CN114874811A - 一种费托蜡生产用精制装置及精制方法 - Google Patents

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曹延锋
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韦恩懿
赵凯
许浩波
杨博
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Abstract

本发明公开了一种费托蜡生产用精制装置及精制方法，包括生产组件，所述生产组件包括原料罐、进料泵、薄膜蒸发器、一级分子蒸馏器和排气管；精制机构，所述精制机构包括冷却器体、薄膜轻相收集罐、一级分子重相采出泵。本发明通过薄膜蒸发器对原料进行瞬间加热，使原料中的轻组分与原料分离，然后依次通过一级分子蒸馏器、二级分子蒸馏器和三级分子蒸馏器利用递增的高温和真空条件，使原料中的重相组分多次进行轻重组分分离，从而提高了对费托蜡原料的分离效果，并对分离后的轻重组分单独进行收集，使轻组分可以得到充分的利用，避免了资源的浪费，然后通过精制反应釜利用循环泵最终的重相产品进行循环过滤，提高了最终重相产品的品质。

Description

一种费托蜡生产用精制装置及精制方法
技术领域：
本发明涉及费托蜡生产精制技术领域，具体为一种费托蜡生产用精制装置及精制方法。
背景技术：
费托蜡是亚甲基聚合物，是碳氢基合成气或天然气合成的烷烃聚合物，主要依靠煤化工优质廉价的原材料进行铁基或者钴基合成，较原油蜡价格有比较明显的优势，费托蜡可以应用到塑料加工中，如注塑、挤出以及造粒行业，费托蜡在色母粒和改性塑料生产过程中，在混料时有助于填料的分散和出色滑爽性；
传统的费托蜡在进行加工生产时，通常需要利用精制设备对原料进行分离处理，由于传统的精制设备在使用时通常仅能简单的进行分离作业，由于原料中含有较多的不同熔点的轻组分，若统一进行分离作业，将会导致大量的轻组分无法得到充分的利用，影响了产品的品质，且容易造成资源的浪费，为此，提出一种费托蜡生产用精制装置及精制方法。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种费托蜡生产用精制装置及精制方法，以解决上述背景技术中提出的问题之一。
本发明由如下技术方案实施：一种费托蜡生产用精制装置，包括
生产组件，所述生产组件包括原料罐、进料泵、薄膜蒸发器、一级分子蒸馏器和排气管；
精制机构，所述精制机构包括冷却器体、薄膜轻相收集罐、一级分子重相采出泵、二级分子蒸馏器、三级分子蒸馏器、三级分子重相采出泵、精制反应釜和循环泵；
所述原料罐的一侧设有进料泵，所述进料泵的一侧设有薄膜蒸发器，所述薄膜蒸发器的排料口连通有一级分子蒸馏器，所述薄膜蒸发器的排气口连通有排气管，所述排气管的中部安装有冷却器体，所述一级分子蒸馏器的一侧设有二级分子蒸馏器，所述二级分子蒸馏器的排料口连通有三级分子蒸馏器，所述三级分子蒸馏器的一侧设有三级分子重相采出泵，所述三级分子重相采出泵的进水口连通于三级分子蒸馏器的排料口，所述三级分子重相采出泵的排水口连通有精制反应釜，所述精制反应釜的一侧设有循环泵，所述循环泵的进水口连通于精制反应釜的外侧壁底部，所述循环泵的排水口连通于精制反应釜的外侧壁顶部。
作为本技术方案的进一步优选的：所述进料泵的进水口连通于原料罐的外侧壁底部，所述进料泵的出水口连通有供料管，所述供料管的一端连通于薄膜蒸发器的进料口。
作为本技术方案的进一步优选的：所述一级分子蒸馏器的一侧设有一级分子重相采出泵，所述一级分子重相采出泵的进水口连通于一级分子蒸馏器的排料口，所述一级分子重相采出泵的排水口连通有输料管，所述输料管的一端连通于二级分子蒸馏器的进料口。
