CN109486527A - 高熔点石蜡或微晶蜡分子蒸馏连续生产系统 - Google Patents

高熔点石蜡或微晶蜡分子蒸馏连续生产系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高熔点石蜡或微晶蜡分子蒸馏连续生产系统，包括：依次连通的原料储罐、薄膜蒸发器、分子蒸馏器，所述分子蒸馏器设有进料口、重产品出料口和轻组分出料口，所述分子蒸馏器的进料口与薄膜蒸发器连通，所述重产品出口与重产品储罐连通，所述轻产品出口与轻产品储罐连通。本发明利用薄膜蒸发‑分子蒸馏结合技术来对高熔点石蜡或微晶蜡进行提纯，具有操作简单、提取纯度高、分子量分布窄等优势，可获得熔点75℃以上的高质量特种微晶蜡成品。本系统具有有效分离、系统体积小、分离成本低、设备制造成本和保养费用低的优点。

Description

高熔点石蜡或微晶蜡分子蒸馏连续生产系统
技术领域
本发明涉及化工分离技术领域，具体涉及高熔点石蜡或微晶蜡分子蒸馏连续生产系统。
背景技术
微晶蜡是通过一系列复杂的溶剂分离法从留在蒸馏釜里的渣油中分离出来的。主要由C3-55的环烷烃和少量的正、异构烷烃组成，具有高熔点和无定形的特点，有微细的晶体结构。与一般石蜡比较，具有较高之熔点与较佳之韧性，不易破碎。具有极好的粘附性质，并能在很宽的温度范围内具有韧性的光亮薄膜。
微晶蜡有很好的吸油性能，可和多种溶剂、蜡类形成稳定、均匀的膏体，并有乳化性，可以作为鞋油、汽车蜡、抛光蜡、地板蜡、中药丸、保护剂以及化妆品等加工助剂。进口精密铸造用微晶蜡价格高，可见发展微晶蜡是大有可为的。
分子蒸馏是在一定温度和真空度下，依据不同物质分子运动的平均自由程不同而实现物质分离的一种液液分离技术，是一种非平衡状态下的蒸馏。分子蒸馏技术具有真空度高、受热时间短、蒸馏温度低、分离效果好等特点而适用于高沸点、热敏性和易氧化的组分分离。分子蒸馏法能够分离石蜡、微晶蜡、费托蜡，进而得到更高品质的高熔点、分子量分布窄的蜡产品。
CN107267212A一种费托合成粗产品的分离工艺、CN107325838A一种费托合成粗产品的分离方法，涉及一种费托合成粗产品的分离工艺，该工艺包括油品粗分离、油加氢、轻烃精分、蜡加氢、蜡精分等多个工艺步骤，根据费托合成粗产品合成温度的不同，可以获得不同数量的石脑油、正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、C50、C70、C80系列蜡、H1以及H105系列蜡等多种高附加值产品，本发明具有提高费托合成粗产品的附加值，工艺流程简单，易实现工业化生产的优点。
CN104673383A、CN104673383B一种由费托合成产品生产高熔点蜡的方法，涉及一种由费托合成产品生产高熔点蜡的方法，原料物流首先进入第一蒸馏单元，在一定温度和压力下蒸发，将原料物流分成蜡油馏分物流和重馏分物流；重馏分物流进入第二蒸馏单元，在一定温度和压力下发生蒸发，将重馏分物流分成中蜡物流和高熔点蜡物流；高熔点蜡物流与氢气物流进入加氢精制单元，加氢之后的高熔点蜡分为第一物流和加氢高熔点蜡物流两股；加氢高熔点蜡物流进入第三蒸馏单元，在一定温度和压力下发生蒸发，将加氢高熔点蜡物流分成第一高熔点蜡物流和第二高熔点蜡物流。本发明生产得到多种高熔点蜡产品，并解决物料在分离过程中因受热结焦而导致产品色号过低的问题。
