CN103102894A - 高软化点脱油沥青造粒回收溶剂的装置和方法 - Google Patents

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宁爱民
沈本贤
高鲜会
赵基钢
李明林
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Abstract

本发明涉及一种高软化点脱油沥青造粒回收溶剂的装置和方法，具体是将溶剂脱沥青塔底出来的高软化点脱油沥青通过螺旋杆挤出系统造粒，并将颗粒状脱油沥青直接导入脱油沥青溶剂富集室。溶剂富集室顶部设有溶剂气体回收管道并连通于溶剂回系统，室内设有脱油沥青固体颗粒入水滑道等设施，避免脱油沥青直接落入冷却水中，以延长粒状脱油沥青释放溶剂的时间。本发明的高软化点脱油沥青造粒回收溶剂方法，与现有技术相比，过程简单易行，省略了以往的脱油沥青溶剂分离单元的加热炉、汽提塔等设备，避免了高软化脱油沥青溶剂回收过程能耗高、流程过程、操作不稳定的现象。

Description

高软化点脱油沥青造粒回收溶剂的装置和方法
技术领域
本发明涉及一种溶剂脱沥青工艺中脱油沥青造粒回收溶剂的装置和方法，特别是高软化点脱油沥青造料回收溶剂的装置和方法。
背景技术
在炼油工业中，溶剂脱沥青工艺过程主要是根据相似相溶的原理，将烷烃溶剂与渣油等较重馏分送入溶剂抽提（萃取）塔，利用溶剂从渣油等馏分油中选择性溶解、萃取富含烷烃的较轻馏分，形成脱沥青油溶液，并从塔顶流入脱沥青油溶剂分离单元，分离出溶剂导入溶剂回收系统重复使用，同时得到脱沥青油（DAO），做为润滑油基础油和催化裂化、临氢加工的原料等。在溶剂抽提（萃取）塔内萃取剩下的残渣料，多以沥青质、胶质为主，称为脱油沥青。脱油沥青陆续沉降至塔底与部分溶剂形成脱油沥青溶液，并被输送到脱油沥青溶剂分离塔，通过加热蒸发和汽提的工艺过程来回收溶剂，并导入溶剂回收系统重复使，同时得到脱油沥青（DOA）。
随着全球原油逐渐变重，以及现代社会对马达燃料油需求的高涨，从原油中提取更多的轻馏分油作为马达燃料生产原料的趋势在逐步增强。溶剂脱沥青工艺作为一种炼油过程，其所采用的烷烃溶剂由初期的丙烷，逐渐向丁烷、戊烷等较重的烷烃溶剂转变，通过选用较重的烷烃溶剂，适度增加溶剂的溶解能力，以提高脱沥青油的收率。然而，由于脱沥青油收率的提高，相对应的脱油沥青粘稠度也大幅度提高，表现为高软化点，高硬度，难流动等特征。为了有效地回收高软化点脱油沥青中的溶剂，就需要提高目前技术条件下的脱油沥青溶剂分离塔的加热蒸发温度，加大汽提的蒸汽用量，从而造成了脱油沥青溶剂分离单元能耗高、效率低、溶剂损失大等问题。
US3847751对高软化点脱油沥青中的溶剂回收，在常规的脱油沥青溶剂分离单元提高溶剂蒸发温度，不可避免地增加了能耗指标。CN01141462.6公开了一种脱除石油渣油中高软化点沥青的溶剂萃取工艺及其设备，采用碳原子数较高的轻烃(戊烷或戊烷馏分)作溶剂，以获得较高收率的脱沥青油(DAO)。溶剂按一定的比例和渣油混合后，进入萃取塔分离得到脱沥青油相和沥青相，沥青相通过直接节流快速膨胀方法，使高软化点沥青喷雾分散为固体微粒，在特殊的气固分离器中实现沥青与溶剂分离。不言而喻，该方法会影响溶剂脱沥青塔操作压力控制和工况稳定，而且高软化点沥青喷雾分散难度较大。
CN200510080799.0公开了一种通过耦合萃余残渣造粒实现重质油深度梯级分离的方法及处理系统，实际是在上述CN01141462.6基础上，向沥青相中直接通入高压溶剂，使沥青相在气固分离器中快速相变被分散为固体微粒，而溶剂气化为气体，实现沥青与溶剂的低温分离。该方法一定程度上解决了沥青分散难题，但油于再次通入高压溶剂，使溶剂回收系统负荷明显增加。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种高软化点脱油沥青造粒回收溶剂的方法和装置，本发明方法过程简单，同时解决了高软化脱油沥青溶剂高效回收及装置稳定操作的问题。
