CN112625747B - 一种溶剂脱油装置及方法 - Google Patents

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Abstract

一种溶剂脱油装置和方法，所述装置包括：脱油原料罐、溶剂罐、脱油塔以及溶剂和蜡下油收集罐，所述脱油原料罐和所述溶剂罐分别与所述脱油塔的入口相连，所述脱油塔的底部设置有滤网，所述脱油塔的出口连接至溶剂和蜡下油收集罐，所述脱油塔的外壁有加热冷却夹套。本发明操作简单，成本低，适应性广泛，溶剂回收率和脱油效率高。

Description

一种溶剂脱油装置及方法
技术领域
本发明属于化工技术领域，具体涉及一种溶剂脱油装置及方法。
背景技术
在石油炼制过程中，分离掉汽、煤、柴油等轻质燃油成分后，得到高蜡馏分油及渣油等。其中高蜡馏分油通过溶剂法或冷冻法可以分出石蜡和基础油，这样所得的石蜡，还含有1％-5％的“油”，这些残余油包含在石蜡中会降低石蜡熔点，会使石蜡变软，并使蜡带有油性的嗅味。这给应用极为广泛的石蜡，带来很多负面的性能，甚至影响到它的使用。
现有溶剂脱油装置成本高、装置体积庞大、脱油效果一般。已有很多年历史的经典脱油过程在行业中称之为“发汗”。立式发汗法具有无溶剂、工艺简单、可同时生产多种牌号石蜡、加工费较低等优点，较盘式发汗法是一革新。但该法仍为间歇操作，投资高，钢材用量最多，腐蚀严重(每7-8年就要更新储存罐)，成品平均含油量也高。
现有设备中已设计有大规模的圆形发汗箱和箱式发汗箱。常规的发汗设备是一个房间或烘箱，其中叠置10至15个或更多的水平浅盘，每个盘中有一金属网，底部有一排液管，控制石蜡在金属网上凝固，然后以每小时1℃速度提高整个发汗箱温度，此时油珠会从蜡表面渗出来，通过丝网经排液管流出，温度升至石蜡熔化点以下3-5℃，停止发汗，一般的可将含油量降到1％以下。上述发汗设备结构简单，但效率低，因为整个发汗设备靠烘箱四壁的加热管加热，所以设备体型庞大，占地方，单位容积产量低。
技术术语：
蜡脱油：冷榨或溶剂脱蜡所得的蜡，含油量约百分之十几，制造商品石蜡时需要将这部分油脱除，这个过程称蜡脱油。
溶剂脱油：
利用混合溶剂对原料中的油、蜡具有不同的溶解能力，在原料冷却过程中逐次加入溶剂，降低原料黏度，改善其流动性，并为蜡结晶创造适宜的条件，使蜡形成均匀、密实的结晶，便于用过滤的方法将油蜡分离，再用溶剂溶解蜡，使蜡中的油含量进一步降低。过滤分离出的滤液、蜡液和蜡下油液，分别送至回收系统，利用溶剂与油、蜡、蜡下油的沸点差别，将溶剂进行回收循环使用，得到脱去溶剂的油、蜡、蜡下油。
发明内容
有鉴于此，本发明提出一种溶剂脱油装置及方法，用于提高脱油效率。
为了达到上述目的，一方面，本发明提出一种溶剂脱油装置，包括：脱油原料罐、溶剂罐、脱油塔以及溶剂和蜡下油收集罐，所述脱油原料罐和所述溶剂罐分别与所述脱油塔的入口相连，所述脱油塔的底部设置有滤网，所述脱油塔的出口连接至溶剂和蜡下油收集罐，所述脱油塔的外壁有加热冷却夹套。
在一些实施例中，所述脱油塔的数量为多个，多个脱油塔并联设置。
在一些实施例中，所述脱油塔的底部还设置有盲板，所述盲板和所述滤网能够相互切换。
在一些实施例中，所述脱油塔还设置有搅拌器。
在一些实施例中，所述溶剂脱油装置还包括溶剂回收单元，用于将溶剂和蜡下油收集罐中收集的溶剂和蜡下油分离并回收溶剂。
在一些实施例中，所述溶剂回收单元包括精馏塔、第一加热釜、蜡下油收集罐和溶剂收集罐，其中所述第一加热釜位于所述精馏塔的底部，并与所述溶剂和蜡下油收集罐相连，所述精馏塔的出口分别与蜡下油收集罐和溶剂收集罐相连。