CN102719266A、CN102719266B重油短程蒸馏(分子蒸馏)连续生产工艺，重油分子短程蒸馏(分子蒸馏)连续生产工艺，其步骤是将重油原料，如为渣油、蜡油、油浆、燃料油等经预处理；将原料油预热，在脱气干燥塔中，脱出水分和溶解性气体，将原料油继续加热，入精馏塔，脱出轻质油。然后将原料入一级短程蒸馏器，用导热油将原料油加热。切割分离出一级轻相油和一级重相油。一级轻相油入二级短程蒸馏器，将一级轻相油分离获得2#混合芳烃油和3#混合芳烃油产品；一级重相油入二级短程蒸馏器，并加热，将一级重相油分离获得4#混合芳烃油和残液超重芳烃产品。采取上述生产工艺与常规蒸馏相比操作温度低、蒸馏压强低、受热时间短、分离程度高、场地和设备投资较少等。
发明内容
为解决现有技术的问题，本发明提供一种高熔点石蜡或微晶蜡分子蒸馏连续生产系统，生产出熔点超过75℃，分子量分布窄的特种微晶蜡产品。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种高熔点石蜡或微晶蜡分子蒸馏连续生产系统，包括：依次连通的原料储罐、薄膜蒸发器、分子蒸馏器，所述分子蒸馏器设有进口、重产品出口和轻组分出口，所述分子蒸馏器的进口与薄膜蒸发器连通，所述重产品出口与重产品储罐连通，所述轻产品出口与轻产品储罐连通。
进一步的，所述原料储罐与薄膜蒸发器之间设置有预热器，所述薄膜蒸发器与分子蒸馏器之间设置有再热器，所述原料储罐依次与预热器、薄膜蒸发器、再热器和分子蒸馏器连通。
进一步的，所述分子蒸馏器与重产品储罐之间设置有重产品缓冲罐，所述分子蒸馏器的重产品出口通过重产品缓冲罐与重产品储罐连通。
进一步的，所述分子蒸馏器与轻产品储罐之间设置有轻产品缓冲罐，所述分子蒸馏器的轻产品出口通过轻产品缓冲罐与轻产品储罐连通。
进一步的，所述薄膜蒸发器设有进口、前馏出口和重原料出口，所述薄膜蒸发器的进料口与原料储罐连通，所述重原料出口与分子蒸馏器相通。
进一步的，所述薄膜蒸发器与前馏储罐之间设置有前馏缓冲罐，所述薄膜蒸发器的前馏出口通过前馏缓冲罐与前馏储罐连通。
进一步的，所述薄膜蒸发器与分子蒸馏器之间设置有重原料缓冲罐，所述薄膜蒸发器的重原料出口通过重原料缓冲罐与分子蒸馏器连通。
进一步的，所述重产品储罐与重产品喷粉仓相连通。重相物质(重产品)经重产品喷粉仓喷粉成颗粒成品。所述重产品为高熔点特种微晶蜡，熔点75-80℃，碳分布为C35-C55，正构含量30-45％。
进一步的，所述轻产品储罐与轻产品喷粉仓相连通。轻相物质(轻产品)经轻产品喷粉仓喷粉成颗粒成品。所述轻产品熔点68-71℃，分子量分步窄，碳分步C20-C40，可用于生产中高端PVC润滑剂。
进一步的，向所述轻产品储罐轻产品中加入聚乙烯蜡，再经产品喷粉仓喷粉成颗粒成品。所述轻产品熔点68-71℃，分子量分步窄，碳分步C20-C40，可用于生产中高端PVC润滑剂。
进一步的，所述原料储罐、重产品储罐、轻产品储罐可以为一个或多个。
本发明所述的预热器、薄膜蒸发器、再热器、分子蒸馏器、喷粉仓均为本领域的现有技术。
本发明所述原料储罐中的原料为高熔点石蜡或微晶蜡熔化获得的液态原料，即在75-100℃条件下，将熔点≥70℃的石蜡或微晶蜡为原料熔化好，获得液态原料蜡。所述原料储罐中的液态原料经过预热器预热，通过薄膜蒸发器的进口进入到薄膜蒸发器中进行脱水、脱前馏分，得到前馏和重原料，前馏通过前馏出口经前馏缓冲罐进入前馏储罐中；重原料通过重原料出口经重原料缓冲罐进入再热器中升温，再通过分子蒸馏器的进口进入分子蒸馏器中进行精制，得到重产品和轻产品，重产品通过重产品出口经重产品储罐进入重产品喷粉仓中进行喷粉成重产品颗粒成品，轻产品通过轻产品出口经轻产储罐进入轻产品喷粉仓中进行喷粉成轻产品颗粒成品。