本发明高软化点脱油沥青造粒回收溶剂的装置包括如下内容：包括螺旋杆挤出机械造粒系统和溶剂回收系统，溶剂回收系统包括脱油沥青溶剂富集室，脱油沥青溶剂富集室顶部设有溶剂气体回收管道，脱油沥青溶剂富集室内设有脱油沥青入水滑道，脱油沥青入水滑道末端连通冷却水池；设置螺旋杆推进挤出机械造粒系统，螺旋杆推进挤出机械造粒系统的物料入口端与溶剂脱沥青塔的底部连通，出口端设置在上述脱油沥青入水滑道上部。
本发明上述装置中，脱油沥青溶剂富集室是上部密闭、下部敞开的结构，下部浸没于冷却水池的水中，以冷却水对溶剂富集室下部进行封闭，两者形成一体结构。
本发明上述装置中，脱油沥青溶剂富集室与冷却水池也可以是分体结构，两者之间由脱油沥青入水滑道连通。
本发明上述装置中，脱油沥青入水滑道上端设置水喷淋结构，以促进沥青滑动，防止粘连。
本发明上述装置中，螺旋杆推进挤出机械系统可以是双螺旋杆挤出装置，也可以是单螺旋杆挤出装置，由动力系统驱动。双螺旋杆挤出装置或单螺旋杆挤出装置出对脱油沥青在脱油沥青溶剂富集室内挤条或造粒。
本发明高软化点脱油沥青造粒回收溶剂的方法，使用上述本发明装置，螺旋杆推进挤出机械系统将沥青溶剂抽提塔底的物料输送到脱油沥青溶剂富集室，在螺旋杆推进挤出机械系统的输送末端，形成脱油沥青条状物或颗粒状物，这些脱油沥青条状物或颗粒状物在脱油沥青溶剂富集室内脱出所含有的溶剂，并进入冷却水池，回收后得到脱油沥青。冷却水池的操作温度为0~95℃，优选为10～70℃。
与现行技术相比，本发明方法具有如下优点
（1）脱油沥青造粒回收溶剂过程设备简单，特别是溶剂富室在近常压条件下运转，冷却水池的操作温度一般为0~95℃，操作方便，设备投资小。
（2）采用机械动力强大的螺旋杆机械推进挤出系统对高软化点脱油沥青进行造粒回收溶剂，有效地解决了高软化点脱油沥青难以输送加工的问题，保障了溶剂回收系统的平稳运转。
（3）对于高软化点脱油沥青溶剂的回收，不再需要提高沥青溶剂蒸发温度，不需要脱油沥青加热炉、汽提塔，能耗低，流程短。
附图说明
附图是本发明高软化点脱油沥青造粒回收溶剂的装置结构示意图；
其中：1-脱油沥青溶剂富集室，2-溶剂回收管道，3-冷却水池，4-螺旋杆挤出机系统，5-螺旋杆挤出机系统造粒出口。
具体实施方式
附图的原则流程是：溶剂脱沥青塔底具有较高温度的高软化点脱油沥青通过螺旋杆挤出机系统4推进，经过螺旋杆挤出机系统造粒出口5，进入了脱油沥青溶剂富集室1，在富集室内，已经成为颗粒的高软化点脱油沥青在较高温度、较高比表面积的条件下，将所含溶剂充分挥发释放，富集在富集室的溶剂经溶剂回收管道2进入溶剂回收系统，释放了溶剂的脱油沥青颗粒落入冷却水池3降温后收集为脱油沥青物料。
为了克服高软化点脱油沥青溶剂分离、回收技术存在的能耗高、流程长等问题，本发明提出了采用螺旋杆推进挤出机械系统，将来自溶剂脱沥青塔底的脱油沥青进行挤条或造粒，提高其溶剂蒸发表面积来回收溶剂。
本发明的原理是，在温度和环境压力一定的情况下，脱油沥青溶液中的溶剂蒸发速率与蒸发面积成正比。据此，将溶剂脱沥青塔底出来的脱油沥青，通过螺旋杆推进挤出机械系统，在脱油沥青溶剂富集室内挤条或造粒。脱油沥青溶剂富集室，是一个上部封闭、下部敞开、侧壁带有观察窗的容器，顶部设有溶剂气体回收管道，室内设有脱油沥青入水滑道，脱油沥青溶剂富集室的下部浸没入冷却水池，通过水面对脱油沥青溶剂富集室下部进行封闭。如此，经过挤条、或造粒的脱油沥青固体物料在水雾的喷淋作用下，沿着滑道下行，在溶剂基本释放后，陆续落入冷却水池，再经尺寸均化处理后，去脱油沥青固体成品处理单元。
本发明采用螺旋杆推进挤出系统，将离开溶剂脱沥青塔底的脱油沥青挤条或造粒，以提高脱油沥青的溶剂蒸发表面积，充分释放并回收脱油沥青中的溶剂，实现溶剂的高效回收利用。本发明装置可以替代现行的炼油行业溶剂脱沥青装置脱油沥青溶剂分离塔等相关设备。
实施例
以丁烷溶剂脱沥青为例，采用填料型溶剂脱沥青塔，塔上、塔中、塔下温度依次为160℃、153℃、145℃，渣油为沙特中质原油>550℃的减压渣油，剂油体积比4.5/1。在脱沥青油抽出量达到70%的情况下，脱油沥青软化点为175℃。这种高软化点脱油沥青携带着部分溶剂自塔底进入螺旋杆推进挤出机械系统，在脱油沥青溶剂分离室挤出造粒后，脱油沥青颗粒经滑道陆续落入温度为25℃的冷却水池，脱油沥青溶剂富集室收集的丁烷溶剂气体（丁烷沸点-0.522℃），经溶剂回收系统液化后继续使用。

