减压蒸馏装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种减压蒸馏装置，包括：减压塔，包括第一入料端和第一排料端，第一排料端的水平高度高于减压塔内的液面的最高高度；第一冷凝装置，包括第二入料端和第二排料端，第二入料端与第一排料端连接；油罐，包括第三入料端和第三排料端，第三入料端与第二排料端连接，第三排料端的水平高度高于油罐内的液面的最高高度；第二冷凝装置，包括第四入料端和第四排料端，第四入料端与第三排料端连接；液封罐，第四排料端与液封罐的入口连接，液封罐的入口的高度低于第四排料端的高度，液封罐的出液口与第三入料端连接，液封罐的出液口的高度高于第三入料端的高度；抽真空装置，抽真空装置的入口与液封罐的出气口连接。效率高，蒸馏更彻底。
【专利说明】减压蒸馏装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及化工领域，更具体地，涉及一种减压蒸馏装置。
【背景技术】
[0002]煤直接液化是洁净煤技术之一，作为生产石油替代品的有效技术，对解决我国石油资源短缺、平衡能源结构、保障能源安全及维持国民经济持续稳定发展具有重大战略和现实意义。
[0003]煤直接液化技术主要包括:将煤粉制成煤浆；在高温、高压、临氢和催化剂作用下，煤浆加氢液化转化为液态产品(主要包括柴油、汽油等)。煤加氢液化产生的油与混合在油中的未转化的煤、催化剂和煤中矿物质等固体物质首先需要在高温高压下进行初步固液分离，固液分离罐底流原料称为热高分固液混合物，该固液混合物需要经过进一步的分离处理得到含循环溶剂油在内的煤液化重质油。热高分固液混合物的分离方式主要有减压蒸馏、热压过滤等方式。
[0004]现有技术中的热高分固液混合物的分离装置，蒸馏效率不高，蒸发出的油液也不能有效的回收，会有一部分油蒸汽排放到大气中，造成浪费和污染。
实用新型内容
[0005]本实用新型旨在提供一种减压蒸馏装置，以解决现有技术的煤液化等反应装置分离单元热高分固液混合物的分离方式效率不高，蒸发出的油液也不能有效的回收的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种减压蒸馏装置，包括:减压塔，包括第一入料端和第一排料端，第一排料端的水平高度高于减压塔内的液面的最高高度；第一冷凝装置，包括第二入料端和第二排料端，第二入料端与第一排料端连接；油罐，包括第三入料端和第三排料端，第三入料端与第二排料端连接，第三排料端的水平高度高于油罐内的液面的最高高度；第二冷凝装置，包括第四入料端和第四排料端，第四入料端与第三排料端连接；液封罐，第四排料端与液封罐的入口连接，液封罐的入口的高度低于第四排料端的高度，液封罐的出液口与第三入料端连接，液封罐的出液口的高度高于第三入料端的高度；抽真空装置，抽真空装置的入口与液封罐的出气口连接。
[0007]进一步地，抽真空装置包括:第一真空泵，第一真空泵的入口与液封罐的出气口连接；第二真空泵，第二真空泵的入口与第一真空泵的出口连接。
[0008]进一步地，抽真空装置还包括冷却器，第一真空泵的出口通过冷却器与第二真空泵的入口连接。
[0009]进一步地，减压塔还包括排渣端，排渣端设置在减压塔的底部；减压蒸馏装置还包括排渣装置，排渣装置包括:残渣罐；排渣阀，残渣罐通过排渣阀与排渣端连接。
[0010]进一步地，残渣罐与抽真空装置连接，残渣罐与抽真空装置之间还设置有通断阀。
[0011]进一步地，残渣罐与抽真空装置之间还设置有止回阀。
[0012]进一步地，抽真空装置包括:第一真空泵，第一真空泵的入口与液封罐的出气口连接；第二真空泵，第二真空泵的入口与第一真空泵的出口连接；冷却器，第一真空泵的出口通过冷却器与第二真空泵的入口连接；残渣罐的抽真空管路连接在抽真空装置的冷却器之
