[發明專利]一種微波耦合超聲波催化裂化煉油裝置

有效

• 申請號: 201711346756.1
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN108018072B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 胡意如
• 申請（專利權）人: 胡意如
• 主分類號: C10G53/04
• 分類號: C10G53/04;B01J19/10;B01J19/08;B01J3/03
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 顏勇

本發明公開了一種微波耦合超聲波催化裂化煉油裝置，包括真空反應釜、分離釜以及用于對真空反應釜和分離釜冷卻的循環冷卻裝置，真空反應釜內設置有諧振腔，待煉制油流經諧振腔，在微波和超聲波結合作用下催化裂化，分離釜內設置有均質反應腔，經催化裂化的油在添加合適的改質添加劑后流入均質反應腔發生均質反應，而后經延時存油彎管流入分離釜，同樣在微波和超聲波的共同作用下發生除雜、脫硫、脫氮、懸浮液絮凝分離以及萃取等反應，接著流入分餾塔精餾，最后再系統脫硫精制得到符合要求的成品油。整個過程實現了在低溫、常減壓下不加氫提煉，提煉效率高，提煉油品好，提煉成本低，降低了環境污染，推動了產業發展和升級。

技術領域

本發明涉及物理、化學反應工程設備領域，尤其涉及一種微波耦合超聲波對包括石油原油、重油、廢礦物油、生物質油等在低溫、常減壓條件下減粘催化裂化而提煉汽油、柴油或基礎油；同時對油品脫硫、脫氮、絮凝、萃取以及絡合的工業裝置。

背景技術

隨著對石油開采程度的加深，石油變稠變重已經成為不可逆轉的趨勢，隨著我國工業步伐飛速發展，從國際石油市場進口的原油比例超過87%，而這些進口原油大多是稠油和超稠油，加之國內產業的巨量廢礦物油，用一般煉制技術生產的油品基本達不到國家標準。多年來，國企煉油廠基本沿用傳統加氫工藝，產品雖然能達到國家標準，但對加氫而言，由于存在位阻效應，苯并噻吩、二苯并噻吩、特別是噻吩硫及烷基取代物難以接近催化劑活性中心，噻吩硫難以實現完全清除，如果繼續增加氫壓，會降低燃油中烯烴和芳烴的含量，從而引起汽油辛烷值的降低、柴油潤滑性下降、氫耗增加、催化劑用量增加、反應釜體積增大、設備投資以及操作費用急劇增加等弊端。動力學研究表明，通過加氫技術把茶油中硫的質量分數從500x10^-6降至15x10^-6，反應釜的體積和催化劑的用量至少增加2倍，并且安全風險大，環境污染嚴重。

對于民企煉油廠而言，技術、設備、氫源、資金等的局限以及抗風險能力低等問題，不能擁有先進的加氫工藝設備，還采用早期土煉制方法，即對廢礦物油簡單蒸餾未經分餾的混合油用酸堿精制方法處理后直接進入市場，其惡劣后果是：產業的“三廢”無后續處理，嚴重破壞生態環境。

微波是新近發展起來的一種先進的前沿技術，具有加熱快、無溫度梯度以及物體內外同時受熱等諸多優點，適合熱不穩定成分的提取，可滿足水提、醇提和揮發油的萃取、絮凝、絡合分離等工藝要求。但是由于微波輻射滲透深度不足，影響了裝置的容積以及微波輻射的均勻性，這也是制約微波技術能否工業化大規模運用的關鍵因素。有的企業為了解決微波輻射深度問題及生產需要，采用上千瓦級大功率磁控管，并且增加攪拌裝置，單一萃取工藝可能達到要求，但對懸燭液分離還需添加沉降裝置，因此，現有技術結構限制了微波技術在工業裝置上的應用。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種微波耦合超聲波催化裂化煉油裝置，能夠在低溫、常減壓條件下實現對原油、重油、廢礦物油、生物質油等的不加氫提煉，同時對油品脫硫、脫氮、絮凝、萃取以及絡合等以便獲得合格石油產品，從而推動產業發展和升級。

本發明通過以下技術手段解決上述問題：一種微波耦合超聲波催化裂化煉油裝置，包括真空反應釜、分離釜以及用于對真空反應釜和分離釜冷卻的循環冷卻裝置；

所述真空反應釜內設置有U型管狀的諧振腔，所述諧振腔外壁交錯均勻分布有微波發生器和超聲波發生器，諧振腔頂端設置有空氣排空止回閥，真空反應釜上設置有檢修孔、溫度傳感器、壓力傳感器、與諧振腔進料端連通的反應釜進料口以及與諧振腔出料端連通的反應釜出料口；