[發明專利]低溫快速萃取法分離高溫煤焦油組分的成套設備及方法

有效

• 申請號: 201310102442.2
• 申請日: 2013-03-28
• 公開（公告）號: CN103194252A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 魏賢勇;江衛;宗志敏;王明南;殷濤;和德濤;張波;楚可嘉;李萬勇;楊重陽;徐賓;李保民;趙煒;朱亭亭;丁俊;楊其權;王青;韓濤;袁帥;王勇;曹敬佩;樊星;趙云鵬;梁靜;任海寧;彭友林;沈紅娜;劉顯靈;周健;趙偉;李海平;靖玲
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學;棗莊礦業（集團）有限責任公司
• 主分類號: C10C1/18
• 分類號: C10C1/18;C10C1/04
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 唐惠芬

1.一種低溫快速萃取法分離高溫煤焦油組分的成套設備，其特征是：分離高溫煤焦油組分成套設備包括兩個釜、四個罐，分別是由煤焦油萃取釜、輕油溶液緩沖罐、過濾罐、精制輕油溶液緩沖罐、蒸餾釜和溶劑儲罐；

煤焦油萃取釜中右上側部溶劑入料口與溶劑罐右下部溶劑出料口的管路相連；煤焦油萃取釜中右下側部輕油溶液出料口與輕油溶液緩沖罐左上部的入料口的管路相連；輕油溶液緩沖罐右下部的出料口與過濾罐上蓋的輕油溶液入料口的管路相連；過濾罐下部的精制輕油溶液出料口與精制輕油溶液緩沖罐上部的精制輕油溶液入料口的管路相連；精制輕油溶液緩沖罐的下部精制輕油溶液出料口與蒸餾釜上蓋的精制輕油溶液入料口的管路相連；蒸餾釜右上側的溶劑蒸汽出料口與冷凝器的溶劑蒸汽入料口的管路相連；冷凝器的溶劑出料口與溶劑儲罐上蓋溶劑入料口的管路相連；生產壓力氮氣裝置的輸送管路分別通過三通閥依次分別與煤焦油萃取釜、輕油溶液緩沖罐、過濾罐、精制輕油溶液緩沖罐、蒸餾釜以及溶劑儲罐上蓋的第一壓縮氮氣入口、第二壓縮氮氣入口；第三壓縮氮氣入口、第四壓縮氮氣入口、第五壓縮氮氣入口管路相連，同時尾氣冷凝回收裝置的管路分別通過三通閥依次分別與煤焦油萃取釜、輕油溶液緩沖罐、過濾罐、精制輕油溶液緩沖罐、蒸餾釜以及溶劑儲罐上蓋的第一尾氣放散口、第二尾氣放散口、第三尾氣放散口、第四尾氣放散口、第五尾氣放散口、第六尾氣放散口管路相連。

2.根據權利要求1所述的低溫快速萃取法分離高溫煤焦油組分的成套設備，其特征是：所述的煤焦油萃取釜包括一個耐壓釜體，耐壓釜體上蓋設有測溫熱電偶、壓力表、煤焦油入料口、通向釜體內的磁力攪拌漿、溶劑入料口、第一壓縮氮氣入口以及第一尾氣放散口，耐壓釜體側面設有輕油溶液出料口、蒸汽熱盤管入口以及蒸汽熱盤管出口，耐壓釜體下部設有重質瀝青出料口。

3.根據權利要求1所述的低溫快速萃取法分離高溫煤焦油組分的成套設備，其特征是：所述的輕油溶液緩沖罐包括一常壓釜體，常壓釜體上蓋設有輕油溶液入料口、第二壓縮氮氣入口、第二尾氣放散口，常壓釜體側面設有輕油溶液出料口、液位計。