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[0013]进一步地，减压蒸馏装置还包括进料装置，进料装置包括:原料罐，包括第五入料端和第五排料端；控压阀，第五排料端通过控压阀与第一入料端连接。
[0014]进一步地，进料装置还包括:进料泵，设置在第五排料端处；三通阀，三通阀的第一端口与进料泵连接，三通阀的第二端口与控压阀连接，三通阀的第三端口与第五入料端连接。
[0015]进一步地，进料装置还包括原料加热装置，第五排料端通过原料加热装置与控压阀的入口连接。
[0016]热高分固液混合物进入减压塔，由于减压塔内气压较低，所以热高分的大部分固液混合物中的油液气化为蒸汽，部分未气化喷到减压塔的内壁上形成薄膜蒸发，蒸汽进入冷凝装置冷凝并进入油罐储存，而热高分固液混合物中的固体物质则流到减压塔的底部。由于本实用新型的减压蒸馏装置设置有多个冷凝装置，没有被第一冷凝装置冷凝的油蒸汽还会经过第二冷凝装置，进一步冷凝的油液会回流到油罐，第二冷凝装置冷凝出的油液首先进入并储存在液封中，之后定时打开液封te的下料阀，将这部分油液引至油te，因此本实用新型的减压蒸馏装置的蒸馏效率得到高，油蒸汽能够被更有效地冷凝，避免浪费，并且减少了排放到大气中的油蒸汽的量，保护了环境。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0018]图1示意性示出了本实用新型中的减压蒸馏装置的结构示意图。
[0019]图中附图标记:10、减压塔；11、弟一入料端；12、弟一排料端；13、排潘端；20、弟一冷凝装置；21、第二入料端；22、第二排料端；30、油罐；31、第三入料端；32、第三排料端；
40、第二冷凝装置；41、第四入料端；42、第四排料端；50、抽真空装置；51、第一真空泵；52、第二真空泵；53、冷却器；54、收集器；60、液封罐；70、排渣装置；71、残渣罐；72、排渣阀；81、原料罐；811、第五入料端；812、第五排料端；813、搅拌装置；82、控压阀；83、进料泵；84、三通阀；85、加热装置。
【具体实施方式】
[0020]以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0021]本实用新型提供了一种减压蒸馏装置，如图1所示，该减压蒸馏装置包括:减压塔10，包括第一入料端11和第一排料端12，第一排料端12的水平高度高于减压塔10内的液面的最高高度；第一冷凝装置20，包括第二入料端21和第二排料端22，第二入料端21与第一排料端12连接；油罐30，包括第三入料端31和第三排料端32，第三入料端31与第二排料端22连接，第三排料端32的水平高度高于油罐30内的液面的最高高度；第二冷凝装置40，包括第四入料端41和第四排料端42，第四入料端41与第三排料端32连接；液封罐60，第四排料端42与液封罐60的入口连接，液封罐60的入口的高度低于第四排料端42的高度，液封罐60的出液口与第三入料端31连接，液封罐60的出液口的高度高于第三入料端31的高度；抽真空装置50，抽真空装置50的入口与液封罐60的出气口连接。
[0022]热高分固液混合物进入减压塔10，由于减压塔10内气压较低，所以热高分的大部分固液混合物中的油液气化为蒸汽，部分未气化喷到减压塔10的内壁上形成薄膜蒸发，蒸汽进入冷凝装置冷凝并进入油罐30储存，而热高分固液混合物中的固体物质则流到减压塔10的底部。由于本实用新型的减压蒸馏装置设置有多个冷凝装置，没有被第一冷凝装置20冷凝的油蒸汽还会经过第二冷凝装置40，进一步冷凝的油液会回流到油罐30，第二冷凝装置40冷凝出的油液首先进入并储存在液封罐60中，之后定时打开液封罐60的下料阀，将这部分油液引至油罐30，因此本实用新型的减压蒸馏装置的蒸馏效率得到高，油蒸汽能够被更有效地冷凝，避免浪费，并且减少了排放到大气中的油蒸汽的量，保护了环境。