在一些实施例中，所述溶剂脱油装置还包括第二缓冲罐和第二真空泵，所述溶剂与蜡下油收集罐与所述第二缓冲罐的一端相连，所述第二缓冲罐的另一端与所述第二真空泵相连。
在一些实施例中，所述溶剂脱油装置还包括安全气体单元，用于向所述脱油塔和所述脱油原料罐提供安全气体。
另一方面，本发明提出一种利用所述溶剂脱油装置的溶剂脱油方法，包括：
将原料蜡和溶剂引入到脱油塔中混合，加热到60～200℃使原料蜡溶解，在-40～60℃下搅拌均匀，然后进行溶剂脱油处理。
在一些实施例中，所述溶剂包括丁酮、甲基异丁酮、苯、甲苯中的一种或多种。
在一些实施例中，所述原料蜡与溶剂的体积比为1∶(6～10)，例如1∶7、1∶8或1∶9。
在一些实施例中，所述方法还包括溶剂回收步骤，包括将含油溶剂在20～180℃下精馏。
与现有技术相比，本发明可以解决已有设备操作复杂，占地面积大、脱油率低等现象级问题。本发明的装置可以减小设备的占地面积，提高单位容积的出油率和产量，并且操作简单，低成本，适应性广泛，溶剂回收率高，回收率大于70％，脱油效率高，可将含油量脱至0.5％以下，并通过后续工段可加工生产高品质蜡产品满足于各行业的需要。
附图说明
图1为本发明实施例中的溶剂脱油装置结构示意图。
附图标记说明：
10-脱油原料罐；11-溶剂罐；12-脱油塔；13-温控装置；14-滤网；15-溶剂和蜡下油收集罐；16-第二缓冲罐；17-第二真空泵；18-安全气体单元；19-第一加热釜；20-蜡下油收集罐；21-溶剂收集罐；22-精馏塔；23-蜡收集罐；24-热电偶。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示，本发明实施例提供一种溶剂脱油装置，将传统的发汗房间或烘箱室改成管式脱油塔，减小了单位脱油装置的占地面积。
本发明实施例中的溶剂脱油装置包括脱油原料罐10、溶剂罐11、脱油塔12、溶剂和蜡下油收集罐15、第二缓冲罐16、第二真空泵17、安全气体单元18。
脱油原料罐10用于容纳待脱油的原料，其可以设置有加热单元，例如电加热单元或导热油加热单元，溶剂罐11用于容纳脱油溶剂，脱油原料罐10和溶剂罐11分别与脱油塔12相连，安全气体单元18用于向脱油塔12和脱油原料罐10提供安全气体，以进行加压或吹扫，安全气体单元18可以包括空气泵或气体钢瓶。
脱油塔12的外壁有加热冷却夹套，加热冷却夹套与温控装置13相连，用于对脱油塔进行加热或冷却，脱油塔12的底部设置有滤网14(可自由搭配各种目数滤网)，脱油塔12的出口连接至溶剂和蜡下油收集罐15，用于收集脱油过程中的溶剂和蜡下油。脱油后的蜡输送到蜡收集罐22中。溶剂和蜡下油收集罐15与第二缓冲罐16相连，第二缓冲罐16与第二真空泵17相连，第二缓冲罐16用于防止收集的溶剂与蜡下油进入第二真空泵17。
脱油塔12中还可以设置有搅拌器。脱油塔12的底部还可以设置有盲板，两个滤网和盲板成三角形连接，可以相互切换。其中，滤网用于将蜡晶体与脱油溶剂分开。盲板用于密封脱油塔底部，使脱油溶剂充分溶解蜡中油。脱油塔底部切换到盲板时，装置处于脱油溶剂洗涤溶解蜡中油，脱油塔底部切换到滤网时，装置处于真空状态下，蜡下油与脱油蜡进行分离。
根据生产需要，脱油塔12的数量可以为一个或多个，例如，图1中包括3个并联的脱油塔。
溶剂回收单元包括精馏塔22、第一加热釜19、蜡下油收集罐20和溶剂收集罐21，其中第一加热釜19位于精馏塔22的底部，并与溶剂和蜡下油收集罐15相连，用于加热收集的溶剂和蜡下油，第一加热釜19中可以设置搅拌器。加热后的溶剂和蜡下油经精馏塔22分离，分别输送到蜡下油收集罐20和溶剂收集罐21中。