作为本技术方案的进一步优选的：所述冷却器体的排水口连通有薄膜轻相收集罐，所述薄膜轻相收集罐的外侧壁底部安装有薄膜轻相采出泵，所述薄膜轻相采出泵的进水口连通于薄膜轻相收集罐的排料口。
作为本技术方案的进一步优选的：所述一级分子蒸馏器的排气口连通有一级分子收集罐，所述一级分子收集罐的底部安装有一级分子轻相采出泵，所述一级分子轻相采出泵的进水口连通于一级分子收集罐的排料口。
作为本技术方案的进一步优选的：所述二级分子蒸馏器的排气口连通有二级分子收集罐，所述二级分子收集罐的外侧壁底部安装有二级分子轻相采出泵，所述二级分子轻相采出泵的进水口连通于二级分子收集罐的排料口。
作为本技术方案的进一步优选的：所述二级分子蒸馏器的排气口连通有三级分子收集罐，所述三级分子收集罐的外侧壁底部安装有三级分子轻相采出泵，所述三级分子轻相采出泵的进水口连通于三级分子收集罐的排料口。
作为本技术方案的进一步优选的：所述精制反应釜的一侧设有排料泵，所述排料泵的进水口连通于精制反应釜的排料口。
一种费托蜡生产用精制方法，包括以下步骤：
S1、通过进料泵将原料罐内的原料加压输送至薄膜蒸发器的内部，通过薄膜蒸发器对原料进行瞬间加热，使原料中的轻组分与原料分离；
S2、通过冷却器体对薄膜蒸发器排出的轻组分进行冷凝处理，然后通过薄膜轻相收集罐对冷凝后的轻组分进行存储；
S3、薄膜蒸发器内残留的重相组分靠自重进入一级分子蒸馏器的内部，通过一级分子蒸馏器利用不同物质分子运动平均自由程的差别实现分离，使重相组分在温度190-230℃和气压5-50paA的条件下再次进行轻重组分分离，并通过一级分子蒸馏器内置的冷凝器对轻组分进行冷凝回收；
S4、通过一级分子重相采出泵将一级分子蒸馏器内残留的重相组分导出至二级分子蒸馏器内，通过二级分子蒸馏器利用温度245-275℃和气压5-40paA的条件，使重相组分继续进行轻重组分分离，并通过二级分子蒸馏器内置的冷凝器对轻组分进行冷凝回收；
S5、通过利用位差自流的方式，使一级分子重相采出泵内残留的重相组分进入三级分子蒸馏器内，然后通过三级分子蒸馏器利用温度265-290℃和气压5-15paA的条件，使重相组分再次进行轻重组分分离，并通过三级分子蒸馏器内置的冷凝器对轻组分进行冷凝回收；
S6、通过三级分子重相采出泵将三级分子蒸馏器内残留的重相产品排出至精制反应釜内进行搅拌过滤，并通过循环泵使重相产品在精制反应釜内进行循环过滤，待取样观察合格后，通过排料泵将重相产品排出进行收集。
作为本技术方案的进一步优选的：所述S6中，重相产品在精制反应釜内进行搅拌过滤时，通过添加白土、硅藻土过滤助剂，辅助重相产品快速完成过滤。
本发明的优点：本发明通过薄膜蒸发器对原料进行瞬间加热，使原料中的轻组分与原料分离，然后依次通过一级分子蒸馏器、二级分子蒸馏器和三级分子蒸馏器利用递增的高温和真空条件，使原料中的重相组分多次进行轻重组分分离，从而提高了对费托蜡原料的分离效果，并对分离后的轻重组分单独进行收集，使轻组分可以得到充分的利用，避免了资源的浪费，然后通过精制反应釜利用循环泵最终的重相产品进行循环过滤，提高了最终重相产品的品质。
附图说明：
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的横剖结构示意图；
图3为本发明的纵剖结构示意图；
图4为本发明侧视的剖视结构示意图；
图5为本发明的步骤流程图。