[0023]优选地，抽真空装置50包括:第一真空泵51，第一真空泵51的入口与液封罐60的出气口连接；第二真空泵52，第二真空泵52的入口与第一真空泵51的出口连接。优选地，第一真空泵51为罗茨真空泵；第二真空泵52为滑阀式真空泵或水环式真空泵。设置两个真空泵不仅能够提高抽真空的可靠性，并且还能够使真空度具有阶梯性，例如首先启动第二真空泵52，将减压塔10内的气压抽至绝压10kPa,然后再启动第一真空泵51将减压塔10内的气压抽至更高的真空度。
[0024]优选地，抽真空装置50还包括冷却器53，第一真空泵51的出口通过冷却器53与第二真空泵52的入口连接。冷却器53可以将第一真空泵51和第二真空泵52之间的气体进一步冷却，使油蒸汽冷凝成油液，避免排向大气。
[0025]优选地，如图1所示，抽真空装置50还包括收集器54，收集器54与冷却器53连接，收集冷却器冷凝的油液。
[0026]优选地，减压塔10还包括排渣端13，排渣端13设置在减压塔10的底部；减压蒸馏装置还包括排渣装置70，排渣装置70包括:残渣罐71 ;排渣阀72，残渣罐71通过排渣阀72与排渣端13连接。当需要排渣时，将残渣罐71抽至与减压塔10相同的真空度，然后打开排渣阀72进行排渣，排渣后关闭排渣阀72，将残渣罐71内的气压调节到大气压值，以便打开残渣罐71清理残渣。由于残渣罐71通过排渣阀72实现了与减压塔10实现了隔离，所以在排渣过程中以及清理或更换残渣罐71的过程中不需要停止减压塔10的工作，因此减压蒸馏装置能够持续运行，减压蒸馏的稳定性与可靠性也得到提高。
[0027]优选地，排渣阀72为导热油夹套保温气动球阀。
[0028]优选地，残渣罐71包括封头和罐身，封头与排渣阀72连接，罐身设置在导轨上并能够沿导轨滑动，封头和罐身之间设置有密封圈。更优选地，残渣罐底部还设置有称重装置。
[0029]优选地，残渣罐71与抽真空装置50连接，残渣罐71与抽真空装置50之间还设置有通断阀。残渣罐71利用抽真空装置50进行抽真空，这样可以比较方便地使残渣罐71内的压力与减压塔10内的压力保持一致。
[0030]优选地，残渣罐71与抽真空装置50之间还设置有止回阀。
[0031]优选地，抽真空装置50包括:第一真空泵51，第一真空泵51的入口与液封罐60的出气口连接；第二真空泵52，第二真空泵52的入口与第一真空泵51的出口连接；冷却器53，第一真空泵51的出口通过冷却器53与第二真空泵52的入口连接；残渣罐71的抽真空管路连接在抽真空装置50的冷却器53之前。从残渣罐71抽出的气体进一步工作冷却器53冷却，以冷凝出残存的油蒸汽。
[0032]优选地，减压蒸馏装置还包括进料装置，进料装置包括:原料罐81，包括第五入料端811和第五排料端812 ;控压阀82，第五排料端812通过控压阀82与第一入料端11连接。控压阀82将原料罐81的压力与减压塔10内的压力隔离开，控压阀82的靠近原料罐81的一端的压力为0.1MPa至0.3MPa。
[0033]优选地，如图1所示，原料罐81还包括搅拌装置813。更优选地，原料罐81还包括加热部，如图1示出的实施例中加热部为分布在原料罐81外壁上的电热棒。加热部将原料罐内的温度加热至200°C至400°C，并且通过搅拌装置813对原料进行搅拌，避免原料凝结。
[0034]优选地，进料装置还包括:进料泵83，设置在第五排料端812处；三通阀84，三通阀84的第一端口与进料泵83连接，三通阀84的第二端口与控压阀82连接，三通阀84的第三端口与第五入料端811连接。当代处理原料进入原料罐81后，启动进料泵83并连通三通阀84的第一端口与第三端口，从而使原料在原料罐81中循环，防止原料凝结固化，保持原料具有良好的流动性。
