高軟化點脫油瀝青造粒回收溶劑的裝置和方法

2023-09-20 23:43:15

專利名稱：高軟化點脫油瀝青造粒回收溶劑的裝置和方法
技術領域：
本發明涉及一種溶劑脫浙青工藝中脫油浙青造粒回收溶劑的裝置和方法，特別是高軟化點脫油浙青造料回收溶劑的裝置和方法。
背景技術：
在煉油工業中，溶劑脫浙青工藝過程主要是根據相似相溶的原理，將烷烴溶劑與渣油等較重餾分送入溶劑抽提(萃取)塔，利用溶劑從渣油等餾分油中選擇性溶解、萃取富含烷烴的較輕餾分，形成脫浙青油溶液，並從塔頂流入脫浙青油溶劑分離單元，分離出溶劑導入溶劑回收系統重複使用，同時得到脫浙青油(DA0)，做為潤滑油基礎油和催化裂化、臨氫加工的原料等。在溶劑抽提(萃取)塔內萃取剩下的殘渣料，多以浙青質、膠質為主，稱為脫油浙青。脫油浙青陸續沉降至塔底與部分溶劑形成脫油浙青溶液，並被輸送到脫油浙青溶劑分離塔，通過加熱蒸發和汽提的工藝過程來回收溶劑，並導入溶劑回收系統重複使，同時得到脫油浙青(D0A)。隨著全球原油逐漸變重，以及現代社會對馬達燃料油需求的高漲，從原油中提取更多的輕餾分油作為馬達燃料生產原料的趨勢在逐步增強。溶劑脫浙青工藝作為一種煉油過程，其所採用的 烷烴溶劑由初期的丙烷，逐漸向丁烷、戊烷等較重的烷烴溶劑轉變，通過選用較重的烷烴溶劑，適度增加溶劑的溶解能力，以提高脫浙青油的收率。然而，由於脫浙青油收率的提高，相對應的脫油浙青粘稠度也大幅度提高，表現為高軟化點，高硬度，難流動等特徵。為了有效地回收高軟化點脫油浙青中的溶劑，就需要提高目前技術條件下的脫油浙青溶劑分離塔的加熱蒸發溫度，加大汽提的蒸汽用量，從而造成了脫油浙青溶劑分離單元能耗高、效率低、溶劑損失大等問題。US3847751對高軟化點脫油浙青中的溶劑回收，在常規的脫油浙青溶劑分離單元提高溶劑蒸發溫度，不可避免地增加了能耗指標。CN01141462.6公開了一種脫除石油渣油中高軟化點浙青的溶劑萃取工藝及其設備，採用碳原子數較高的輕烴(戊烷或戊烷餾分)作溶劑，以獲得較高收率的脫浙青油(DAO)。溶劑按一定的比例和渣油混合後，進入萃取塔分離得到脫浙青油相和浙青相，浙青相通過直接節流快速膨脹方法，使高軟化點浙青噴霧分散為固體微粒，在特殊的氣固分離器中實現浙青與溶劑分離。不言而喻，該方法會影響溶劑脫浙青塔操作壓力控制和工況穩定，而且高軟化點浙青噴霧分散難度較大。CN200510080799.0公開了一種通過耦合萃餘殘渣造粒實現重質油深度梯級分離的方法及處理系統，實際是在上述CN01141462.6基礎上，向浙青相中直接通入高壓溶劑，使浙青相在氣固分離器中快速相變被分散為固體微粒，而溶劑氣化為氣體，實現浙青與溶劑的低溫分離。該方法一定程度上解決了浙青分散難題，但油於再次通入高壓溶劑，使溶劑回收系統負荷明顯增加。

發明內容
針對現有技術的不足，本發明提供一種高軟化點脫油浙青造粒回收溶劑的方法和裝置，本發明方法過程簡單，同時解決了高軟化脫油浙青溶劑高效回收及裝置穩定操作的問題。本發明高軟化點脫油浙青造粒回收溶劑的裝置包括如下內容:包括螺旋杆擠出機械造粒系統和溶劑回收系統，溶劑回收系統包括脫油浙青溶劑富集室，脫油浙青溶劑富集室頂部設有溶劑氣體回收管道，脫油浙青溶劑富集室內設有脫油浙青入水滑道，脫油浙青入水滑道末端連通冷卻水池；設置螺旋杆推進擠出機械造粒系統，螺旋杆推進擠出機械造粒系統的物料入口端與溶劑脫浙青塔的底部連通，出口端設置在上述脫油浙青入水滑道上部。