4.根據權利要求1所述的低溫快速萃取法分離高溫煤焦油組分的成套設備，其特征是：所述的過濾罐包括一個耐壓釜體，耐壓釜體上蓋設有輕油溶液入料口、第三壓縮氮氣入口、壓力表、第三尾氣放散口，耐壓釜體內部設有鑲嵌過濾膜網眼的過濾板，耐壓釜體下部設有精制輕油溶液出料口。

5.根據權利要求1所述的低溫快速萃取法分離高溫煤焦油組分的成套設備，其特征是：所述的精制輕油溶液緩沖罐包括一常壓釜體，常壓釜體上蓋設有精制輕油溶液入料口、第四壓縮氮氣入口、第四尾氣放散口，常壓釜體側面設有精制輕油溶液出料口、液位計。

6.根據權利要求1所述的低溫快速萃取法分離高溫煤焦油組分的成套設備，其特征是：所述的蒸餾釜包括一個耐壓釜體，耐壓釜體上蓋設有精制輕油溶液入料口、壓縮氮氣入口、通向釜體內的磁力攪拌漿、第五尾氣放散口、；溶劑蒸汽出料口以及壓力表和測溫熱電偶，耐壓釜體側面設有蒸汽熱盤管出口和蒸汽熱盤管入口，耐壓釜體底部設有輕油成分出料口。

7.根據權利要求1所述的低溫快速萃取法分離高溫煤焦油組分的成套設備，其特征是：所述的冷凝器包括一個常壓列管式換熱器，常壓列管式換熱器設有溶劑蒸汽入料口和溶劑出料口。

8.根據權利要求1所述的低溫快速萃取法分離高溫煤焦油組分的成套設備，其特征是：所述的溶劑儲罐包括一個常壓罐，常壓罐蓋上設有冷凝器冷凝下來的溶劑入料口、第五壓縮氮氣入口、第六尾氣放散口、常壓罐的側面設有溶劑出料口和液位計。

9.一種低溫快速萃取法分離高溫煤焦油組分的方法，其特征是：所述的方法包括：煤焦油萃取并獲得重質瀝青過程、精制輕油溶液過濾過程和精制輕油蒸餾并獲得精制輕油過程，具體過程如下：

一、煤焦油萃取并獲得重質瀝青過程

步驟1：按照體積比一定的比例，分別從煤焦油萃取釜上蓋的煤焦油入料口和溶劑入料口注入高溫煤焦油原料和萃取溶劑到煤焦油萃取釜釜內，并保持物料總體積至煤焦油萃取釜的萃取釜高度的1/3至?2/3處；

步驟2：開啟蒸汽熱盤管出口和蒸汽熱盤管入口的閥門，控制并維持釜內溫度在30^oC-100^?oC范圍的一個穩定的溫度區間內，之后打開磁力攪拌漿連續攪拌1-10小時，靜止0.5-5小時后分別打開第一尾氣放散口和輕油溶液出料口的閥門；打開第一壓縮氮氣入口的閥門，利用壓縮氮氣的推動力，輕油溶液從輕油溶液出料口經過輕油溶液緩沖罐的輕油溶液入料口全流入輕油溶液緩沖罐內；

步驟3：關閉煤焦油萃取釜中的第一壓縮氮氣入口和輕油溶液出料口的閥門，打開溶劑儲罐上蓋上溶劑出料口的閥門，再打開第五壓縮氮氣入口的閥門；利用壓縮氮氣的推動力，溶劑儲罐中的萃取劑即溶劑從溶劑出料口經過煤焦油萃取釜上蓋的溶劑入料口注入煤焦油萃取釜內，始終維持物料總體積在煤焦油萃取釜的萃取釜高度的1/3至?2/3處；

步驟4：開啟蒸汽熱盤管出口和蒸汽熱盤管入口的閥門，控制并維持釜內溫度在30^oC-100^?oC之后打開磁力攪拌漿連續攪拌1-10小時，靜止0.5-5小時后分別打開第一尾氣放散口和輕油溶液出料口的閥門；打開第一壓縮氮氣入口的閥門，利用壓縮氮氣的推動力，輕油溶液從輕油溶液出料口經過輕油溶液緩沖罐2-1的輕油溶液入料口全流入輕油溶液緩沖罐內；再次重復步驟3和步驟4為止；

