一种高含固劣质重油连续进料装置的制作方法

本实用新型属于能源化工领域，具体涉及一种高含固劣质重油连续进料装置。

背景技术：

中国是世界上五大石油生产国之一。近年来，随着国民经济的持续发展，极大推动了化石燃料的开发利用，我国对轻质燃料油品的需求逐年增加。然而随着国内油田越来越贫瘠，新增探明储量也达到近年来的新低，石油开采和生产成本越来越昂贵。国内原油产量连续两年下降，预计长期维持在2亿吨以下。2018年，中国原油进口量再创新高，全年进口原油4.6亿吨，同比增长10.1％，进口量与生产量之比为2.44:1。

伴随着常规原油资源的日益枯竭，世界原油供应呈现出重质化、劣质化的发展趋势。劣质重油正成为全球未来开发利用的重要资源，是石油资源增量的主体，也是我国未来石油资源进口的主要选择。劣质重油加工路线主要可以分为：溶剂脱沥青，重油催化裂化，重油加氢，减粘裂化技术和延迟焦化技术。而劣质油具有多环芳烃含量高、c/h高、黏度及密度大，杂原子(n、s)及重金属含量过高、酸值高、残碳高、易缩合生焦等特性，现有的重劣质油加工技术大多难以满足高效、清洁加工的要求。

不仅是重质化、劣质化原油难以满足高效、清洁加工的要求，在石油、渣油深度加工，生产油品和化学品的过程中，也会副产一定量的重、劣质废油，传统机加工、机车维修等行业也会定期更换大量的废油，这些废油主要由长链烃类有机物为主，油中含有大量未反应的固体重质组分，并且具有较高的热值。此外，煤炭在直接液化过程中，可以获得50％以上的石油产品(主要是汽油、柴油)，但最终还有占原料煤20～30％的液化残渣从生产装置中排出。液化残渣是一种高碳、高灰和高硫物质，由未反应的煤、缩合物、液化中间产物、重质油、无机矿物质和液化催化剂等组成。

从目前现状来看，这几类油多为重质、劣质油，且油中固体含量高，如何合理、高效、环保的利用上述高含固劣质重油，是废油处理技术所需面临的首要问题。为了提高这类高含固劣质重油利用率，降低其在加工过程中对环境的污染及成本，提高轻质油产量，劣质重油连续稳定进料，与煤、气体等共转化的方法成为未来保证轻质油供应的必然选择，也是降低炼油成本、提高经济效益的理想途径。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种能够连续准确控制劣质重油的进料量、进料温度、进料时间等并且可实现长时间无人干预自动进料转化的高含固劣质重油连续进料装置。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：包括高含固劣质重油进料系统、油-气混合分散系统；

所述的高含固劣质重油进料系统包括液压容器，在液压容器内部设置有可移动的液压活塞，液压活塞将液压容器分隔为上、下两个密闭的空腔，液压容器下端的密闭空腔经液体给料器与介质油相连通，液压容器上端的密闭空腔经劣质重油给料器与高含固劣质重油相连通；

所述的油-气混合分散系统包括沿气流方向依次相连通的分散气源、气体加热装置、气体分配器和气体输送喷嘴，气体输送喷嘴的出口与油-气混合分散装置的气体入口相连通；

所述的液压容器上端的密闭空腔出口依次经劣质重油输送喷嘴、液体加热装置与油-气混合分散装置的液体入口相连通，油-气混合分散装置出口与反应装置相连。

液体给料器与介质油之间还设置有可准确计量输入介质油流量的介质泵。

液压容器顶部设置有自动或手动的一种或两种的组合压力泄放器。

液体加热装置与液压容器上端的密闭空腔之间连接有控制压差的平衡装置。

液压容器外部设置有电加热外壁及保温层。

油-气混合分散系统的整个沿程管路配有电伴热及保温层。

分散气源为饱和蒸汽、过热蒸汽、二氧化碳或氮气，且分散气源与气体加热装置之间设置有排凝管线。

油-气混合分散装置外部呈环形分布有2～8个与气体输送喷嘴相连通的进气口，油-气混合分散装置内部有油气混合管路，出口管路采用缩进量为0～10mm的缩进管路。

高含固劣质重油进料系统的整个沿程管路配有电伴热及保温层。

介质油为符合密度、粘度要求的液压油、润滑油或工业白油。

本装置能够将固含量为0～60％的高含固劣质重油连续进料，反应中生成轻质油和焦，在经济性和环保性的前提下彻底解决高含固劣质重油的利用问题。

本实用新型的有益效果如下：

(1)利用液压传动原理，使粘稠的高含固劣质重油加热后具有一定的流动性，能够连续准确控制劣质重油的进料量、进料温度、进料时间等并且可实现长时间无人干预自动进料转化。

