專利名稱：高稠重質(zhì)油乳化助燃工藝及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高稠油或高稠重質(zhì)油的乳化助燃工藝及設(shè)備，特別是高稠重質(zhì)油乳化助燃工藝及設(shè)備。
高稠重質(zhì)油由于原油中輕質(zhì)成份含量少，無煉制價值，只能做為鍋爐燃料，特別是有些油田采出的原油(如遼河油田采出的原油)由于瀝清含量高達60-70％以上，比重接近1，即使做為鍋爐燃料也需用天然氣伴燒。目前國內(nèi)及遼河油田處理高稠油大多采用水包油形式的純?nèi)榛头椒?，該乳化油?00℃以上水將產(chǎn)生汽化帶走大量的熱量，故該乳化油燃燒時做的是負功。因采用水包油形式，燃油中的水直接接觸爐管，使爐管在高溫下與水發(fā)生氧化反應(yīng)，減少鍋爐壽命。另外，因油中含水較多，所以使鍋爐的露點降低，加大了二氧化硫?qū)﹀仩t的腐蝕程度。因為是水包油型的乳化油，故該乳化油在高溫?zé)豳A方面無穩(wěn)定性，達不到使用要求。產(chǎn)品質(zhì)量差，無論是燃燒、熱貯、環(huán)保等方面均不能滿足市場要求。
本發(fā)明的目的在于提出一種高稠重質(zhì)油的乳化助燃工藝和設(shè)備，解決目前高稠重質(zhì)油做為鍋爐燃料需要加天然氣伴燒的缺點，以及采用水包油形式的乳化油方法所造成的鍋爐壽命短、易腐蝕，高溫?zé)豳A無穩(wěn)定性，產(chǎn)品質(zhì)量差等缺點。
本發(fā)明的主要技術(shù)內(nèi)容是，該工藝是用4H6C高稠油添加劑對高稠重質(zhì)油進行乳化、助燃、降凝、降粘、脫硫、熱貯穩(wěn)定等處理工藝，達到高稠重質(zhì)油不加天然氣伴燒即可做為鍋爐燃料。其工藝流程依次如下(1)先將清水凈化加溫至85℃以上；(2)加溫凈化水與4H6C高稠油添加劑混合，形成穩(wěn)定的高溫藥劑水，高溫藥劑水的濃度為4％～6.6％；
(3)將高稠重質(zhì)原油加溫至85℃以上，成為高溫高稠重質(zhì)原料油；(4)將高溫高稠重質(zhì)原料油與高溫藥劑進行混合，制得可直接燃燒的高稠重質(zhì)燃料油，其重量配比為高溫高稠重質(zhì)原料油為75～85％，高溫藥劑水為75～85％。
實現(xiàn)上述工藝所采用的設(shè)備是由清水儲罐裝置1、藥劑水合成裝置2、藥劑水儲存裝置3、藥劑水靜態(tài)混合器4、油水靜態(tài)混合裝置5、合成油儲罐6構(gòu)成。清水儲罐裝置1是由清水儲罐1-1、水過濾器1-2、水泵1-3、補水泵1-4、水流量計1-5、閥門、管道組成，清水儲罐內(nèi)設(shè)有蒸汽加溫裝置，上下設(shè)有入水口和出水口，入水口通過管道與自來水連通，出水口通過管道閥門與水過濾器1-2連接，水過濾器通過閥門分別與水泵1-3、補水泵1-4連接，水泵1-3通過閥門與水流量計1-5連通，水流量計1-5與藥劑水合成裝置2連通，補水泵1-4通過閥門與藥劑水靜態(tài)混合裝置4連通；藥劑水混合裝置2由藥劑水動態(tài)混合器2-1、藥劑水循環(huán)泵2-2、藥劑水過濾器2-3、閥門、管道組成，藥劑水動態(tài)混合器2-1內(nèi)設(shè)有蒸氣加溫裝置外設(shè)有入水口和出水口，藥劑水動態(tài)混合器2-1的作用是將水與藥劑4H6C高稠油添加劑混合均勻，入水口通過閥門與清水儲罐裝置的水流量計1-5連通，出水口通過閥門與藥劑水循環(huán)泵2-2連通，藥劑水循環(huán)泵2-2通過閥門、管道與藥劑水過濾器2-3連通，藥劑水過濾器2-3通過閥門、管道與藥劑水儲存裝置3連通，藥劑水動態(tài)混合器2-1還設(shè)有循環(huán)水入口通過管道、閥門接于藥劑水循環(huán)泵2-2出口；藥劑水儲存裝置3由藥劑水儲罐3-1、藥劑水循環(huán)泵3-2、藥劑水過濾器3-3、藥劑水泵3-4、藥劑水流量計3-5組成，藥劑水儲罐3-1內(nèi)設(shè)有蒸氣加熱裝置外設(shè)有循環(huán)管路和入水口、出水口，藥劑水儲罐3-