Claims (10)

1.一种高软化点脱油沥青造粒回收溶剂的装置，其特征在于：包括螺旋杆挤出机械造粒系统和溶剂回收系统，溶剂回收系统包括脱油沥青溶剂富集室，脱油沥青溶剂富集室顶部设有溶剂气体回收管道，脱油沥青溶剂富集室内设有脱油沥青入水滑道，脱油沥青入水滑道末端连通冷却水池；设置螺旋杆推进挤出机械造粒系统，螺旋杆推进挤出机械造粒系统的物料入口端与溶剂脱沥青塔的底部连通，出口端设置在上述脱油沥青入水滑道上部。
2.按照权利要求1所述的装置，其特征在于：脱油沥青溶剂富集室是上部密闭、下部敞开的结构，下部浸没于冷却水池的水中，以冷却水对溶剂富集室下部进行封闭，两者形成一体结构。
3.按照权利要求1所述的装置，其特征在于：脱油沥青溶剂富集室与冷却水池是分体结构，两者之间由脱油沥青入水滑道连通。
4.按照权利要求1、2或3所述的装置，其特征在于：脱油沥青入水滑道上端设置水喷淋结构。
5.按照权利要求1所述的装置，其特征在于：螺旋杆挤出机械系统是单螺旋杆挤出装置。
6.按照权利要求1所述的装置，其特征在于：螺旋杆挤出机械系统是双螺旋杆或多螺旋杆挤出装置。
7.按照权利要求1、5或6所述的装置，其特征在于：螺旋杆推进挤出机械系统由动力系统驱动。
8.按照权利要求7所述的装置，其特征在于：单螺旋杆挤出装置或多螺旋杆挤出装置对脱油沥青在脱油沥青溶剂富集室内挤条或造粒。
9.一种高软化点脱油沥青造粒回收溶剂的方法，其特征在于：使用权利要求1至8任一权利要求所述的高软化点脱油沥青造粒回收溶剂的装置，螺旋杆推进挤出机械系统将溶剂脱沥青塔底的物料输送到脱油沥青溶剂富集室，在螺旋杆推进挤出机械系统的输送末端，形成脱油沥青条状物或颗粒状物，这些脱油沥青条状物或颗粒状物在脱油沥青溶剂富集室内挥发释放出所含有的溶剂，并进入冷却水池，回收后得到脱油沥青物料。
10.按照权利要求9所述的方法，其特征在于：冷却水池的操作温度为0~95℃。
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