(2)分散气经加热后能够与劣质重油充分混合，使劣质重油分散为小液滴，在反应装置中均匀反应，分子间有效碰撞概率提高，提高其后续反应转化效率，进而提升了产品油的质量。

(3)该装置能够控制高含固劣质重油与分散气的进料量和比例，有利于在分析产品气体产物时消除分散气对结果的影响。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图中：1、分散气源，2、气体分配器，3、气体输送喷嘴，4、油-气混合分散装置，5、反应装置，6、气体加热装置，7、劣质重油输送喷嘴，8、高含固劣质重油，9、介质泵，10、平衡装置，11、介质油，12、液体给料器，13、劣质重油给料器，14、液压容器，15、压力泄放器，16、液压活塞，17、液体加热装置。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。

参见图1，本实用新型包括高含固劣质重油进料系统、油-气混合分散系统；

其中，高含固劣质重油进料系统包括外部设置有电加热外壁及保温层的液压容器14以及设置在液压容器14内部可移动的液压活塞16，液压活塞16将液压容器14分隔为上、下两个密闭的空腔，液压容器14下端的密闭空腔经液体给料器12和可准确计量输入介质油11流量的介质泵9与介质油11相连通，本实用新型的介质油是符合密度、粘度要求的液压油、润滑油或工业白油；液压容器14上端的密闭空腔经劣质重油给料器13与高含固劣质重油8相连通；液压容器14顶部设置有自动或手动的一种或两种的组合压力泄放器15，高含固劣质重油进料系统的整个沿程管路配有电伴热及保温层；

油-气混合分散系统包括沿气流方向依次相连通的分散气源1、气体加热装置6、气体分配器2、气体输送喷嘴3和油-气混合分散装置4；所述的油-气混合分散装置4外部呈环形分布有2～8个与气体输送喷嘴3相连通的进气口，油-气混合分散装置4内部有油气混合管路，出口管路采用缩进量为0～10mm的缩进管路，分散气源1为饱和蒸汽、过热蒸汽、二氧化碳或氮气，且分散气源1与气体加热装置6之间设置有排凝管线，本实用新型的油-气混合分散系统的整个沿程管路配有电伴热及保温层；

所述的液压容器14上端的密闭空腔出口依次经劣质重油输送喷嘴7、液体加热装置17与油-气混合分散装置4的液体入口相连通，液体加热装置17与液压容器14上端的密闭空腔之间连接有控制压差的平衡装置10，油-气混合分散装置4出口与反应装置5相连。

本实用新型高含固劣质重油连续进料过程包括以下步骤：

(1)劣质重油预热：高含固劣质重油粘度较高，借助加热装置加热至80～120℃，打开高含固劣质重油输送管线伴热，设定温度100～150℃，打开液压容器14伴热，设定温度100～150℃，通过高含固劣质重油给料器13将高含因劣质重油注入液压容器14的上半部分，使其粘度降低有利于下一步进料；

(2)劣质重油进料：介质油通过介质泵9及液体给料器12进入液压容器14的下半部分，通过调节介质泵9的输入参数控制介质油进料量，根据介质油11进料量推动液压活塞16移动，从而根据位移控制液压容器14上半部分高含固劣质重油的进料量；劣质重油进料通过高含固劣质重油输送喷嘴7进入液体加热装置17再次加热后，进入油-气混合分散装置4；液压容器14顶部的压力泄放器15用来泄放液压容器14内部残余的空气，平衡装置10用来控制加热装置与液压容器上半部分的之间的压差。

(3)分散气预热：打开分散气源1管路的伴热和加热装置，设定伴热温度100～120℃，设定加热装置温度200～400℃，分散气经由管路的伴热和气体加热装置6加热后进入气体输送喷嘴3，气体输送喷嘴3用来控制进入油-气混合分散装置4的气量；

(4)劣质重油分散：定量的高含固劣质重油与分散气在油-气混合分散装置4中完全分散为小液滴状油；

(5)反应阶段：分散后的高含固劣质重油在反应装置5中反应，生成油、气、焦等产物由下游装置收集。