一种油页岩干馏后高温油气除尘装置的油气生产工艺的制作方法

本发明涉及油页岩干馏后的高温油气除尘，尤其是一种油页岩干馏后高温油气除尘装置的油气生产工艺。

背景技术：

目前,油页岩又称油母页岩，是一种高矿物质含量的固体可燃有机沉积岩。油页岩经热解(低温干馏)可得到类似原油的页岩油和类似天然气的煤气。我国能源结构为富煤、贫油、少气。页岩油和可燃煤气，作为常规能源的补充，对改变我国能源结构和能源安全，具有非常重要的战略意义。

油页岩经低温干馏得到450℃的高温油气，高温油气的除尘是油页岩干馏工艺中的一个关键问题，解决不好就可导致油气中含尘量高、油泥生成量大，甚至结垢造成装置系统堵塞。目前油页岩行业里均采用高效旋风分离器来除尘。高效旋风分离器能够在高温、高压、高颗粒浓度、高腐蚀性等苛刻条件中正常运行，但除尘效率不高，对于50μm粉尘，除尘效率只能达到90％左右；对于5μm粉尘，除尘效率只能达到70％左右；而对1μm粉尘，除尘效率只能达到25％左右。对于干馏油气中＜5μm的粉尘就是采用多级旋风分离器串联也难达到除尘要求。高温条件下颗粒的特性也发生了变化，除尘的效果也会更差；鉴于上述原因。现提出一种油页岩干馏后高温油气除尘装置的油气生产工艺。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服现有的油页岩经低温干馏得到450℃的高温油气,高效旋风分离器能够在高温、高压、高颗粒浓度、高腐蚀性等苛刻条件中正常运行，但除尘效率不高，对于50μm粉尘，除尘效率只能达到90％左右；对于5μm粉尘，除尘效率只能达到70％左右；而对1μm粉尘，除尘效率只能达到25％左右。对于干馏油气中＜5μm的粉尘,采用了多级旋风分离器串联也难达到除尘要求；高温条件下颗粒的特性也发生了变化，除尘的效果也会更差；通过合理的设计，提供一种油页岩干馏后高温油气除尘装置的油气生产工艺，本发明的油页岩干馏后高温含尘油气除尘工艺，所述的含尘油气来自于油页岩干馏炉。其除尘工艺步骤分为：一重力除尘，利用粉尘的质量力将油气中粗颗粒粉尘除去。二通过金属膜过滤器实现高精度过滤；不用多级旋风分离器串联粉尘，减少加工设备，降低能源的消耗，提高除尘的效果。

本发明为了实现上述目的，采用如下技术方案：一种油页岩干馏后高温油气除尘装置的油气生产工艺，所述的油页岩干馏后高温油气除尘装置是由重力除尘器、金属膜过滤器、粗颗粒粉尘中间冷却仓、细颗粒粉尘中间冷却仓、灰罐、惰性气体加热器、惰性气体压缩装置、文氏管、洁净油气出口构成；重力除尘器一侧设置金属膜过滤器，重力除尘器上方出口与金属膜过滤器下部进口之间设置油气输送管道，重力除尘器另一侧的上口部外侧设置含尘油气进口，重力除尘器与含尘油气进口之间预留排含尘油气孔；重力除尘器的底部设置为锥形底，重力除尘器下方设置粗颗粒粉尘中间冷却仓，重力除尘器的底部与粗颗粒粉尘中间冷却仓之间设置高温粗颗粒粉尘的粉尘输送管道；

金属膜过滤器的底部设置为锥形底，金属膜过滤器下方设置细颗粒粉尘中间冷却仓，金属膜过滤器的底部与细颗粒粉尘中间冷却仓之间设置高温粗颗粒粉尘的粉尘输送管道；

细颗粒粉尘中间冷却仓下方设置灰罐，细颗粒粉尘中间冷却仓、粗颗粒粉尘中间冷却仓的下方分别与灰罐之间设置粉尘输送管道，灰罐下方设置粉尘出口；

金属膜过滤器上端设置密封盖，金属膜过滤器的密封盖上均布预留至少三个孔，孔中分别设置惰性气体压缩气体管道，金属膜过滤器的密封盖上方设置惰性气体压缩装置，惰性气体压缩装置一侧设置惰性气体加热器，惰性气体压缩装置与惰性气体加热器之间设置管道，惰性气体压缩装置下方设置至少三个出口；金属膜过滤器的密封盖下方设置至少三个文氏管，惰性气体压缩装置与文氏管之间分别设置惰性气体压缩气体管道；金属膜过滤器上部一侧预留孔，孔中设置洁净油气出口；

