烴類加工過程中的溶劑回收方法

2023-07-02 10:35:51 1

專利名稱：烴類加工過程中的溶劑回收方法
技術領域：
本發明是關於用溶劑處理石油烴類過程中的溶劑回收方法，涉及溶劑精製潤滑油過程，溶劑脫蠟過程中溶劑回收方法的改進。
用溶劑處理潤滑油是一種石油煉製過程，此過程在溶劑處理潤滑油後，生成含溶劑和油的混合液，需要從此混合物中回收溶劑。溶劑回收採用多塔回收系統，也稱多效蒸發系統，各塔壓力不同，可以充分回收能量，節約能耗。
在已有技術中，如US4，214，975和US4，422，923。該技術回收溶劑各蒸發塔壓力依次為低壓、高壓和中壓。
另一技術是US4，390，418，US4，419，227和EP98，359。該技術回收溶劑的各蒸發塔壓力依次升高。
以上5個技術中都沒有採用將中壓塔頂蒸汽用於加熱中壓塔自身進料，也沒有對第一蒸發塔進料在恰當的位置分流與不同的熱流換熱，即沒有恰當的並聯換熱。
另一技術是J58-122，002，此技術採用三塔並聯的換熱流程，即將第一塔進料分為三股，分別與熱流換熱，並分別進入三個同樣壓力的蒸發塔。此技術沒有考慮用單一的第一蒸發塔，也沒有考慮在恰當的位置並聯換熱。同樣也沒有用中壓塔頂溶劑蒸汽加熱自身進料。
另一技術是US4，830，711，此技術考慮用壓縮機提高回收熱量。其壓力順序採用先高壓和後低壓。此技術對於易冷凝或易結焦的溶劑不適用。
本發明的目的是克服已有技術的缺點，提出一種按照多效蒸發可變冷、熱流原理，改進溶劑回收多塔系統的換熱流程和操作條件的方法，以減少加熱爐燃料油用量和使換熱器傳熱面積最合理。
本發明對換熱網絡的理論進行研究後得出，在多效蒸發可變冷、熱流系統中，當達到多窄點(也稱狹點，夾點，pinch point)時，回收的熱量最多，而且傳熱面積也是經濟上合理的。在多窄點的情況下，只有採用並聯換熱才能克服換熱網絡溫差小的困難，同時也表明，用中壓塔頂的溶劑蒸汽加熱中壓塔自身進料可以取得良好的效果。因此，本發明用第二蒸發塔(即中壓塔)塔頂的溶劑蒸汽加熱第二蒸發塔自身進料。並同時採用第一蒸發塔進料換熱順序為先平分為三股分別與第一、第二和第三蒸發塔頂回收溶劑的冷凝液並聯換熱;再與第一蒸發塔頂蒸汽換熱;再平分為二股，與第二和第三蒸發塔回收溶劑的冷凝液並聯換熱;再與第二蒸發塔回收的溶劑部分冷凝的蒸汽換熱。此流程不是經驗的和任意的，是嚴格按照發明人提出的理論進行的。對於三塔蒸發在第三蒸發塔進料與該塔蒸發量之比大於60至80%，採用第三蒸發塔頂蒸汽加熱第三蒸發塔自身進料是不經濟的。對於三塔以上回收溶劑過程，哪個塔要採用蒸發塔頂蒸汽加熱自身進料，要根據該塔進料含油量多少來決定。
因此，本發明的特徵是至少採用三個蒸發塔回收溶劑，三個塔的壓力順次為低壓、中壓和高壓，在本發明中採用第二蒸發塔(中壓塔)頂溶劑蒸汽加熱第二蒸發塔自身進料，並在第一蒸發塔進料預熱過程中，先將含溶劑的物料平分為三股分別與第一蒸發塔、第二蒸發塔和第三蒸發塔頂回收的溶劑冷凝液並聯換熱，再與第一蒸發塔頂溶劑蒸汽換熱，再平分為兩股分別與第二、第三蒸發塔回收溶劑的冷凝液並聯換熱，再與第二蒸發塔頂溶劑部分冷凝的蒸汽換熱。
附

圖1是本發明的溶劑回收方法流程圖，圖中1-溶劑與油混合物2-換熱器32冷流進料3-換熱器33冷流進料4-換熱器34冷流進料5-換熱器32冷流出料6-換熱器33冷流出料7-換熱器34冷流出料8-換熱器32，33，34出料集合管9-換熱器35冷流出料10-換熱器36冷流進料11-換熱器37冷流進料12-換熱器36冷流出料13-換熱器37冷流出料14-換熱器36，37出料集合管15-冷凝器38冷流出料16-冷凝器39冷流進料17-第一蒸發塔43塔頂蒸汽18-冷凝器35熱流出料
