CN115637165B - 提取裂解燃料油中碳基原材料的生产装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及碳基原材料制备技术领域，是一种提取裂解燃料油中碳基原材料的生产装置及其使用方法，前者包括闪蒸塔、一号反应器、二号反应器、降膜蒸发器，闪蒸塔连通有原料进料管线，闪蒸塔与一号反应器之间连通有第一入釜管线，一号反应器与二号反应器之间连通有第二入釜管线，二号反应器与降膜蒸发器之间连通有出釜管线，降膜蒸发器连通有产品排出管线，闪蒸塔连通有蒸汽管线，其通过使用蒸汽深拔、一级聚合反应、二级聚合反应后，经降膜蒸发器高效分离，得到高附加值碳基原材料。本发明保证了树脂产品质量的连续稳定，实现了裂解燃料油中高附加值碳基材料提取的大规模连续化生产，降低了投资和运营成本。

Description

提取裂解燃料油中碳基原材料的生产装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及碳基原材料制备技术领域，是一种提取裂解燃料油中碳基原材料的生产装置及其使用方法。

背景技术

石油化工有机产品初期生产的首道工序就是通过高温裂解生产各类碳氢化合物，在以石脑油、轻柴油和加氢尾油以及原油直接裂解生产乙烯、丙烯、碳四等目标产品过程中，出现越来越多的高碳氢比化合物-高温裂解燃料油，这些占裂解原料15%左右的裂解燃料油被各企业作为副产品销售，附加值低、经济效益差，虽然有少数民营企业通过建设蒸馏和精馏装置，提取其中碳九碳十芳烃、工业萘以及甲基萘等低端副产品，由于未能有效提取高附加值碳基组分，使得占原料近70%左右的高碳氢比重质组分被作为各种锅炉燃料燃烧，不但极大污染环境，还使得一次化石能源中碳资源生命周期大幅缩短，造成碳氢资源得不到高效利用。

现有裂解燃料油的综合利用技术由于工艺简陋、生产规模小和产品质量不稳定，原材料低值利用、生产能耗大、尾气排放超标等弊端，严重制约裂解燃料油副产品的深度综合利用。

发明内容

本发明提供了一种提取裂解燃料油中碳基原材料的生产装置及其使用方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决裂解燃料油的综合利用中现有存在产品质量不稳定、能耗大的问题。

本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种提取裂解燃料油中碳基原材料的生产装置，包括闪蒸塔、一号反应器、二号反应器、降膜蒸发器，闪蒸塔中部进料口固定连通有原料进料管线，闪蒸塔下部出料口与一号反应器上部进料口之间固定连通有第一入釜管线，一号反应器底部出料口与二号反应器上部进料口之间固定连通有第二入釜管线，二号反应器底部出料口与降膜蒸发器顶部进料口之间固定连通有出釜管线，降膜蒸发器下部出料口固定连通有产品排出管线，闪蒸塔上部出口固定连通有轻组分塔顶排出管线，轻组分塔顶排出管线与塔顶进口之间固定连通有回塔管线，闪蒸塔中部塔底循环管线出口固定连通有轻组分侧线排出管线，闪蒸塔底部出口与闪蒸塔下部进口之间固定连通有塔底循环管线，闪蒸塔下部进气口固定连通有蒸汽管线。