1的作用是使藥劑長期儲存達到均勻狀態(tài)，其入口通過管道、閥門與藥劑水過濾器2-3的出口連接，出口通過管道、閥門與藥劑水過濾器3-3入口連接，藥劑過濾器3-3出口通過管道閥門與藥劑水泵3-4入口連接，藥劑水泵出口通過管道與藥劑水流量計3-5連接，藥劑水循環(huán)泵3-2接于藥劑水儲罐3-1的出水口與入水口之間，藥劑水流量計出口通過管道、閥門與藥劑水靜態(tài)混合器4入口連接；藥劑水靜態(tài)混合器為管形結(jié)構(gòu)，內(nèi)設(shè)有多個順時針排列的刀片，使進入藥劑水靜態(tài)混合器的水和添加劑(4H6C高稠油添加劑)在管路水泵壓力條件下，在靜態(tài)混合器中按順時針旋轉(zhuǎn)破碎達到均勻混合目的，出口通過管道、閥門與油水靜態(tài)混合裝置5連接；油水靜態(tài)混合裝置5由高稠重油過濾器5-1、高稠重油流量計5-2、三螺桿高壓油泵5-3、油水靜態(tài)混合器組5-4組成，高稠重油過濾器5-1入口通過閥門、管道與采出的加溫至85℃以上的原料油罐連通，高稠重油過濾器出口通過管道、閥門與高稠重油流量計5-2入口連接，高稠重油流量計出口與三螺桿高壓泵5-3入口連接，藥劑水靜態(tài)混合器4的出口也接于三螺桿高壓泵5-3入口，三螺桿高壓泵出口通過管道、閥門與油水靜態(tài)混合器組5-4連接，油水靜態(tài)混合器組出口與成品油罐連接，油水靜態(tài)混合器組5-4是由多個油水靜態(tài)混合器組成，其結(jié)構(gòu)與藥劑水靜態(tài)混合器相同，為管狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)設(shè)多個順時針排列刀片，可使進入油水靜態(tài)混合器的原料油與藥劑水在管路水泵的壓力條件下在靜態(tài)混合器中按順時針旋轉(zhuǎn)破碎達到均勻混合的目的；油水靜態(tài)混合器組出口與合成油儲罐6連接。
清水凈化加溫工藝是在清水儲罐裝置1完成，清水儲罐1-1內(nèi)的蒸汽加熱器將清水加溫至85℃以上，后通過出水口、閥門、管道、水過濾器1-2、水泵1-3、水流量計1-5送入藥劑水動態(tài)混合器2-1。
加溫凈化水與高稠油添加劑(4H6C)混合工藝在藥劑水合成裝置2完成，加溫凈化水與高稠油添加劑分別通過入水口和加藥口進入藥劑水動態(tài)混合器2-1內(nèi)，通過動態(tài)混合器內(nèi)的防爆電機、乳化頭的作用使水與藥劑進行動態(tài)混合成為均勻的藥劑水。
高稠重質(zhì)原料油加溫至85℃以上的工藝是由普通高稠重質(zhì)原料油加溫裝置完成。
高溫高稠重質(zhì)原料油與高溫藥劑水混合工藝，是由油水靜態(tài)混合裝置5完成，加溫的原油通過高稠重油過濾器5-1、高稠重油流量計5-2、送入三螺桿高壓油泵5-3，藥劑水由藥劑水靜態(tài)混合器也送入三螺桿高壓油泵，三螺桿高壓油泵將加溫的原油和藥劑水一起送入油水靜態(tài)混合器組5-4中，使原油與藥劑水充分均勻混合，制成可以直接燃燒的燃料油，送到合成油儲罐6中。
本發(fā)明的技術(shù)效果在于該工藝過程采用了復(fù)合添加劑4H6C高稠重質(zhì)油添加劑，將高溫清水與藥劑充分均勻混合后與高稠重質(zhì)原油按比例配合，達到對高稠重質(zhì)油乳化、助燃、降粘、降凝、降硫、高溫?zé)豳A穩(wěn)定等作用，使不能燃燒的高稠重質(zhì)原料成為鍋爐燃料，帶替了國家標準的燃料油，變廢油為燃料，達到了節(jié)能的目的。同時本發(fā)明所采用的油包水的工藝，克服了現(xiàn)有水包油工藝所造成的鍋爐、管道易腐蝕，熱值低，燃燒效果差等缺點，同時具有高溫?zé)豳A性能好的優(yōu)點。


圖1為本發(fā)明的設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的藥劑水動態(tài)混合器2-1結(jié)構(gòu)示意圖。