本发明原料储罐中的液态原料经过薄膜蒸发器脱水、脱前馏分，进入到分子蒸馏器精制，通过真空泵作功达到高真空的条件下，使轻相物质蒸发，从而达到轻相物质与重相物质分离的目的，之后轻相物质通过冷凝成为液体，进入轻相物质收集系统(轻产品储罐、轻产品喷粉仓)，作为低指标产品，重相物质进入重相物质收集系统(重产品储罐、重产品喷粉仓)成为高指标产品-熔点75-80℃的高熔点特种微晶蜡。
本发明对熔点石蜡或微晶蜡通过采用薄膜蒸发-分子蒸馏精制的方法进行提纯分离，获得高质量特种微晶蜡产品。
本发明的有益效果：
本发明提供了一种高熔点石蜡或微晶蜡分子蒸馏连续生产系统，该系统首次利用薄膜蒸发-分子蒸馏结合技术来对高熔点石蜡或微晶蜡进行提纯，具有操作简单、提取纯度高、分子量分布窄等优势，可获得熔点75℃以上的高质量特种微晶蜡成品。本系统具有有效分离、系统体积小、分离成本低、设备制造成本和保养费用低的优点。
通过本系统将高熔点石蜡或微晶蜡进行轻重组分的分离，得到了分子量分布窄的特种微晶蜡，碳分布从原料的C19-C55变窄为C35-C55。正构含量从原料的50-60％降低到30-45％。熔点从原料的70-75℃提高到77-80℃，显著提高了微晶蜡的品质，在精密铸造等方面可以取代进口微晶蜡，获得了客户的青睐。
附图说明
图1本发明实施例1的高熔点石蜡或微晶蜡分子蒸馏连续生产系统的结构示意图。
图2本发明实施例2的高熔点石蜡或微晶蜡分子蒸馏连续生产系统的结构示意图。
其中：1、原料储罐，2、预热器，3、薄膜蒸发器，4、再热器，5、分子蒸馏器，6、重产品储罐，7、轻产品储罐，8、重产品喷粉仓，9、轻产品喷粉仓，10、前馏缓冲罐，11、重原料缓冲罐，12、重产品缓冲罐，13、轻产品缓冲罐，14，前馏储罐，101、原料储罐Ⅰ，102、原料储罐Ⅱ，601、重产品储罐Ⅰ，602、重产品储罐Ⅱ，701、轻产品储罐Ⅰ，702、轻产品储罐Ⅱ。
具体实施方式
下述非限定性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
实施例1
如图1所示，一种高熔点石蜡或微晶蜡分子蒸馏连续生产系统，包括：依次通过管路连通的原料储罐1、薄膜蒸发器3、分子蒸馏器5，所述分子蒸馏器5设有进口、重产品出口和轻组分出口，所述分子蒸馏器5的进口与薄膜蒸发器3连通，所述重产品出口与重产品储罐6连通，所述轻产品出口与轻产品储罐7连通。所述原料储罐1与薄膜蒸发器3之间设置有预热器2，所述薄膜蒸发器3与分子蒸馏器5之间设置有再热器4，所述原料储罐1依次与预热器2、薄膜蒸发器3、再热器4和分子蒸馏器5依次连通。所述薄膜蒸发器3设有进口、前馏出口和重原料出口，所述薄膜蒸发器3的进料口通过预热器2与原料储罐1连通，所述重原料出口通过再热器4与分子蒸馏器5相通。所述薄膜蒸发器3与前馏储罐14之间设置有前馏缓冲罐10，所述薄膜蒸发器3的前馏出口通过前馏缓冲罐10与前馏储罐14连通。所述薄膜蒸发器2与再热器4之间设置有重原料缓冲罐11，所述薄膜蒸发器2的重原料出口通过重原料缓冲罐11与分子蒸馏器5连通。所述分子蒸馏器5与重产品储罐6之间设置有重产品缓冲罐12，所述分子蒸馏器5的重产品出口通过重产品缓冲罐12与重产品储罐6连通。所述分子蒸馏器5与轻产品储罐7之间设置有轻产品缓冲罐13，所述分子蒸馏器5的轻产品出口通过轻产品缓冲罐13与轻产品储罐7连通。所述重产品储罐6与重产品喷粉仓8相连通，所述轻产品储罐7与轻产品喷粉仓9相连通。