下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进：

上述第一入釜管线上固定安装有塔釜泵，塔釜泵与一号反应器之间的第一入釜管线上固定安装有第一调节阀。

上述塔底循环管线上固定安装有第二调节阀，第二入釜管线上固定安装有第三调节阀，第二调节阀与闪蒸塔底部出口之间的塔底循环管线上固定安装有循环泵。

上述出釜管线上固定安装有输送泵，输送泵与降膜蒸发器之间的出釜管线上固定安装有第四调节阀。

上述产品排出管线上固定安装有产品泵，产品泵与产品排出管线出口之间的产品排出管线上固定安装有第五调节阀。

上述回塔管线上固定安装有第六调节阀，回塔管线与闪蒸塔之间的轻组分塔顶排出管线上固定安装有塔顶泵。

上述闪蒸塔中下部设置有远传液位计，闪蒸塔下部设置有第一远传温度计，降膜蒸发器下部设置有第二远传温度计，第六调节阀与闪蒸塔之间的回塔管线上设置有第三远传温度计。

上述远传液位计与第一调节阀电连接，第一远传温度计与第二调节阀电连接，第二远传温度计与第五调节阀电连接，第三远传温度计与第六调节阀电连接。

上述一号反应器、二号反应器内均设置有搅拌器。

本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种提取裂解燃料油中碳基原材料的生产装置的使用方法，按照下述步骤进行：第一步，经导热油加热后的裂解燃料油经原料进料管线从闪蒸塔中部进入，低压蒸汽经蒸汽管线从闪蒸塔下部进入，低压蒸汽自下而上与裂解燃料油逆向接触，在高温导热油加热条件下，裂解燃料油中所有轻组分采出，树脂原料由闪蒸塔下部的第一入釜管线送入一号反应器内，其中，所有采出的轻组分中，一部分轻组分经轻组分塔顶排出管线采出，一部分轻组分经轻组分侧线排出管线采出；第二步，树脂原料在一号反应器内一级聚合反应后，得到的反应后物料经第二入釜管线送入二号反应器内；第三步，反应后物料在二号反应器内二级聚合反应后，得到的高软化点树脂经出釜管线送入降膜蒸发器内；第四步，高软化点树脂在降膜蒸发器内通过分子蒸馏反应，脱除树脂中重组分，得到高附加值碳基原材料。

本发明保证了树脂产品质量的连续稳定，实现了裂解燃料油中高附加值碳基材料提取的大规模连续化生产，降低了投资和运营成本。

附图说明

附图1为本发明实施例1的工艺流程结构示意图。

附图中的编码分别为：1为闪蒸塔，2为一号反应器，3为二号反应器，4为降膜蒸发器，5为原料进料管线，6为第一入釜管线，7为第二入釜管线，8为出釜管线，9为产品排出管线，10为轻组分塔顶排出管线，11为回塔管线，12为轻组分侧线排出管线，13为塔底循环管线，14为蒸汽管线，15为塔釜泵，16为第一调节阀，17为第二调节阀，18为第三调节阀，19为输送泵，20为第四调节阀，21为产品泵，22为第五调节阀，23为第六调节阀，24为远传液位计，25为第一远传温度计，26为第二远传温度计，27为第三远传温度计,28为塔顶泵，29为循环泵。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。本发明中所提到各种化学试剂和化学用品如无特殊说明，均为现有技术中公知公用的化学试剂和化学用品。

下面结合实施例对本发明作进一步描述：

实施例1：如附图1所示，该提取裂解燃料油中碳基原材料的生产装置，包括闪蒸塔1、一号反应器2、二号反应器3、降膜蒸发器4，闪蒸塔1中部进料口固定连通有原料进料管线5，闪蒸塔1下部出料口与一号反应器2上部进料口之间固定连通有第一入釜管线6，一号反应器2底部出料口与二号反应器3上部进料口之间固定连通有第二入釜管线7，二号反应器3底部出料口与降膜蒸发器4顶部进料口之间固定连通有出釜管线8，降膜蒸发器4下部出料口固定连通有产品排出管线9，闪蒸塔1上部出口固定连通有轻组分塔顶排出管线10，轻组分塔顶排出管线10与塔顶进口之间固定连通有回塔管线11，闪蒸塔1中部塔底循环管线13出口固定连通有轻组分侧线排出管线12，闪蒸塔1底部出口与闪蒸塔1下部进口之间固定连通有塔底循环管线13，闪蒸塔1下部进气口固定连通有蒸汽管线14。

实施例2：如附图1所示，作为上述实施例的优化，第一入釜管线6上固定安装有塔釜泵15，塔釜泵15与一号反应器2之间的第一入釜管线6上固定安装有第一调节阀16。

实施例3：如附图1所示，作为上述实施例的优化，塔底循环管线13上固定安装有第二调节阀17，第二入釜管线7上固定安装有第三调节阀18，第二调节阀17与闪蒸塔1底部出口之间的塔底循环管线13上固定安装有循环泵29。