1清水儲罐裝置、1-1清水儲罐、1-2水過濾器、1-3水泵、1-4補水泵、1-5流量計、2藥劑水合成裝置、2-1藥劑水動態(tài)混合器、2-2藥劑水循環(huán)泵、2-3藥劑水過濾器、3藥劑水儲存裝置、3-1藥劑水儲罐、3-2藥劑水循環(huán)泵、3-3藥劑水過濾器、3-4藥劑水泵、3-5藥劑水流量計、4藥劑水靜態(tài)混合器、5油水靜態(tài)混合裝置、5-1高稠重油過濾器、5-2高稠重油流量計、5-3三螺桿高壓油泵、5-4油水靜態(tài)混合器組、6合成油儲罐、1＇防爆電機、2＇入水口法蘭、3＇支腳、4＇殼體、5＇出水口法蘭、6＇排污法蘭、7＇乳化頭、8＇蒸汽出口法蘭、9＇加熱盤管、10＇蒸汽入口法蘭、11＇加藥劑口、12＇乳化頭主軸。
實現(xiàn)本發(fā)明的設(shè)備實施方案如圖所示。
藥劑水動態(tài)混合器2-1如圖2所示，其結(jié)構(gòu)由殼體4＇、防爆電機1＇、乳化頭7＇、加熱盤管9＇組成，殼體內(nèi)底部裝有乳化頭7＇，殼體底部外設(shè)有排污法蘭6＇，殼體內(nèi)裝有加熱盤管9＇，加熱盤管首末端伸出殼體外并分別裝有蒸汽入口法蘭10＇、蒸汽出口法蘭8＇，殼體側(cè)面上方有入水口法蘭2＇，下方有出水口法蘭5＇，兩側(cè)有支腳3＇，殼體上方裝有防爆電機1＇和加藥劑口11＇，防爆電機固定在殼體上，電機軸與乳化頭主軸12＇連接。電動機帶動乳化頭高速旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生負壓后將水和藥劑吸入乳化頭進行破碎攪拌變成均勻的藥劑水，乳化頭內(nèi)有固定刀片和旋轉(zhuǎn)刀片間距小于1mm，可將吸入的水和藥劑在高速旋轉(zhuǎn)的刀片作用下，進行粉碎混合并達到均勻。
實施例用遼河油田高稠重質(zhì)原油合成500噸燃料油，用遼河油田高調(diào)重質(zhì)原油400噸，水100噸，藥劑4H6C5噸按上述工藝，用圖1、2的設(shè)備進行加工即可得500噸合成燃料油。
權(quán)利要求
1.高稠重質(zhì)油乳化助燃工藝，其特征在于該工藝是用4H6C高稠油添加劑對高稠重質(zhì)油進行乳化、助燃、降粘、脫硫、熱貯穩(wěn)定等處理，達到高稠重質(zhì)油不加天然氣伴燒即可做為鍋爐燃料，其工藝依次如下(1)將清水凈化加溫至85℃以上；(2)加溫凈化水與4H6C高稠油添加劑混合，形成穩(wěn)定的高溫藥劑水，高溫藥劑水的濃度為4％～6.6％；(3)將高稠重質(zhì)燃料油加溫至85℃以上，成為高溫高稠重質(zhì)原料油；(4)混合，將高溫高稠重質(zhì)原料油與高溫藥劑水進行混合，制得可直接燃燒的高稠重質(zhì)燃料油，其重量配比為高溫高稠重質(zhì)原料油為75～85％，高溫藥劑水為75～85％。
2.權(quán)利要求1所述高稠重質(zhì)油乳化助燃工藝所用設(shè)備，其特征在于該設(shè)備是由清水儲罐裝置(1)、藥劑水合成裝置(2)、藥劑水儲存裝置(3)、藥劑水靜態(tài)混合器(4)、油水靜態(tài)混合裝置(5)、合成油儲罐(6)構(gòu)成；清水儲罐裝置(1)是由清水儲罐(1-1)、水過濾器(1-2)、水泵(1-3)、補水泵(1-4)、水流量計(1-5)、閥門、管道組成，清水儲罐內(nèi)設(shè)有蒸汽加溫裝置，上下設(shè)有入水口和出水口，入水口通過管道與自來水連通，出水口通過管道、閥門與水過濾器(1-2)連接，水過濾器通過閥門分別與水泵(1-3)、補水泵(1-4)連接，水泵(1-3)通過閥門與水流量計(1-5)連通，水流量計(1-5)與藥劑水合成裝置(2)連通，補水泵(1-4)通過閥門與藥劑水靜態(tài)混合裝置(4)連通；藥劑水合裝置(2)由藥劑水動態(tài)混合器(2-1)、藥劑水循環(huán)泵(2-2)、藥劑水過濾器(2-3)、閥門、管道組成，藥劑水動態(tài)混合器(2-1)內(nèi)設(shè)有蒸氣加溫裝置，外設(shè)有入水口和出水口，入水口通過閥門與清水儲罐裝置的水流量計(1-5)連通，出水口通過閥門與藥劑水循環(huán)泵(2-2)連通，藥劑水循環(huán)泵(2-2