[0035]优选地，进料装置还包括原料加热装置85，第五排料端812通过原料加热装置85与控压阀82的入口连接。原料加热装置85将原料加热至150°C至350°C，被加热的原料再进入减压塔。
[0036]本实用新型的减压蒸馏装置通过减压蒸馏，将液化热高分固液混合物进行固液分离，减压蒸馏出来的液体进入加氢单元，作为过程溶剂循环使用；减压蒸馏出来的固体物称之为残渣。通过本实用新型的减压蒸馏装置蒸馏出的残渣中固含量(四氢呋喃不容物)超过50%，蒸馏效率高，并且被排放到大气中的的油蒸汽量少，避免了油液浪费并且保护了环境。
[0037]利用本实用新型的减压蒸馏装置进行减压蒸馏的具体操作过程如下:
[0038]将待处理的原料油引入原料罐81后，启动进料泵83，将三通阀84打至循环阀位，原料油在原料罐81内打循环，同时启动原料罐81的搅拌装置813，使得原料均匀混合；对于粘度大容易凝结的原料，原料罐81的加热部可以将原料加热到40°C至150°C，循环搅拌防止原料里固体颗粒沉淀或者原料分层，加热保持温度降低原料粘度，保持原料具有良好的流动性；
[0039]启动第二真空泵52将减压塔10内的压力抽至绝压10kPa,然后启动第一真空泵51将减压塔10、残渣罐71、第一冷凝装置20、第二冷凝装置40和油罐30抽至负压20mbar以下，并打开加热装置85对即将进入减压塔10的原料进行预热，预热温度控制在150°C至350°C，同时启动导热油系统将减压塔10预热到需要的温度，最佳温度为280°C至350°C ；
[0040]将三通阀84切换至进料阀位，并利用控压阀82控制原料进入减压塔10的压力为0.05MPa至0.2MPa，并将加热装置85的温度调节至320°C至420°C，记录减压塔10的第一排料端12处的气体温度，当气体温度上升时证明已经有油被蒸出；
[0041]当需要对减压塔10内的残渣进行清理时，打开排渣阀72，将减压塔10内的残渣排至残渣罐71内；当残渣罐71内的残渣的重量到达设定值时，关闭排渣阀72，并向残渣罐71内注入氮气，使得残渣罐71内的压力达到大气压强，再打开残渣罐71，清理残渣；残渣被取出后重新关上残渣罐71，向残渣罐71内充正压氮气以测试残渣罐71的密封性，检查合格后将残渣罐71抽至减压塔10的真空度，并重新打开排渣阀72 ；
[0042]当油罐30内的油液到达预定液位时，启动出油泵，向外排出油液，并调节油液的排出量与冷凝量相等；
[0043]每隔8小时至16小时就打开液封罐60的出液口，将液封罐60内的油液引入油罐30 ；
[0044]本实用新型的减压蒸馏装置主要具有以下优点:
[0045]原料罐81连续进料，克服了间隙操作带来的原料冷却固化导致设备和管线堵塞的难题；
[0046]减压塔10没有搅拌刮板等运动部件，不存在粘稠原料引起的电机功率过多或者转动部件抱死等问题，减压塔稳定性较好；
[0047]进料通过进料泵83及控压阀82调节，可以比较准确的控制进料量；
[0048]残渣罐71可以实现分合与加压密封，残渣取出方便，不影响正常的蒸馏，可以保证减压蒸馏装置实现连续操作；
[0049]油蒸汽通过两级冷却冷凝和冷却器53冷凝，回收效果较好，且油液可以现实连续和间断排放；
[0050]抽真空装置50有两台真空泵组成，可以根据不同的要求实现不同的真空度；
[0051]减压蒸馏装置操作灵活性高，处理原料的宽泛度比较好。