19-換熱器34熱流出料節流伐20-冷凝器39冷流出料21-冷凝器40冷流出料22-第二蒸發塔44塔頂蒸汽23-冷凝器39熱流出料24-冷凝器38熱流出料25-換熱器36熱流出料26-加熱爐41冷流進料27-加熱爐41冷流出料28-第三蒸發塔45塔頂蒸汽29-冷凝器40熱流出料30-換熱器37熱流出料31-換熱器32熱流出料節流伐32，33，34-換熱器35-冷凝器36，37-換熱器38，39，40-冷凝器41-加熱爐42-第三蒸發塔45出料43-第一蒸發塔44-第二蒸發塔45-第三蒸發塔46-冷凝器38跨線
47-冷凝器39跨線48-換熱器33熱流出口節流伐下面結合附圖1具體說明本發明用於含糠醛和抽出油的溶劑回收流程圖。溶劑和抽出油混合後(溶劑約佔90～95%質)由1平分為三股2，3，4，分別進入換熱器32，33和34。出口分別為5，6，7，合併為一股8，進入冷凝器35，出口為9，平分為兩股10，11。分別進入換熱器36，37，出口為12，13，合併為14，進入冷凝器38，出口為15，此處有跨線43，用於控制溫度，進入第一蒸發塔43。第一蒸發塔43壓力為0.1至0.18MPa(絕壓)，溫度165～180℃。第一蒸發塔43底部為含溶劑液體，經16進入冷凝器39，出口為20，此處有跨線44，用於控制溫度。進入冷凝器40，出口為21，進入第二蒸發塔44。第二蒸發塔壓力為0.15至0.21MPa(絕壓)，溫度175～190℃。
第二蒸發塔44底部為含溶劑液體，經26進入加熱爐41，出口為27，進入第三蒸發塔45。第三蒸發塔45的壓力為0.2至0.25MPa(絕壓)，溫度195～220℃。第三蒸發塔45底部為含溶劑10～35%(質)液體。
第一蒸發塔頂溶劑蒸汽由17進入冷凝器35，全部冷凝為液體，出口為18，進入換熱器34，出口為19。換熱器34的溫度自165～175℃降到155～160℃。
第二蒸發塔44，塔頂溶劑蒸汽自22進入冷凝器39，部分冷凝後，由23進入冷凝器38，全部冷凝為液體，出口為24，進入換熱器36，出口為25，進入換熱器33，出口為48，有伐門控制第三蒸發塔44的壓力。換熱器36的溫度自175～190℃降為165～175℃，換熱器33的溫度自165～175℃降為155～160℃。
第三蒸發塔45，塔頂溶劑蒸汽自28進入冷凝器40，全部冷凝為液體，出口為29，進入換熱器37，出口為30，進入換熱器32，出口為31，有伐門控制第三蒸發塔45的壓力。換熱器37的溫度自175～190℃降為165～175℃，換熱器32的溫度自165～175℃降為155～160℃。
以上所提出的溶劑回收系統也可適用於糠醛，N-甲基吡咯烷酮等其他溶劑的回收。或溶劑脫蠟過程中的甲乙基酮-甲苯，甲乙基酮-甲苯-苯，甲異丁基酮-甲苯，甲異丁基酮-甲苯-苯的溶劑回收。
對工業裝置32萬噸/年的潤滑油糠醛精製，採用本發明後，與雙塔回收糠醛相比，可節約20至35%的能耗，折合118萬元/年。對於三塔蒸發已有技術，採用本發明後，可節約10至30%的傳熱面積和10至20%的能耗。
下面進一步用實例說明本發明的特點。