重原料通过重原料出口经重原料缓冲罐进入再热器中升温，再通过分子蒸馏器的进口进入分子蒸馏器中进行精制，得到重产品和轻产品，重产品通过重产品出口经重产品储罐进入重产品喷粉仓中进行喷粉成重产品颗粒成品，轻产品通过轻产品出口经轻产储罐进入轻产品喷粉仓中进行喷粉成轻产品颗粒成品。
所述原料储罐1中的原料为高熔点石蜡或微晶蜡熔化获得的液态原料，即在75-100℃条件下，将熔点≥70℃的石蜡或微晶蜡为原料熔化好，获得液态原料蜡。所述原料储罐1中的液态原料经过预热器2预热，通过薄膜蒸发器3的进口进入到薄膜蒸发器3中进行脱水、脱前馏分，得到前馏和重原料，前馏通过前馏出口经前馏缓冲罐10进入前馏储罐14中；重原料通过重产品出口经重原料缓冲罐11进入再热器4中升温，再通过分子蒸馏器5的进口进入分子蒸馏器5中进行精制，得到重产品和轻产品，重产品通过重产品出口经重产品储罐6进入重产品喷粉仓8中进行喷粉成重产品颗粒成品，轻产品通过轻产品出口经轻产品储罐7进入轻产品喷粉仓9中进行喷粉成轻产品颗粒成品。所述液态原料经过薄膜蒸发器2脱水、脱前馏分，进入到分子蒸馏器5精制，通过真空泵作功达到高真空的条件下，使轻相物质蒸发，从而达到轻相物质与重相物质分离的目的，之后轻相物质通过冷凝成为液体，进入轻相物质收集系统，作为低指标产品，重相物质进入重相物质收集系统成为高指标产品-熔点75-80℃的高熔点特种微晶蜡。
实施例2
如图2所示，一种高熔点石蜡或微晶蜡分子蒸馏连续生产系统，包括：依次通过管路连通的原料储罐1、薄膜蒸发器3、分子蒸馏器5，所述原料储罐包括原料储罐Ⅰ101和原料储罐Ⅱ102，所述原料储罐Ⅰ101的体积大于原料储罐Ⅱ102的体积，所述原料储罐Ⅰ101依次与原料储罐Ⅱ102、薄膜蒸发器3、分子蒸馏器5连通，所述分子蒸馏器5设有进口、重产品出口和轻组分出口，所述分子蒸馏器5的进口与薄膜蒸发器3连通，所述重产品出口与重产品储罐6连通，所述重产品储罐6包括：重产品储罐601和重产品储罐602，所述重产品储罐601的体积大于重产品储罐602的体积，所述重产品出口依次与重产品储罐601、重产品储罐602连通；所述轻产品出口与轻产品储罐7连通，所述轻产品储罐7包括：轻产品储罐701和轻产品储罐702，所述轻产品储罐701的体积大于轻产品储罐702的体积，所述轻产品出口依次与轻产品储罐701、轻产品储罐702连通；所述原料储罐1与薄膜蒸发器3之间设置有预热器2，所述薄膜蒸发器3与分子蒸馏器5之间设置有再热器4，所述原料储罐1依次与预热器2、薄膜蒸发器3、再热器4和分子蒸馏器5连通。所述薄膜蒸发器3设有进口、前馏出口和重原料出口，所述薄膜蒸发器3的进料口通过预热器2与原料储罐1连通，所述重原料出口通过再热器4与分子蒸馏器5相通。所述薄膜蒸发器3与前馏储罐14之间设置有前馏缓冲罐10，所述薄膜蒸发器3的前馏出口通过前馏缓冲罐10与前馏储罐14连通。所述薄膜蒸发器2与再热器4之间设置有重原料缓冲罐11，所述薄膜蒸发器2的重原料出口通过重原料缓冲罐11与分子蒸馏器5连通。所述分子蒸馏器5与重产品储罐6之间设置有重产品缓冲罐12，所述分子蒸馏器5的重产品出口通过重产品缓冲罐12与重产品储罐6连通。所述分子蒸馏器5与轻产品储罐7之间设置有轻产品缓冲罐13，所述分子蒸馏器5的轻产品出口通过轻产品缓冲罐13与轻产品储罐7连通。所述重产品储罐6与重产品喷粉仓8相连通，所述轻产品储罐7与轻产品喷粉仓9相连通。