图中：1、生产组件；2、精制机构；101、原料罐；102、进料泵；103、薄膜蒸发器；104、一级分子蒸馏器；105、排气管；201、冷却器体；202、薄膜轻相收集罐；203、一级分子重相采出泵；204、二级分子蒸馏器；205、三级分子蒸馏器；206、三级分子重相采出泵；207、精制反应釜；208、循环泵；41、供料管；42、一级分子收集罐；43、二级分子收集罐；44、三级分子收集罐；45、薄膜轻相采出泵；46、一级分子轻相采出泵；47、二级分子轻相采出泵；48、三级分子轻相采出泵；49、输料管；50、排料泵。
具体实施方式：
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种费托蜡生产用精制装置，包括
生产组件1，生产组件1包括原料罐101、进料泵102、薄膜蒸发器103、一级分子蒸馏器104和排气管105；
精制机构2，精制机构2包括冷却器体201、薄膜轻相收集罐202、一级分子重相采出泵203、二级分子蒸馏器204、三级分子蒸馏器205、三级分子重相采出泵206、精制反应釜207和循环泵208；
原料罐101的一侧设有进料泵102，进料泵102的一侧设有薄膜蒸发器103，薄膜蒸发器103的排料口连通有一级分子蒸馏器104，薄膜蒸发器103的排气口连通有排气管105，排气管105的中部安装有冷却器体201，一级分子蒸馏器104的一侧设有二级分子蒸馏器204，二级分子蒸馏器204的排料口连通有三级分子蒸馏器205，三级分子蒸馏器205的一侧设有三级分子重相采出泵206，三级分子重相采出泵206的进水口连通于三级分子蒸馏器205的排料口，三级分子重相采出泵206的排水口连通有精制反应釜207，精制反应釜207的一侧设有循环泵208，循环泵208的进水口连通于精制反应釜207的外侧壁底部，循环泵208的排水口连通于精制反应釜207的外侧壁顶部。
本实施例中，具体的：进料泵102的进水口连通于原料罐101的外侧壁底部，进料泵102的出水口连通有供料管41，供料管41的一端连通于薄膜蒸发器103的进料口；通过进料泵102将原料罐101内的原料抽出，并通过供料管41将抽出的原料加压输送至薄膜蒸发器103的内部。
本实施例中，具体的：一级分子蒸馏器104的一侧设有一级分子重相采出泵203，一级分子重相采出泵203的进水口连通于一级分子蒸馏器104的排料口，一级分子重相采出泵203的排水口连通有输料管49，输料管49的一端连通于二级分子蒸馏器204的进料口；通过一级分子重相采出泵203将一级分子蒸馏器104内残留的重相组分抽出，并通过输料管49将重相组分排入二级分子蒸馏器204的内部。
本实施例中，具体的：冷却器体201的排水口连通有薄膜轻相收集罐202，薄膜轻相收集罐202的外侧壁底部安装有薄膜轻相采出泵45，薄膜轻相采出泵45的进水口连通于薄膜轻相收集罐202的排料口；通过冷却器体201对轻组分气体冷凝处理，并将冷凝后的轻组分导入薄膜轻相收集罐202内部进行存储。
本实施例中，具体的：一级分子蒸馏器104的排气口连通有一级分子收集罐42，一级分子收集罐42的底部安装有一级分子轻相采出泵46，一级分子轻相采出泵46的进水口连通于一级分子收集罐42的排料口；通过一级分子蒸馏器104内置的冷凝器对轻组分进行冷凝回收，然后通过一级分子收集罐42对冷凝后的轻组分进行存储。
本实施例中，具体的：二级分子蒸馏器204的排气口连通有二级分子收集罐43，二级分子收集罐43的外侧壁底部安装有二级分子轻相采出泵47，二级分子轻相采出泵47的进水口连通于二级分子收集罐43的排料口；通过二级分子蒸馏器204内置的冷凝器对轻组分进行冷凝回收，然后通过二级分子收集罐43对冷凝后的轻组分进行存储。