)通過閥門、管道與藥劑水過濾器(2-3)連通，藥劑水過濾器(2-3)通過閥門、管道與藥劑水儲存裝置(3)連通，藥劑水動態(tài)混合器(2-1)還設(shè)有循環(huán)入水口通過管道、閥門接于藥劑水循環(huán)泵(2-2)出口；藥劑水儲存裝置(3)由藥劑水儲罐(3-1)、藥劑水循環(huán)泵(3-2)、藥劑水過濾器(3-3)、藥劑水泵(3-4)、藥劑水流量劑(3-5)組成，藥劑水儲罐(3-1)內(nèi)設(shè)有蒸汽加熱裝置外設(shè)有循環(huán)管路和入水口、出水口，藥劑水儲罐(3-1)的作用是使藥劑長期儲存達到均勻狀態(tài)，其入口通過管道、閥門與藥劑水過濾器(2-3)的出口連接，出口通過管道、閥門與藥劑水過濾器(3-3)入口連接，藥劑過濾器(3-3)出口通過管道閥門與藥劑水泵(3-4)入口連接，藥劑水泵出口通過管道與藥劑水流量計(3-1)連接，藥劑水循環(huán)泵(3-2)接干藥劑水儲罐(3-1)的出水口與入水口之間；藥劑水流量計出口通過管道、閥門與藥劑水靜態(tài)混合器(4)入口連接，藥劑水靜態(tài)混合器(4)為管形結(jié)構(gòu)，內(nèi)設(shè)有多個順時針排列的刀片，出口通過管道、閥門與油水靜態(tài)混合裝置(5)連接；油水靜態(tài)混合裝置(5)由高稠重質(zhì)油過濾器(5-1)、高稠重油流量計(5-2)、三螺桿高壓油泵(5-3)、油水靜態(tài)混合器組(5-4)組成，高稠重質(zhì)油過濾器入口通過閥門、管道與采出的加溫至85℃以上的原料油罐連通，高稠重油過濾器出口通過管道、閥門與高稠重油流量計(5-2)入口連接，高稠重油流量計出口與三螺桿高壓泵(5-3)入口連接，藥劑水靜態(tài)混合器(4)的出口也接于三螺桿高壓泵(5-3)入口，三螺桿高壓泵出口通過管道、閥門與油水靜態(tài)混合器組(5-4)連接，油水靜態(tài)混合器組出口與成品油罐連接，油水靜態(tài)混合器組(5-4)是由多個油水靜態(tài)混合器組成，油水靜態(tài)混合器為管狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)設(shè)多個順時針排列刀片，油水靜態(tài)混合器組出口與合成油儲罐連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述高稠重質(zhì)油乳化助燃設(shè)備，其特征在于藥劑水動態(tài)混合器(2-1)是由殼體(4＇)、防爆電機(1＇)、乳化頭(7＇)、加熱盤管(9＇)組成，殼體內(nèi)底部裝有乳化頭(7＇)，殼體底部設(shè)有排污法蘭(6＇)，殼體內(nèi)裝有加熱盤管(9＇)，加熱盤管首末端伸出殼體外并分別裝有蒸氣入口法蘭(10＇)、蒸汽出口法蘭(8＇)，殼體側(cè)面上方有入水口法蘭(2＇)，下方有出水口法蘭(5＇)，兩側(cè)有支腳(3＇)，殼體上方裝有防爆電機(1＇)、加藥劑口(11＇)，防爆電機固定在殼體上，電機軸與乳化頭主軸(12＇)連接，電動機帶動乳化頭高速旋轉(zhuǎn)，乳化頭內(nèi)有固定刀片和旋轉(zhuǎn)刀片，其間距小于1mm。
全文摘要
本發(fā)明為高稠重質(zhì)油乳化助燃工藝及設(shè)備,其工藝依次為清水加溫至85℃以上與4H6C高稠油添加劑混合形成高溫藥劑水,高稠重質(zhì)原油加溫85℃以上,高溫藥劑水與加溫的高稠重質(zhì)油混合為合成油,設(shè)備由清水儲罐裝置、藥劑水合成裝置、藥劑水儲存裝置、藥劑水靜態(tài)混合器、油水靜態(tài)混合裝置、合成油儲罐組成,該工藝克服了水包油工藝的缺點,具有熱值高,高溫?zé)豳A性能好,不腐蝕管道、鍋爐等優(yōu)點。
文檔編號C10G31/00GK1221019SQ97125628
公開日1999年6月30日 申請日期1997年12月24日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月24日
發(fā)明者曹志德 申請人:曹志德