对油页岩干馏炉的含尘油气时，启动重力除尘器、金属膜过滤器和惰性气体加热器、惰性气体压缩装置；油页岩干馏后高温含尘油气通过管道进入重力除尘器的含尘油气进口，通过含尘油气进口进入重力除尘器；重力除尘器通过旋切和离心力对含尘油气中的粗粉尘颗粒进行分离；含尘油气中分离出的粗颗粒滑入重力除尘器的底部，通过出口的管道进入粗颗粒粉尘中间冷却仓进行冷却，粗颗粒粉尘冷却后通过管道进入灰罐。

含尘油气中分离出的含细颗粒粉的含尘油气通过重力除尘器上方出口排出，通过油气输送管道进入金属膜过滤器的下部，金属膜过滤器中的含尘油气上升时通过金属膜滤芯，金属膜滤芯对含尘油气中的细颗粒粉尘进行收集分离。

含尘油气中的细颗粒粉尘通过收集分离后，上升至金属膜过滤器上部中的油气为洁净油气，洁净油气通过金属膜过滤器上部一侧的洁净油气出口通过输送管道进入到下一个生产车间。

含尘油气中的细颗粒粉尘进行收集分离的同时，惰性气体加热器把加热后的惰性气体输送至惰性气体压缩装置中进行压缩，加热、压缩的惰性气体通过管道进入文氏管，通过文氏管的管口排出惰性气体，为雾化的惰性气体，雾化的惰性气体向金属膜滤芯喷射。

雾化的惰性气体的射流反吹附着在金属膜滤芯另一面的细颗粒粉尘，通过惰性气体的反吹，细颗粒粉尘与金属膜滤芯分离落入金属膜过滤器底部，细颗粒粉尘通过底部的管道进入细颗粒粉尘中间冷却仓中进行冷却，冷却后的细颗粒粉尘通过管道落入灰罐；灰罐下方设置出口及时把细颗粒粉尘、粗颗粒粉尘进行清理运送至回收场。

有益效果：本发明的油页岩干馏后高温含尘油气除尘工艺，所述的含尘油气来自于油页岩干馏炉。其除尘工艺步骤分为：一重力除尘，利用粉尘的质量力将油气中粗颗粒粉尘除去。二通过金属膜过滤器实现高精度过滤；不用多级旋风分离器串联粉尘，减少加工设备，降低能源的消耗，提高除尘的效果。

油页岩干馏后450℃左右高温气体中含尘油气体，含尘油气体从上部沿切线方向进入重力除尘器，尘粒在离心力的作用下被抛向除尘器圆筒的内壁向锥底滑落，从而除去油气中粗颗粒粉尘。

金属膜高精度过滤器组成：压缩气包、文氏管、金属膜滤芯、v型气体分布板，利用文氏管喷射引流效能实现高效反吹，以惰性气体作为反吹气体。反吹是由在线清灰仪控制，按时间和压差自动控制开启脉冲电磁阀喷出反向气流，清除滤芯外侧的粉尘，逐单元在线反吹。滤芯布置间隔均匀，且开放空间的面积较大，均匀较大的开放空间会使上升的气体流速小且均匀，减少了已被清除下落的粉尘重新被上升的含尘气流携带回滤芯上。利用锥形气体分布器，使气流更加合理均匀充满整个气腔，保证粉尘能够比较均匀附在各个滤芯表面上，有利于反吹，又能使落下的灰及时通过气体分布器落入过滤器锥斗。落在底部的粉尘先进入中间冷却小仓初步冷却，再排入灰罐。

在系统检修等长时间停车时，用惰性气体对原来的油气进行置换，也可以起到保护滤芯的作用，防止糊膜。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是总装结构示意图；