本实施例中，具体的：二级分子蒸馏器204的排气口连通有三级分子收集罐44，三级分子收集罐44的外侧壁底部安装有三级分子轻相采出泵48，三级分子轻相采出泵48的进水口连通于三级分子收集罐44的排料口；通过三级分子蒸馏器205内置的冷凝器对轻组分进行冷凝回收，然后通过三级分子收集罐44对冷凝后的轻组分进行存储。
本实施例中，具体的：精制反应釜207的一侧设有排料泵50，排料泵50的进水口连通于精制反应釜207的排料口；通过排料泵50将重相产品排出进行收集。
一种费托蜡生产用精制方法，包括以下步骤：
S1、通过进料泵102将原料罐101内的原料加压输送至薄膜蒸发器103的内部，通过薄膜蒸发器103对原料进行瞬间加热，使原料中的轻组分与原料分离；
S2、通过冷却器体201对薄膜蒸发器103排出的轻组分进行冷凝处理，然后通过薄膜轻相收集罐202对冷凝后的轻组分进行存储；
S3、薄膜蒸发器103内残留的重相组分靠自重进入一级分子蒸馏器104的内部，通过一级分子蒸馏器104利用不同物质分子运动平均自由程的差别实现分离，使重相组分在温度190-230℃和气压5-50paA的条件下再次进行轻重组分分离，并通过一级分子蒸馏器104内置的冷凝器对轻组分进行冷凝回收；
S4、通过一级分子重相采出泵203将一级分子蒸馏器104内残留的重相组分导出至二级分子蒸馏器204内，通过二级分子蒸馏器204利用温度245-275℃和气压5-40paA的条件，使重相组分继续进行轻重组分分离，并通过二级分子蒸馏器204内置的冷凝器对轻组分进行冷凝回收；
S5、通过利用位差自流的方式，使一级分子重相采出泵203内残留的重相组分进入三级分子蒸馏器205内，然后通过三级分子蒸馏器205利用温度265-290℃和气压5-15paA的条件，使重相组分再次进行轻重组分分离，并通过三级分子蒸馏器205内置的冷凝器对轻组分进行冷凝回收；
S6、通过三级分子重相采出泵206将三级分子蒸馏器205内残留的重相产品排出至精制反应釜207内进行搅拌过滤，并通过循环泵208使重相产品在精制反应釜207内进行循环过滤，待取样观察合格后，通过排料泵50将重相产品排出进行收集。
本实施例中，具体的：S6中，重相产品在精制反应釜207内进行搅拌过滤时，通过添加白土、硅藻土过滤助剂，辅助重相产品快速完成过滤；通过过滤助剂辅助重相产品进行过滤，提高了重相产品的过滤效率。
工作原理或者结构原理：使用时，通过进料泵102将原料罐101内的原料抽出，并通过供料管41将抽出的原料加压输送至薄膜蒸发器103的内部，然后通过薄膜蒸发器103对原料进行瞬间加热，使原料中的轻组分与原料分离，然后通过排气管105将薄膜蒸发器103内分离后的轻组分气体排出，然后通过冷却器体201对轻组分气体冷凝处理，并将冷凝后的轻组分导入薄膜轻相收集罐202内部进行存储，然后薄膜蒸发器103内残留的重相组分靠自重进入一级分子蒸馏器104的内部，然后通过一级分子蒸馏器104利用不同物质分子运动平均自由程的差别实现分离，使重相组分在高温和高真空的条件下再次进行轻重组分分离，然后通过一级分子蒸馏器104内置的冷凝器对轻组分进行冷凝回收，然后通过一级分子收集罐42对冷凝后的轻组分进行存储，然后通过一级分子重相采出泵203将一级分子蒸馏器104内残留的重相组分抽出，并通过输料管49将重相组分排入二级分子蒸馏器204的内部，然后通过二级分子蒸馏器204利用更高一级的高温和高真空条件，使重相组分继续进行轻重组分分离，然后通过二级分子蒸馏器204内置的冷凝器对轻组分进行冷凝回收，然后通过二级分子收集罐43对冷凝后的轻组分进行存储，然后通过利用位差自流的方式，使一级分子重相采出泵203内残留的重相组分