[0052]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种减压蒸馏装置，其特征在于，包括: 减压塔(10)，包括第一入料端(11)和第一排料端(12)，所述第一排料端(12)的水平闻度闻于所述减压塔(10)内的液面的最闻闻度； 第一冷凝装置(20)，包括第二入料端(21)和第二排料端(22)，所述第二入料端(21)与所述第一排料端(12)连接； 油罐(30)，包括第三入料端(31)和第三排料端(32)，所述第三入料端(31)与所述第二排料端(22)连接，所述第三排料端(32)的水平高度高于所述油罐(30)内的液面的最高高度； 第二冷凝装置(40)，包括第四入料端(41)和第四排料端(42)，所述第四入料端(41)与所述第三排料端(32)连接； 液封罐(60)，所述第四排料端(42)与所述液封罐￠0)的入口连接，所述液封罐(60)的入口的高度低于所述第四排料端(42)的高度，所述液封罐￠0)的出液口与所述第三入料端(31)连接，所述液封罐￠0)的出液口的高度高于所述第三入料端(31)的高度； 抽真空装置(50)，所述抽真空装置(50)的入口与所述液封罐￠0)的出气口连接。
2.根据权利要求1所述的减压蒸馏装置，其特征在于，所述抽真空装置(50)包括: 第一真空泵(51)，所述第一真空泵(51)的入口与所述液封罐￠0)的出气口连接； 第二真空泵(52)，所述第二真空泵(52)的入口与所述第一真空泵(51)的出口连接。
3.根据权利要求2所述的减压蒸馏装置，其特征在于，所述抽真空装置(50)还包括冷却器(53)，所述第一真空泵(51)的出口通过所述冷却器(53)与所述第二真空泵(52)的入口连接。
4.根据权利要求1所述的减压蒸馏装置，其特征在于，所述减压塔(10)还包括排渣端(13)，所述排渣端(13)设置在所述减压塔(10)的底部；所述减压蒸馏装置还包括排渣装置(70)，所述排渣装置(70)包括: 残渣罐(71)； 排渣阀(72)，所述残渣罐(71)通过所述排渣阀(72)与所述排渣端(13)连接。
5.根据权利要求4所述的减压蒸馏装置，其特征在于，所述残渣罐(71)与所述抽真空装置(50)连接，所述残渣罐(71)与所述抽真空装置(50)之间还设置有通断阀。
6.根据权利要求5所述的减压蒸馏装置，其特征在于，所述残渣罐(71)与所述抽真空装置(50)之间还设置有止回阀。
7.根据权利要求5所述的减压蒸馏装置，其特征在于，所述抽真空装置(50)包括: 第一真空泵(51)，所述第一真空泵(51)的入口与所述液封罐￠0)的出气口连接； 第二真空泵(52)，所述第二真空泵(52)的入口与所述第一真空泵(51)的出口连接； 冷却器(53)，所述第一真空泵(51)的出口通过所述冷却器(53)与所述第二真空泵(52)的入口连接； 所述残渣罐(71)的抽真空管路连接在所述抽真空装置(50)的冷却器(53)之前。
8.根据权利要求1所述的减压蒸馏装置，其特征在于，所述减压蒸馏装置还包括进料装置，所述进料装置包括: 原料罐(81)，包括第五入料端(811)和第五排料端(812)； 控压阀(82)，所述第五排料端(812)通过所述控压阀(82)与所述第一入料端(11)连 接。
9.根据权利要求8所述的减压蒸馏装置，其特征在于，所述进料装置还包括: 进料泵(83)，设置在所述第五排料端(812)处； 三通阀(84)，所述三通阀(84)的第一端口与所述进料泵(83)连接，所述三通阀(84)的第二端口与所述控压阀(82)连接，所述三通阀(84)的第三端口与所述第五入料端(811)连接。
10.根据权利要求8所述的减压蒸馏装置，其特征在于，所述进料装置还包括原料加热装置(85)，所述第五排料端(812)通过所述原料加热装置(85)与所述控压阀(82)的入口连接。
【文档编号】C10G7/06GK204073477SQ201420569547
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月29日 优先权日:2014年9月29日
【发明者】李克健, 王国栋, 章序文, 杨葛灵, 高山松 申请人:神华集团有限责任公司, 中国神华煤制油化工有限公司, 中国神华煤制油化工有限公司上海研究院