本發明上述裝置中，脫油浙青溶劑富集室是上部密閉、下部敞開的結構，下部浸沒於冷卻水池的水中，以冷卻水對溶劑富集室下部進行封閉，兩者形成一體結構。本發明上述裝置中，脫油浙青溶劑富集室與冷卻水池也可以是分體結構，兩者之間由脫油浙青入水滑道連通。本發明上述裝置中，脫油浙青入水滑道上端設置水噴淋結構，以促進浙青滑動，防止粘連。本發明上述裝置中，螺旋杆推進擠出機械系統可以是雙螺旋杆擠出裝置，也可以是單螺旋杆擠出裝置，由動力系統驅動。雙螺旋杆擠出裝置或單螺旋杆擠出裝置出對脫油浙青在脫油浙青溶劑富集室內擠條或造粒。本發明高軟化點脫油浙青造粒回收溶劑的方法，使用上述本發明裝置，螺旋杆推進擠出機械系統將浙青溶劑抽提塔底的物料輸送到脫油浙青溶劑富集室，在螺旋杆推進擠出機械系統的輸送末端，形成脫油浙青條狀物或顆粒狀物，這些脫油浙青條狀物或顆粒狀物在脫油浙青溶劑富集室內脫出所含有的溶劑，並進入冷卻水池，回收後得到脫油浙青。冷卻水池的操作溫度為(T95°c，優選為`10 70°C。與現行技術相比，本發明方法具有如下優點
(I)脫油浙青造粒回收溶劑過程設備簡單，特別是溶劑富室在近常壓條件下運轉，冷卻水池的操作溫度一般為(T95°c，操作方便，設備投資小。(2)採用機械動力強大的螺旋杆機械推進擠出系統對高軟化點脫油浙青進行造粒回收溶劑，有效地解決了高軟化點脫油浙青難以輸送加工的問題，保障了溶劑回收系統的平穩運轉。(3)對於高軟化點脫油浙青溶劑的回收，不再需要提高浙青溶劑蒸發溫度，不需要脫油浙青加熱爐、汽提塔，能耗低，流程短。


附圖是本發明高軟化點脫油浙青造粒回收溶劑的裝置結構示意 其中:1-脫油浙青溶劑富集室，2-溶劑回收管道，3-冷卻水池，4-螺旋杆擠出機系統，5-螺旋杆擠出機系統造粒出口。
具體實施例方式附圖的原則流程是:溶劑脫浙青塔底具有較高溫度的高軟化點脫油浙青通過螺旋杆擠出機系統4推進，經過螺旋杆擠出機系統造粒出口 5，進入了脫油浙青溶劑富集室1，在富集室內，已經成為顆粒的高軟化點脫油浙青在較高溫度、較高比表面積的條件下，將所含溶劑充分揮發釋放，富集在富集室的溶劑經溶劑回收管道2進入溶劑回收系統，釋放了溶劑的脫油浙青顆粒落入冷卻水池3降溫後收集為脫油浙青物料。為了克服高軟化點脫油浙青溶劑分離、回收技術存在的能耗高、流程長等問題，本發明提出了採用螺旋杆推進擠出機械系統，將來自溶劑脫浙青塔底的脫油浙青進行擠條或造粒，提高其溶劑蒸發表面積來回收溶劑。本發明的原理是，在溫度和環境壓力一定的情況下，脫油浙青溶液中的溶劑蒸發速率與蒸發麵積成正比。據此，將溶劑脫浙青塔底出來的脫油浙青，通過螺旋杆推進擠出機械系統，在脫油浙青溶劑富集室內擠條或造粒。脫油浙青溶劑富集室，是一個上部封閉、下部敞開、側壁帶有觀察窗的容器，頂部設有溶劑氣體回收管道，室內設有脫油浙青入水滑道，脫油浙青溶劑富集室的下部浸沒入冷卻水池，通過水麵對脫油浙青溶劑富集室下部進行封閉。如此，經過擠條、或造粒的脫油浙青固體物料在水霧的噴淋作用下，沿著滑道下行，在溶劑基本釋放後，陸續落入冷卻水池，再經尺寸均化處理後，去脫油浙青固體成品處理單元。本發明採用螺旋杆推進擠出系統，將離開溶劑脫浙青塔底的脫油浙青擠條或造粒，以提高脫油浙青的溶劑蒸發表面積，充分釋放並回收脫油浙青中的溶劑，實現溶劑的高效回收利用。本發明裝置可以替代現行的煉油行業溶劑脫浙青裝置脫油浙青溶劑分離塔等相關設備。