进入三级分子蒸馏器205内，通过三级分子蒸馏器205利用更高一级的高温和高真空条件，使重相组分再次进行轻重组分分离，然后通过三级分子蒸馏器205内置的冷凝器对轻组分进行冷凝回收，然后通过三级分子收集罐44对冷凝后的轻组分进行存储，从而通过薄膜轻相收集罐202、一级分子收集罐42、二级分子收集罐43和三级分子收集罐44分别对不中熔点的轻组分进行存储，轻组分可以得到充分的利用，避免了资源的浪费，提高了对费托蜡原料的分离效果，然后通过三级分子重相采出泵206将三级分子蒸馏器205内残留的重相产品排出至精制反应釜207内进行搅拌过滤，并在搅拌的过程中将过滤助剂加入精制反应釜207内，利用过滤助剂辅助重相产品快速完成过滤，然后通过循环泵208将精制反应釜207底部的重相产品抽出，并排出至精制反应釜207的顶部，从而使重相产品在精制反应釜207内进行循环过滤，待取样观察合格后，通过排料泵50将重相产品排出进行收集，从而提高了最终重相产品的品质，当需要对薄膜轻相收集罐202、二级分子收集罐43、二级分子收集罐43或三级分子收集罐44内存储的轻组分进行使用时，可以通过薄膜轻相采出泵45、一级分子轻相采出泵46、二级分子轻相采出泵47或三级分子轻相采出泵48分别将存储的不同熔点的轻组分抽出进行使用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种费托蜡生产用精制装置，其特征在于，包括
生产组件(1)，所述生产组件(1)包括原料罐(101)、进料泵(102)、薄膜蒸发器(103)、一级分子蒸馏器(104)和排气管(105)；
精制机构(2)，所述精制机构(2)包括冷却器体(201)、薄膜轻相收集罐(202)、一级分子重相采出泵(203)、二级分子蒸馏器(204)、三级分子蒸馏器(205)、三级分子重相采出泵(206)、精制反应釜(207)和循环泵(208)；
所述原料罐(101)的一侧设有进料泵(102)，所述进料泵(102)的一侧设有薄膜蒸发器(103)，所述薄膜蒸发器(103)的排料口连通有一级分子蒸馏器(104)，所述薄膜蒸发器(103)的排气口连通有排气管(105)，所述排气管(105)的中部安装有冷却器体(201)，所述一级分子蒸馏器(104)的一侧设有二级分子蒸馏器(204)，所述二级分子蒸馏器(204)的排料口连通有三级分子蒸馏器(205)，所述三级分子蒸馏器(205)的一侧设有三级分子重相采出泵(206)，所述三级分子重相采出泵(206)的进水口连通于三级分子蒸馏器(205)的排料口，所述三级分子重相采出泵(206)的排水口连通有精制反应釜(207)，所述精制反应釜(207)的一侧设有循环泵(208)，所述循环泵(208)的进水口连通于精制反应釜(207)的外侧壁底部，所述循环泵(208)的排水口连通于精制反应釜(207)的外侧壁顶部。
2.根据权利要求1所述的一种费托蜡生产用精制装置，其特征在于：所述进料泵(102)的进水口连通于原料罐(101)的外侧壁底部，所述进料泵(102)的出水口连通有供料管(41)，所述供料管(41)的一端连通于薄膜蒸发器(103)的进料口。
3.根据权利要求1所述的一种费托蜡生产用精制装置，其特征在于：所述一级分子蒸馏器(104)的一侧设有一级分子重相采出泵(203)，所述一级分子重相采出泵(203)的进水口连通于一级分子蒸馏器(104)的排料口，所述一级分子重相采出泵(203)的排水口连通有输料管(49)，所述输料管(49)的一端连通于二级分子蒸馏器(204)的进料口。