所述原料储罐1中的原料为高熔点石蜡或微晶蜡熔化获得的液态原料，即在75-100℃条件下，将熔点≥70℃的石蜡或微晶蜡为原料熔化好，获得液态原料蜡。所述原料储罐1中的液态原料经过预热器2预热，通过薄膜蒸发器3的进口进入到薄膜蒸发器3中进行脱水、脱前馏分，得到前馏和重原料，前馏通过前馏出口经前馏缓冲罐10进入前馏储罐14中；重原料通过重产品出口经重原料缓冲罐11进入再热器4中升温，再通过分子蒸馏器5的进口进入分子蒸馏器5中进行精制，得到重产品和轻产品，重产品通过重产品出口经重产品储罐6进入重产品喷粉仓8中进行喷粉成重产品颗粒成品，轻产品通过轻产品出口经轻产品储罐7进入轻产品喷粉仓9中进行喷粉成轻产品颗粒成品。所述液态原料经过薄膜蒸发器2脱水、脱前馏分，进入到分子蒸馏器5精制，通过真空泵作功达到高真空的条件下，使轻相物质蒸发，从而达到轻相物质与重相物质分离的目的，之后轻相物质通过冷凝成为液体，通过轻产品缓冲罐13进入轻相物质收集系统，作为低指标产品，重相物质通过重产品缓冲罐12进入重相物质收集系统成为高指标产品-熔点75-80℃的高熔点特种微晶蜡。
对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种高熔点石蜡或微晶蜡分子蒸馏连续生产系统，其特征在于，包括：依次连通的原料储罐、薄膜蒸发器、分子蒸馏器，所述分子蒸馏器设有进口、重产品出口和轻组分出口，所述分子蒸馏器的进口与薄膜蒸发器连通，所述重产品出口与重产品储罐连通，所述轻产品出口与轻产品储罐连通。
2.根据权利要求1所述的高熔点石蜡或微晶蜡分子蒸馏连续生产系统，其特征在于，所述原料储罐与薄膜蒸发器之间设置有预热器，所述薄膜蒸发器与分子蒸馏器之间设置有再热器，所述原料储罐依次与预热器、薄膜蒸发器、再热器和分子蒸馏器连通。
3.根据权利要求1所述的高熔点石蜡或微晶蜡分子蒸馏连续生产系统，其特征在于，所述分子蒸馏器与重产品储罐之间设置有重产品缓冲罐，所述分子蒸馏器的重产品出口通过重产品缓冲罐与重产品储罐连通。
4.根据权利要求1所述的高熔点石蜡或微晶蜡分子蒸馏连续生产系统，其特征在于，所述分子蒸馏器与轻产品储罐之间设置有轻产品缓冲罐，所述分子蒸馏器的轻产品出口通过轻产品缓冲罐与轻产品储罐连通。
5.根据权利要求1所述的高熔点石蜡或微晶蜡分子蒸馏连续生产系统，其特征在于，所述薄膜蒸发器设有进口、前馏出口和重原料出口，所述薄膜蒸发器的进口与原料储罐连通，所述重原料出口与分子蒸馏器相通。
6.据权利要求5述的高熔点石蜡或微晶蜡分子蒸馏连续生产系统，其特征在于，所述薄膜蒸发器与前馏储罐之间设置有前馏缓冲罐，所述薄膜蒸发器的前馏出口通过前馏缓冲罐与前馏储罐连通。
7.据权利要求5述的高熔点石蜡或微晶蜡分子蒸馏连续生产系统，其特征在于，所述薄膜蒸发器与分子蒸馏器之间设置有重原料缓冲罐，所述薄膜蒸发器的重原料出口通过重原料缓冲罐与分子蒸馏器连通。
8.根据权利要求1所述的高熔点石蜡或微晶蜡分子蒸馏连续生产系统，其特征在于，所述重产品储罐与重产品喷粉仓相连通。
9.根据权利要求1所述的高熔点石蜡或微晶蜡分子蒸馏连续生产系统，其特征在于，所述轻产品储罐与轻产品喷粉仓相连通。
10.根据权利要求1所述的高熔点石蜡或微晶蜡分子蒸馏连续生产系统，其特征在于，所述原料储罐中的原料为高熔点石蜡或微晶蜡熔化获得的液态原料。
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