實施例 以丁烷溶劑脫浙青為例，採用填料型溶劑脫浙青塔，塔上、塔中、塔下溫度依次為160°C、153°C、145°C，渣油為沙特中質原油>550°C的減壓渣油，劑油體積比4.5/1。在脫浙青油抽出量達到70%的情況下，脫油浙青軟化點為175°C。這種高軟化點脫油浙青攜帶著部分溶劑自塔底進入螺旋杆推進擠出機械系統，在脫油浙青溶劑分離室擠出造粒後，脫油浙青顆粒經滑道陸續落入溫度為25°C的冷卻水池，脫油浙青溶劑富集室收集的丁烷溶劑氣體(丁烷沸點-0.522°C)，經溶劑回收系統液化後繼續使用。
權利要求
1.一種高軟化點脫油浙青造粒回收溶劑的裝置，其特徵在於:包括螺旋杆擠出機械造粒系統和溶劑回收系統，溶劑回收系統包括脫油浙青溶劑富集室，脫油浙青溶劑富集室頂部設有溶劑氣體回收管道，脫油浙青溶劑富集室內設有脫油浙青入水滑道，脫油浙青入水滑道末端連通冷卻水池；設置螺旋杆推進擠出機械造粒系統，螺旋杆推進擠出機械造粒系統的物料入口端與溶劑脫浙青塔的底部連通，出口端設置在上述脫油浙青入水滑道上部。
2.按照權利要求1所述的裝置，其特徵在於:脫油浙青溶劑富集室是上部密閉、下部敞開的結構，下部浸沒於冷卻水池的水中，以冷卻水對溶劑富集室下部進行封閉，兩者形成一體結構。
3.按照權利要求1所述的裝置，其特徵在於:脫油浙青溶劑富集室與冷卻水池是分體結構，兩者之間由脫油浙青入水滑道連通。
4.按照權利要求1、2或3所述的裝置，其特徵在於:脫油浙青入水滑道上端設置水噴淋結構。
5.按照權利要求1所述的裝置，其特徵在於:螺旋杆擠出機械系統是單螺旋杆擠出裝置。
6.按照權利要求1所述的裝置，其特徵在於:螺旋杆擠出機械系統是雙螺旋杆或多螺旋杆擠出裝置。
7.按照權利要求1、5或6所述的裝置，其特徵在於:螺旋杆推進擠出機械系統由動力系統驅動。
8.按照權利要求7所述的裝置，其特徵在於:單螺旋杆擠出裝置或多螺旋杆擠出裝置對脫油浙青在脫油浙青溶劑富集室內擠條或造粒。
9.一種高軟化點脫油浙青造粒回收溶劑的方法，其特徵在於:使用權利要求1至8任一權利要求所述的高軟化點脫油浙青造粒回收溶劑的裝置，螺旋杆推進擠出機械系統將溶劑脫浙青塔底的物料輸送到脫油浙青溶劑富集室，在螺旋杆推進擠出機械系統的輸送末端，形成脫油浙青條狀物或顆粒狀物，這些脫油浙青條狀物或顆粒狀物在脫油浙青溶劑富集室內揮發釋放出所含有的溶劑，並進入冷卻水池，回收後得到脫油浙青物料。
10.按照權利要求9所述的方法，其特徵在於:冷卻水池的操作溫度為(T95°c。
全文摘要
本發明涉及一種高軟化點脫油瀝青造粒回收溶劑的裝置和方法，具體是將溶劑脫瀝青塔底出來的高軟化點脫油瀝青通過螺旋杆擠出系統造粒，並將顆粒狀脫油瀝青直接導入脫油瀝青溶劑富集室。溶劑富集室頂部設有溶劑氣體回收管道並連通於溶劑回系統，室內設有脫油瀝青固體顆粒入水滑道等設施，避免脫油瀝青直接落入冷卻水中，以延長粒狀脫油瀝青釋放溶劑的時間。本發明的高軟化點脫油瀝青造粒回收溶劑方法，與現有技術相比，過程簡單易行，省略了以往的脫油瀝青溶劑分離單元的加熱爐、汽提塔等設備，避免了高軟化脫油瀝青溶劑回收過程能耗高、流程過程、操作不穩定的現象。
文檔編號C10C3/16GK103102894SQ20111035355
公開日2013年5月15日 申請日期2011年11月10日 優先權日2011年11月10日
發明者寧愛民, 沈本賢, 高鮮會, 趙基鋼, 李明林 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院