脱油原料罐10、蜡收集罐22和蜡收集罐22下游的管道上可以设置有热电偶24，用于实时监测温度。蜡收集罐22下游的管道上还优选设置有加热带和保温层。
利用本发明的溶剂脱油装置可将原料蜡含油脱至≤0.5wt％以下，原料蜡可通过分子蒸馏加工制备或市场采购。
溶剂脱油的操作条件为：原料蜡与脱油溶剂一种或几种(丁酮、MIBK(甲基异丁酮)、苯、甲苯等)按1∶8体积比混合后加热到60～200℃使其溶解，在-40～60℃下以搅拌转速80～160转/min进行机械搅拌，待混合物状态为均匀的混合态后，在溶剂脱油塔中进行脱油，过程中可多次添加脱油溶剂进行冲洗。
溶剂回收单元的操作条件为：带油混合溶剂加入到溶剂回收塔中，塔釜设定温度为20-180℃进行精馏。
利用本发明的装置和方法，脱油后的蜡可作为原料进行分步结晶处理，可得到不同牌号的高纯度蜡产品。
例如，在一些实施例中，将低含油的产品蜡再通过分步结晶，根据熔点差将其分步重结晶为不同牌号的产品，(如有需要，进行加氢脱色、脱嗅味处理，例如嗅味号≥4级的产品或原料需经加氢处理)；再通过白土精制脱机械杂质后得到高品质蜡产品。高品质蜡产品可根据不同用途用于不同领域的产品蜡。例如：化妆蜡、烛蜡、相变蜡、沥青改性蜡等等。溶剂与蜡下油通过溶剂回收单元进行溶剂回收与蜡下油收集，其中的蜡下油可作为高品质润滑油基础油等其他化工原料。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种溶剂脱油装置，包括：脱油原料罐、溶剂罐、脱油塔以及溶剂和蜡下油收集罐，所述脱油原料罐和所述溶剂罐分别与所述脱油塔的入口相连，所述脱油塔的底部设置有滤网，所述脱油塔的出口连接至溶剂和蜡下油收集罐，所述脱油塔的外壁有加热冷却夹套，所述脱油原料罐设置有加热单元，所述脱油塔的底部还设置有盲板，所述盲板和所述滤网能够相互切换。
2.根据权利要求1所述的溶剂脱油装置，其中，所述脱油塔的数量为多个，多个脱油塔并联设置。
3.根据权利要求1所述的溶剂脱油装置，其中，所述脱油塔还设置有搅拌器。
4.根据权利要求1所述的溶剂脱油装置，其中，所述溶剂脱油装置还包括溶剂回收单元，用于将溶剂和蜡下油收集罐中收集的溶剂和蜡下油分离并回收溶剂。
5.根据权利要求4所述的溶剂脱油装置，其中，所述溶剂回收单元包括精馏塔、第一加热釜、蜡下油收集罐和溶剂收集罐，其中所述第一加热釜位于所述精馏塔的底部，并与所述溶剂和蜡下油收集罐相连，所述精馏塔的出口分别与蜡下油收集罐和溶剂收集罐相连。
6.根据权利要求1所述的溶剂脱油装置，其中，所述溶剂脱油装置还包括第二缓冲罐和第二真空泵，所述溶剂与蜡下油收集罐与所述第二缓冲罐的一端相连，所述第二缓冲罐的另一端与所述第二真空泵相连。
7.根据权利要求1所述的溶剂脱油装置，其中，所述溶剂脱油装置还包括安全气体单元，用于向所述脱油塔和所述脱油原料罐提供安全气体。
8.一种利用权利要求1-7任一项所述溶剂脱油装置的溶剂脱油方法，包括：
将原料蜡和溶剂引入到脱油塔中混合，加热到60~200℃使原料蜡溶解，在-40~60℃下搅拌均匀，然后进行溶剂脱油处理。
9.根据权利要求8所述的溶剂脱油方法，其中，所述溶剂包括丁酮、甲基异丁酮、苯、甲苯中的一种或多种。
10.根据权利要求8所述的溶剂脱油方法，其中所述原料蜡与溶剂的体积比为1:(6~10)。
11.根据权利要求8所述的溶剂脱油方法，其中，所述原料蜡与溶剂的体积比为1:7、1:8或1:9。
12.根据权利要求8所述的溶剂脱油方法，其中，所述方法还包括溶剂回收步骤，包括将含油溶剂在20~180℃下精馏。
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