實施例1在處理中質潤滑油時產生的含糠醛93.64%(質)的抽出液99.1噸/時，換熱到168℃，在第一蒸發塔中蒸發，壓力為0.155MPa(絕壓);再換熱到188℃，在第二蒸發塔中蒸發，壓力為0.187MPa(絕壓);最後加熱到214℃，在第三蒸發塔中蒸發，壓力為0.218MPa(絕壓)。最後塔底抽出油含糠醛25%(質)。比二效蒸發節能20%。
實施例2在處理重質潤滑油時產生的含糠醛93.89%(質)的抽出液151.5噸/時，換熱到179℃，在第一蒸發塔中蒸發，壓力為0.175MPa(絕壓);再換熱到190℃，在第二蒸發塔中蒸發，壓力為0.207MPa(絕壓);最後加熱到217℃，在第三蒸發塔中蒸發，壓力為0.244(絕壓)。最後塔底抽出油含糖醛24.9%(質)。比二效蒸發節能30%。
權利要求
1.一種關於烴類加工過程中的溶劑回收方法，其特徵是至少採用三個蒸發塔回收溶劑，三個塔的壓力順次為低壓，中壓和高壓，在本發明中採用第二蒸發塔(中壓塔)頂溶劑蒸汽加熱第二蒸發塔自身進料，並在第一蒸發塔進料預熱過程中，先將含溶劑的物料平分為三股分別與第一蒸發塔、第二蒸發塔和第三蒸發塔頂回收的溶劑冷凝液並聯換熱，再與第一蒸發塔頂溶劑蒸汽換熱，再平分為兩股，分別與第二、第三蒸發塔回收溶劑的冷凝液並聯換熱，再與第二蒸發塔頂溶劑部分冷凝的蒸汽換熱，具體說，對三塔蒸發回收糠醛進料預熱過程中，先將進料平等分為三股，與第一、第二和第三蒸發塔頂溶劑冷凝液換熱，使溫度自165至175℃冷卻到155至160℃，接著與第一蒸發塔頂溶劑蒸汽換熱，再將物料分為二股分別與第二、第三蒸發塔回收溶劑的冷凝液換熱，使溫度自175至190℃降為165至175℃，在第二蒸發塔進料預熱過程中，用第二蒸發塔頂溶劑蒸汽部分冷凝加熱第二蒸發塔自身進料，再用第三蒸發塔頂蒸汽充分冷凝至175至190℃進行加熱，所述的第一和第二蒸發塔進料的預熱必須同時實施，才能得到最大節能和減少傳熱面積，所述的第一蒸發塔壓力為0.1至0.18MPa絕壓，溫度165至180℃，塔頂溶劑蒸汽依次經過兩次換熱，第一次是冷凝器，第二次為換熱器，所述的第二蒸發塔壓力為0.15至0.21MPa絕壓，溫度175至190℃，塔頂溶劑蒸汽依次經過四次換熱，第一、二次是冷凝器，第三、四次是換熱器，所述的第三蒸發塔壓力為0.2至0.25MPa絕壓，溫度195至220℃，塔頂溶劑蒸汽依次經過三次換熱，第一次是冷凝器，第二、三次是換熱器。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述的溶劑可以是糠醛，N-甲基吡咯烷酮，甲乙基酮-甲苯，甲乙基酮-甲苯-苯，甲基異丁基酮-甲苯，甲基異丁基酮-甲苯-苯等與石油烴類混合物中溶劑的回收。
全文摘要
本發明提供一種烴類加工過程中的溶劑回收方法，是對換熱網絡理論進行研究後得出來的。在多效蒸發可變冷、熱流系統中，當達到多窄點時，回收的熱量最多，而且傳熱面積在經濟上也是合理的。在工業裝置32萬噸/年的潤滑油糠醛精製裝置採用本發明後，與雙塔回收糠醛方法相比，可節約20～35％的能耗，折合118萬元/年。對於現有的三塔回收技術改造，可節約10～20％的能耗和10～30％的傳熱面積。
文檔編號C10G21/28GK1059851SQ9111045
公開日1992年4月1日 申請日期1991年11月8日 優先權日1991年11月8日
發明者徐亦方, 馬福祥, 李忠澤, 呂魏洪, 萬昌源, 錢曉峰, 孫康, 胡秀敏, 呂翠英, 李曉鷗 申請人:中國石油化工總公司, 石油大學