图2是图1的局部结构示意图；

图1、2中：重力除尘器1、金属膜过滤器2、粗颗粒粉尘中间冷却仓3、细颗粒粉尘中间冷却仓4、灰罐5、惰性气体加热器6、惰性气体压缩装置7、文氏管8、洁净油气出口9。

具体实施方式

下面结合实施例与具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

实施例1

重力除尘器1一侧设置金属膜过滤器2，重力除尘器1上方出口与金属膜过滤器2下部进口之间设置油气输送管道，重力除尘器1另一侧的上口部外侧设置含尘油气进口，重力除尘器1与含尘油气进口之间预留排含尘油气孔；重力除尘器1的底部设置为锥形底，重力除尘器1下方设置粗颗粒粉尘中间冷却仓3，重力除尘器1的底部与粗颗粒粉尘中间冷却仓3之间设置高温粗颗粒粉尘的粉尘输送管道；

金属膜过滤器2的底部设置为锥形底，金属膜过滤器2下方设置细颗粒粉尘中间冷却仓4，金属膜过滤器2的底部与细颗粒粉尘中间冷却仓4之间设置高温粗颗粒粉尘的粉尘输送管道；

细颗粒粉尘中间冷却仓4下方设置灰罐5，细颗粒粉尘中间冷却仓4、粗颗粒粉尘中间冷却仓3的下方分别与灰罐5之间设置粉尘输送管道，灰罐5下方设置粉尘出口；

金属膜过滤器2上端设置密封盖，金属膜过滤器2的密封盖上均布预留至少三个孔，孔中分别设置惰性气体压缩气体管道，金属膜过滤器2的密封盖上方设置惰性气体压缩装置7，惰性气体压缩装置7一侧设置惰性气体加热器(6)，惰性气体压缩装置7与惰性气体加热器6之间设置管道，惰性气体压缩装置7下方设置至少三个出口；金属膜过滤器2的密封盖下方设置至少三个文氏管8，惰性气体压缩装置7与文氏管8之间分别设置惰性气体压缩气体管道；金属膜过滤器2上部一侧预留孔，孔中设置洁净油气出口9；

对油页岩干馏炉的含尘油气时，启动重力除尘器1、金属膜过滤器2和惰性气体加热器6、惰性气体压缩装置7；油页岩干馏后高温含尘油气通过管道进入重力除尘器1的含尘油气进口，通过含尘油气进口进入重力除尘器1；重力除尘器1通过旋切和离心力对含尘油气中的粗粉尘颗粒进行分离；含尘油气中分离出的粗颗粒滑入重力除尘器1的底部，通过出口的管道进入粗颗粒粉尘中间冷却仓3进行冷却，粗颗粒粉尘冷却后通过管道进入灰罐5。

实施例2

含尘油气中分离出的含细颗粒粉的含尘油气通过重力除尘器1上方出口排出，通过油气输送管道进入金属膜过滤器2的下部，金属膜过滤器2中的含尘油气上升时通过金属膜滤芯，金属膜滤芯对含尘油气中的细颗粒粉尘进行收集分离。

实施例3

含尘油气中的细颗粒粉尘通过收集分离后，上升至金属膜过滤器2上部中的油气为洁净油气，洁净油气通过金属膜过滤器2上部一侧的洁净油气出口9通过输送管道进入到下一个生产车间。

实施例4

含尘油气中的细颗粒粉尘进行收集分离的同时，惰性气体加热器6把加热后的惰性气体输送至惰性气体压缩装置7中进行压缩，加热、压缩的惰性气体通过管道进入文氏管8，通过文氏管8的管口排出惰性气体，为雾化的惰性气体，雾化的惰性气体向金属膜滤芯喷射。

实施例5

雾化的惰性气体的射流反吹附着在金属膜滤芯另一面的细颗粒粉尘，通过惰性气体的反吹，细颗粒粉尘与金属膜滤芯分离落入金属膜过滤器2底部，细颗粒粉尘通过底部的管道进入细颗粒粉尘中间冷却仓4中进行冷却，冷却后的细颗粒粉尘通过管道落入灰罐5；灰罐5下方设置出口及时把细颗粒粉尘、粗颗粒粉尘进行清理运送至回收场。