一种富油煤原位热解多相产物分离系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115405285A(43)申请公布日2022.11.29(21)申请号202211165569.4B01D45/16(2006.01)(22)申请日2022.09.23C10G5/06(2006.01)B01D53/00(2006.01)(71)申请人西安交通大学C10C1/02(2006.01)地址710049陕西省西安市碑林区咸宁西C10G33/06(2006.01)路28号C10G33/04(2006.01)(72)发明人王长安赵林侯育杰毛崎森陈美静宁星薛香玉车得福(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200专利代理师闵岳峰(51)Int.Cl.E21B43/34(2006.01)E21B43/40(2006.01)B03C3/017(2006.01)B01D45/12(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图1页(54)发明名称一种富油煤原位热解多相产物分离系统(57)摘要本发明公开了一种富油煤原位热解多相产物分离系统，包括加热炉、高温多管式旋流分离器、静电除尘器、换热器、冷却塔、离心机、气体分离设备等。本发明首先将热解产物加热，然后通过气固分离设备除去其中的固体颗粒，高温气体经换热器初步冷却后，在冷却塔内由循环焦油进一步冷却，焦油冷凝后送入离心机进行油水分离，最终得到纯净焦油，得到的气体由气体分离设备分离出热解气和氮气，热解气送入加热炉燃烧，氮气用于加热地下煤层。本发明避免了难度较大的液固分离工序，可以高效地分离出富油煤原位热解产物中的焦油，而且焦油在分离系统内的循环可以不断提高其纯度，同时本发明可以实现氮气的循环利用以及热解气的无害化、资源化处理。CN115405285ACN115405285A权利要求书1/2页1.一种富油煤原位热解多相产物分离系统，其特征在于，包括加热炉(1)、高温多管式旋流分离器(2)、静电除尘器(3)、第一换热器(4)、第二换热器(5)、冷却塔(6)、丝网除沫器(7)、粗焦油泵(8)、离心机(9)、焦油泵(12)、气体分离设备(13)和注入泵(14)；从抽采井得到的气液固混合物经加热炉(1)加热，使其中的焦油蒸发为气态，此时气液固混合物变为高温气固混合物；高温气固混合物经高温多管式旋流分离器(2)，初步除去其中的固体颗粒，携带有少量固体颗粒的高温气体送入静电除尘器(3)，除去其中的固体颗粒；净化后的高温气体经第一换热器(4)和第二换热器(5)冷却后，进入冷却塔(6)由焦油进一步冷却，使其中的气态焦油冷凝为液态，部分液滴沉降到冷却塔(6)底部，部分液滴随气体运动，由设置在冷却塔(6)上部的丝网除沫器(7)拦截，液滴聚集长大后在重力的作用下沉降到冷却塔(6)底部，除去液滴后的气体排出冷却塔(6)，冷却塔(6)底部的粗焦油由粗焦油泵(8)输送，加入破乳剂后送入离心机(9)；在离心机(9)中，粗焦油中的焦油和水在离心力的作用下分离；部分脱水焦油由焦油泵(12)输送至冷却塔(6)，作为高温气体的冷却介质；自冷却塔(6)得到的气体经气体分离设备(13)分离出热解气和氮气，热解气经第二换热器(5)预热后送入加热炉(1)燃烧，氮气依次经第一换热器(4)与加热炉(1)加热，然后由注入泵(14)送入注入井，为地下煤层的热解提供热源。2.根据权利要求1所述的一种富油煤原位热解多相产物分离系统，其特征在于，还包括储水罐(10)和储油罐(11)，脱水焦油送入储油罐(11)，水送入储水罐(12)。3.根据权利要求2所述的一种富油煤原位热解多相产物分离系统，其特征在于，将储油罐(11)中的部分焦油送回冷却塔(6)作为高温气体的冷却介质，这部分焦油与冷却后得到的焦油混合，再次通过离心机(9)进行油水分离，焦油在系统内的循环能够提高其纯度。4.根据权利要求1所述的一种富油煤原位热解多相产物分离系统，其特征在于，破乳剂选择高分子量聚醚型破乳剂。5.根据权利要求1所述的一种富油煤原位热解多相产物分离系统，其特征在于，所述热解气，是指煤热解时生成的包括甲烷、氢气、一氧化碳和二氧化碳的气体。6.根据权利要求1所述的一种富油煤原位热解多相产物分离系统，其特征在于，该系统适用于利用氮气加热地下煤层并将热解产物携带到地面的煤地下原位热解工艺，从抽采井得到的气液固混合物中，气体的主要成分为氮气，还包括少量煤热解时产生的热解气、水蒸气和气态焦油。7.根据权利要求1所述的一种富油煤原位热解多相产物分离系统，其特征在于，加热炉(1)用于加热从抽采井得到的气液固混合物以及用于加热地下煤层的氮气；从抽采井得到的气液固混合物由加热炉(1)加热至500‑600℃，使其中的焦油蒸发为气态，然后通过气固分离设备除去其中的固体颗粒，从而避免难度较大的液固分离工序。8.根据权利要