、6b)，所述平行板分离器或波纹板分离器(6a、6b)各被布置到所述入口室(3)的左方和右方，所述平行板分离器或波纹板分离器(6a、6b)具有占据所述罐(2)的整个宽度的矩形盒子的形式，其中，所述平行板分离器以相对于水平面成大约45°的角度布置；

罐(2)的油分离室(7)，通过所述聚结剂罐的上侧(4b)与所述平行板分离器(6a、6b)以及竖直的平面的分隔件(7a、7b)，将所述油分离室(7)与剩余的罐空间分离开，所述竖直的平面的分隔件(7a、7b)直接邻接所述平行板分离器的下出口侧，其中，所述油分离室(7)向上朝向大气打开，其中，在所述室(7)的上部中安装带有排出导管的溢流堰(8)，所述带有排出导管的溢流堰(8)限定在所述室(7)中的液位，并且经由所述带有排出导管的溢流堰(8)将分离出的油从所述设备(1)排出；

凝析物出口室(11a、11b)，所述凝析物出口室(11a、11b)被布置到所述入口室(3)的左方和右方，通过所述分隔件(7a、7b)及所述平行板分离器(6a、6b)将所述凝析物出口室(11a、11b)与所述油分离室(7)分离开，并且通过所述分隔件(3a、3b)将所述凝析物出口室(11a、11b)与所述入口室(3)分离开，其中，所述平行板分离器(6a、6b)的下出口侧通向这些室；

其中，所述分隔件(7a、7b)每一个均配备有集油板(9a、9b)，其中，所述板的长边每一个均水平地延伸越过所述罐(2)的整个宽度，并且所述板的短边以一定角度向下倾斜，使得在所述分隔件(7a、7b)处从所述平行板分离器(6a、6b)上升的油在所述集油板(9a、9b)的下方被收集，并且在所述壁(7a、7b)中的一个或多个开口位于所述收集板的下方，在所述收集板下方累积的油能够通过所述一个或多个开口进入到所述室(7)中；

圆锥形室底部(11c、11d)，所述圆锥形室底部(11c、11d)在其最深点处具有出口，所述出口用于排出沥青；溢流堰(12a、12b)，所述溢流堰(12a、12b)被安装在带有排出导管的所述室的上部区域中，所述溢流堰(12a、12b)用于限定在这些室中的液位并且用于将清洁的凝析物水从油和沥青排出。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：导管(10a、10b)被连接到在所述分隔件(7a、7b)中的开口，油能够通过所述导管(10a、10b)溢流到顶部，其中，所述导管的孔口优选地位于所述溢流堰(8)的高度的下方0.2米处。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于：所述外罐(2)相对于大气是封闭的，并且所述外罐(2)设有入口导管(14)和出口导管(15)，所述入口导管(14)和所述出口导管(15)用于引入和排出气流，用于以在相对于大气优选在30和60毫巴之间的超压下的气流叠加所述外罐(2)。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的设备的用途，用于将油和沥青从气体凝析物机械式地分离，所述气体凝析物在含碳燃料的固定床压力气化期间获得。