4.根据权利要求1所述的一种费托蜡生产用精制装置，其特征在于：所述冷却器体(201)的排水口连通有薄膜轻相收集罐(202)，所述薄膜轻相收集罐(202)的外侧壁底部安装有薄膜轻相采出泵(45)，所述薄膜轻相采出泵(45)的进水口连通于薄膜轻相收集罐(202)的排料口。
5.根据权利要求1所述的一种费托蜡生产用精制装置，其特征在于：所述一级分子蒸馏器(104)的排气口连通有一级分子收集罐(42)，所述一级分子收集罐(42)的底部安装有一级分子轻相采出泵(46)，所述一级分子轻相采出泵(46)的进水口连通于一级分子收集罐(42)的排料口。
6.根据权利要求1所述的一种费托蜡生产用精制装置，其特征在于：所述二级分子蒸馏器(204)的排气口连通有二级分子收集罐(43)，所述二级分子收集罐(43)的外侧壁底部安装有二级分子轻相采出泵(47)。
7.根据权利要求6所述的一种费托蜡生产用精制装置，其特征在于：所述二级分子轻相采出泵(47)的进水口连通于二级分子收集罐(43)的排料口，所述二级分子蒸馏器(204)的排气口连通有三级分子收集罐(44)，所述三级分子收集罐(44)的外侧壁底部安装有三级分子轻相采出泵(48)，所述三级分子轻相采出泵(48)的进水口连通于三级分子收集罐(44)的排料口。
8.根据权利要求1所述的一种费托蜡生产用精制装置，其特征在于：所述精制反应釜(207)的一侧设有排料泵(50)，所述排料泵(50)的进水口连通于精制反应釜(207)的排料口。
9.根据权利要求1-8任一项所述的一种费托蜡生产用精制装置的精制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、通过进料泵(102)将原料罐(101)内的原料加压输送至薄膜蒸发器(103)的内部，通过薄膜蒸发器(103)对原料进行瞬间加热，使原料中的轻组分与原料分离；
S2、通过冷却器体(201)对薄膜蒸发器(103)排出的轻组分进行冷凝处理，然后通过薄膜轻相收集罐(202)对冷凝后的轻组分进行存储；
S3、薄膜蒸发器(103)内残留的重相组分靠自重进入一级分子蒸馏器(104)的内部，通过一级分子蒸馏器(104)利用不同物质分子运动平均自由程的差别实现分离，使重相组分在温度190-230℃和气压5-50paA的条件下再次进行轻重组分分离，并通过一级分子蒸馏器(104)内置的冷凝器对轻组分进行冷凝回收；
S4、通过一级分子重相采出泵(203)将一级分子蒸馏器(104)内残留的重相组分导出至二级分子蒸馏器(204)内，通过二级分子蒸馏器(204)利用温度245-275℃和气压5-40paA的条件，使重相组分继续进行轻重组分分离，并通过二级分子蒸馏器(204)内置的冷凝器对轻组分进行冷凝回收；
S5、通过利用位差自流的方式，使一级分子重相采出泵(203)内残留的重相组分进入三级分子蒸馏器(205)内，然后通过三级分子蒸馏器(205)利用温度265-290℃和气压5-15paA的条件，使重相组分再次进行轻重组分分离，并通过三级分子蒸馏器(205)内置的冷凝器对轻组分进行冷凝回收；
S6、通过三级分子重相采出泵(206)将三级分子蒸馏器(205)内残留的重相产品排出至精制反应釜(207)内进行搅拌过滤，并通过循环泵(208)使重相产品在精制反应釜(207)内进行循环过滤，待取样观察合格后，通过排料泵(50)将重相产品排出进行收集。
10.根据权利要求9所述的一种费托蜡生产用精制装置的精制方法，其特征在于：所述S6中，重相产品在精制反应釜(207)内进行搅拌过滤时，通过添加白土、硅藻土过滤助剂，辅助重相产品快速完成过滤。
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