步驟5：獲得重質瀝青

開啟蒸汽熱盤管出口和蒸汽熱盤管入口的閥門，控制并維持釜內溫度在30^oC-100^?oC打開磁力攪拌漿，在連續攪拌的條件下，打開重質瀝青出料口，同時打開第一壓縮氮氣入口的閥門，利用壓縮氮氣的推動力，重質瀝青從重質瀝青出料口全部流出；

二、精制輕油溶液過濾過程

依據輕油溶液緩沖罐中液位計的變化確定何時開始精制過濾，輕油溶液緩沖罐中物料液位計顯示輕油溶液緩沖罐的高度在>1/5?且<4/5的范圍內可以進行精制過濾；

步驟1：分別打開輕油溶液緩沖罐的輕油溶液出料口的閥門，同時打開過濾罐上蓋輕油溶液入料口、精制輕油溶液出料口的閥門以及精制輕油溶液緩沖罐?上蓋中精制輕油溶液入料口和尾氣放散口的閥門；

步驟2：開啟輕油溶液緩沖罐上第二壓縮氮氣入口的閥門，利用壓縮氮氣的推動力，輕油溶液經過過濾罐中鑲嵌過濾膜網眼的過濾板，過濾的后精制輕油溶液再經過精制輕油溶液入料口進入精制輕油溶液緩沖罐內；

三、精制輕油蒸餾并獲得精制輕油過程

依據精制輕油溶液緩沖罐中液位計的變化確定，精制輕油溶液緩沖罐中物料液位>?1/5且<4/5的高度時進行蒸餾萃取劑；

步驟1：先分別關閉精制輕油溶液緩沖罐中的第四壓縮氮氣入口和第四尾氣放散口的閥門，打開精制輕油緩沖罐中精制輕油溶液出料口的閥門；打開精制輕油緩沖罐中的第四壓縮氮氣入口，利用壓縮氮氣的推動力，精制輕油溶液經過精制輕油溶液緩沖罐中的精制輕油溶液出料口再經過蒸餾釜上部精制輕油溶液入料口直接流入蒸餾釜的釜體內；

步驟2：開啟蒸餾釜上蒸汽熱盤管出口和蒸汽熱盤管入口的閥門，打開磁力攪拌漿連續攪拌，控制并維持釜內溫度在50^oC-160^?oC；萃取劑即溶劑蒸汽從蒸餾釜的溶劑蒸汽出料口不斷進入冷凝器的溶劑物料的入口之后經冷凝后的萃取劑即溶劑再經過冷凝器溶劑物料的出口進入溶劑儲罐內，溶劑儲罐內的萃取劑即溶劑作為下次煤焦油萃取時的循環萃取劑使用；

步驟3：在蒸餾釜依靠連續進料的方式進行連續蒸餾操作過程中，在蒸餾釜中待蒸餾物料量的體積始終維持為蒸餾釜總體積的1/5至<?2/3?的高度范圍內；

步驟4：蒸餾釜控制并維持釜內溫度在50^oC-160^?oC過程中再無萃取劑即溶劑被蒸餾從冷凝器溶劑物料的出口流出出來時，精制輕油溶液的全部蒸餾全部結束；之后關閉蒸餾釜上蒸汽熱盤管出口和蒸汽熱盤管入口的閥門，打開磁力攪拌漿連續攪拌0.5-2小時，觀察測溫熱電偶顯示的接近室溫后打開蒸餾釜上蓋的壓縮氮氣入口，利用壓縮氮氣的推動力，從蒸餾釜中的輕油成分出料口獲得精制的輕油成分；

重復步驟1、2、3，即可再次進行煤焦油萃取的操作。