实施例4：如附图1所示，作为上述实施例的优化，出釜管线8上固定安装有输送泵19，输送泵19与降膜蒸发器4之间的出釜管线8上固定安装有第四调节阀20。

实施例5：如附图1所示，作为上述实施例的优化，产品排出管线9上固定安装有产品泵21，产品泵21与产品排出管线9出口之间的产品排出管线9上固定安装有第五调节阀22。

实施例6：如附图1所示，作为上述实施例的优化，回塔管线11上固定安装有第六调节阀23，回塔管线11与闪蒸塔1之间的轻组分塔顶排出管线10上固定安装有塔顶泵28。

实施例7：如附图1所示，作为上述实施例的优化，闪蒸塔1中下部设置有远传液位计24，闪蒸塔1下部设置有第一远传温度计25，降膜蒸发器4下部设置有第二远传温度计26，第六调节阀23与闪蒸塔1之间的回塔管线11上设置有第三远传温度计27。

实施例8：如附图1所示，作为上述实施例的优化，远传液位计24与第一调节阀16电连接，第一远传温度计25与第二调节阀17电连接，第二远传温度计26与第五调节阀22电连接，第三远传温度计27与第六调节阀23电连接。

根据需要，第一调节阀16为液位自动调节阀门，第二调节阀17为温度自动调节阀门，第三调节阀18为流量自动调节阀门，第四调节阀20为流量自动调节阀门，第五调节阀22为温度自动调节阀门，第六调节阀23为温度自动调节阀门，便于装置运行实现自动控制。

实施例9：作为上述实施例的优化，一号反应器2、二号反应器3内均设置有搅拌器。

根据需要，通过在一号反应器2内设置搅拌器，可使得物料在合适的转速下，实现湍流聚合，分离目标树脂和非目标杂质；通过在二号反应器3中设置搅拌器，可使得物料在搅拌器低速作用下，实现物料层流聚合，增加目标树脂产量，确保树脂收率最佳。

实施例10：如附图1所示，该提取裂解燃料油中碳基原材料的生产装置的使用方法，按照下述步骤进行：第一步，经导热油加热后的裂解燃料油经原料进料管线5从闪蒸塔1中部进入，低压蒸汽经蒸汽管线14从闪蒸塔1下部进入，低压蒸汽自下而上与裂解燃料油逆向接触，在高温导热油加热条件下，裂解燃料油中所有轻组分采出，树脂原料由闪蒸塔1下部的第一入釜管线6送入一号反应器2内，其中，所有采出的轻组分中，一部分轻组分经轻组分塔顶排出管线10采出，一部分轻组分经轻组分侧线排出管线12采出；第二步，树脂原料在一号反应器2内一级聚合反应后，得到的反应后物料经第二入釜管线7送入二号反应器3内；第三步，反应后物料在二号反应器3内二级聚合反应后，得到的高软化点树脂经出釜管线8送入降膜蒸发器4内；第四步，高软化点树脂在降膜蒸发器4内通过分子蒸馏反应，脱除树脂中的未聚合组分，得到高附加值碳基原材料。

本发明中，通过采用该专用、高效和集成换热的降膜蒸发器4，根据其特殊结构，其内加热器以熔盐为加热源，控制反应温度在300℃至350℃，以冷导热油为冷却介质，通过降膜蒸发器4中的分子蒸馏器自带冷井控制反应压力为-90KPa至-95KPa，脱除树脂中的未聚合组分，得到合格的高附加值碳基原材料。

本发明中，闪蒸塔1、一号反应器2、二号反应器3、降膜蒸发器4均为现有公知公用设备，在实际运行中，可根据需要，增加常规的温度计、压力表、液位计和手阀等。

综上所述，本发明保证了树脂产品质量的连续稳定，实现了裂解燃料油中高附加值碳基材料提取的大规模连续化生产，降低了投资和运营成本。

以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

Claims (10)

1.一种提取裂解燃料油中碳基原材料的生产装置，其特征在于包括闪蒸塔、一号反应器、二号反应器、降膜蒸发器，闪蒸塔中部进料口固定连通有原料进料管线，闪蒸塔下部出料口与一号反应器上部进料口之间固定连通有第一入釜管线，一号反应器底部出料口与二号反应器上部进料口之间固定连通有第二入釜管线，二号反应器底部出料口与降膜蒸发器顶部进料口之间固定连通有出釜管线，降膜蒸发器下部出料口固定连通有产品排出管线，闪蒸塔上部出口固定连通有轻组分塔顶排出管线，轻组分塔顶排出管线与塔顶进口之间固定连通有回塔管线，闪蒸塔中部塔底循环管线出口固定连通有轻组分侧线排出管线，闪蒸塔底部出口与闪蒸塔下部进口之间固定连通有塔底循环管线，闪蒸塔下部进气口固定连通有蒸汽管线。

2.根据权利要求1所述的提取裂解燃料油中碳基原材料的生产装置，其特征在于第一入釜管线上固定安装有塔釜泵，塔釜泵与一号反应器之间的第一入釜管线上固定安装有第一调节阀。

3.根据权利要求1或2所述的提取裂解燃料油中碳基原材料的生产装置，其特征在于塔底循环管线上固定安装有第二调节阀，第二入釜管线上固定安装有第三调节阀，第二调节阀与闪蒸塔底部出口之间的塔底循环管线上固定安装有循环泵。

4.根据权利要求1或2所述的提取裂解燃料油中碳基原材料的生产装置，其特征在于出釜管线上固定安装有输送泵，输送泵与降膜蒸发器之间的出釜管线上固定安装有第四调节阀。

5.根据权利要求1或2所述的提取裂解燃料油中碳基原材料的生产装置，其特征在于产品排出管线上固定安装有产品泵，产品泵与产品排出管线出口之间的产品排出管线上固定安装有第五调节阀。

6.根据权利要求1或2所述的提取裂解燃料油中碳基原材料的生产装置，其特征在于回塔管线上固定安装有第六调节阀，回塔管线与闪蒸塔之间的轻组分塔顶排出管线上固定安装有塔顶泵。

7.根据权利要求6所述的提取裂解燃料油中碳基原材料的生产装置，其特征在于闪蒸塔中下部设置有远传液位计，闪蒸塔下部设置有第一远传温度计，降膜蒸发器下部设置有第二远传温度计，第六调节阀与闪蒸塔之间的回塔管线上设置有第三远传温度计。

8.根据权利要求7所述的提取裂解燃料油中碳基原材料的生产装置，其特征在于远传液位计与第一调节阀电连接，第一远传温度计与第二调节阀电连接，第二远传温度计与第五调节阀电连接，第三远传温度计与第六调节阀电连接。

9.根据权利要求1或2或7或8所述的提取裂解燃料油中碳基原材料的生产装置，其特征在于一号反应器、二号反应器内均设置有搅拌器。

10.一种根据权利要求9所述的提取裂解燃料油中碳基原材料的生产装置的使用方法，其特征在于按照下述步骤进行：第一步，经导热油加热后的裂解燃料油经原料进料管线从闪蒸塔中部进入，低压蒸汽经蒸汽管线从闪蒸塔下部进入，低压蒸汽自下而上与裂解燃料油逆向接触，在高温导热油加热条件下，裂解燃料油中所有轻组分采出，树脂原料由闪蒸塔下部的第一入釜管线送入一号反应器内，其中，所有采出的轻组分中，一部分轻组分经轻组分塔顶排出管线采出，一部分轻组分经轻组分侧线排出管线采出；第二步，树脂原料在一号反应器内一级聚合反应后，得到的反应后物料经第二入釜管线送入二号反应器内；第三步，反应后物料在二号反应器内二级聚合反应后，得到的高软化点树脂经出釜管线送入降膜蒸发器内；第四步，高软化点树脂在降膜蒸发器内通过分子蒸馏反应，脱除树脂中重组分，得到高附加值碳基原材料。