專利名稱：一種分離石油重質(zhì)油的方法
本明涉及一種分離烴類混合物的方法，尤其是利用超臨界溶劑萃取分離混合物的方法。
石油重質(zhì)油，如石油常壓渣油、減壓渣油及煉制過程中產(chǎn)生的其他重質(zhì)產(chǎn)品等具有沸點(diǎn)高，熱穩(wěn)定性差，組成極為復(fù)雜的特點(diǎn)。要對(duì)它進(jìn)行評(píng)價(jià)，首要的問題是必須先對(duì)它進(jìn)行某種程度的分離。迄今為止，大都是采用液相沖洗色譜法作為主要分離手段，按族組成分離成飽和份、芳香份、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)四個(gè)或更多個(gè)，如六至十個(gè)組分，然后分別對(duì)這些組份的化學(xué)組成和平均結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究。這種方法從指導(dǎo)發(fā)展重質(zhì)油利用和加工技術(shù)的角度來看，尚有嚴(yán)重不足之處，主要表現(xiàn)在(1)色譜分離方法繁瑣，而且所得樣品數(shù)量很少，難以從中獲得能滿足工程技術(shù)上所必需的各種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和信息;(2)色譜法的分離原理與生產(chǎn)進(jìn)程相差太遠(yuǎn)，由此得到的研究成果不便于用到生產(chǎn)實(shí)際。
US3597464(1971)，Zosel公開了一種利用超臨界流體萃取分餾的方法，利用超臨界乙烯或乙烷為溶劑，采用恒定分離柱溫差和步進(jìn)式升壓方式，將不同鏈長的三烷基鋁混合物，分離成鏈長較為單一的有機(jī)鋁化合物。US3969169(1976)Zosel公開了以乙烷作溶劑，用上述US3597464的方法和裝置將C16至C26的α-烯烴混合物分離成每種化合物純度可達(dá)95-99%的餾份。Zosel，Angew.Chem.Int.Ed.Engl.，1978;17，702發(fā)表了以超臨界乙烯為溶劑，利用上述方法將鱈魚肝油按分子量和不飽和度的大小成功地分離成50個(gè)餾份。
R.P.Wanzinski，etal.，preprints-ACS，Div.Fuel Chem.，1.243 1985;發(fā)表了與上述Zosel類似的分離裝置，以超臨界環(huán)己烷為溶劑，采用恒定壓力和分步降低分離柱頂部溫度，即降低分離柱溫差的方式，將煤液化殘?jiān)头蛛x成6個(gè)窄餾份，以便更好地測(cè)定其熱力學(xué)性質(zhì)。
上述方法中，Wanzinski的技術(shù)中，由于系統(tǒng)溫度的穩(wěn)定比壓力穩(wěn)定困難得多，所以按這種方法分離，其可靠性和重復(fù)性差，而Wanzinski和Zosel的技術(shù)中，超臨界流體萃取分餾柱的溫差是依靠分離柱頂部的加熱器和所謂像“手指”狀的熱回流頭(Hot Finger)或稱為“手指”狀的空心分離器(Finger-shaped Hollow separator)實(shí)現(xiàn)的。這就使設(shè)備的結(jié)構(gòu)和制造較為復(fù)雜，在Zosel技術(shù)中，超臨界流體直接用管線進(jìn)入分離柱萃取段。在Wanzinski的技術(shù)中，文獻(xiàn)中雖指出了超臨界流體通過“分布器”進(jìn)入萃取段，但未說明結(jié)構(gòu)和原理。Zosel的方法不適于石油渣油的分離評(píng)價(jià)，因?yàn)椋? Zosel使用乙烯或乙烷作溶劑，它們對(duì)石油重質(zhì)油，特別是石油渣油的溶解能力太低，萃取殘余物太多，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)石油重質(zhì)油，特別是石油渣油進(jìn)行全面評(píng)價(jià);2 Zosel采用恒定溫差步進(jìn)式升壓方法為分離條件對(duì)分離石油重質(zhì)油，特別是石油渣油這種沸程范圍非常寬，組成極為復(fù)雜和組份連續(xù)分布的體系，其升壓“分步”定量化很難掌握，而且每升高一次壓力，都會(huì)產(chǎn)生一次干擾分離過程的平穩(wěn)進(jìn)行，從而使同一實(shí)驗(yàn)室分離結(jié)果的重復(fù)性和不同實(shí)驗(yàn)室分離結(jié)果的再現(xiàn)性都很難保證。
Wanzinski的方法也存在兩個(gè)問題(1)他選用環(huán)已烷作溶劑，其臨界溫度為281℃。分離溫度須高于臨界溫度，可達(dá)300℃以上。石油重質(zhì)油，特別是石油渣油長時(shí)間地在這種溫度作用下會(huì)發(fā)生熱分解，不宜用于建立評(píng)價(jià)方法。而且環(huán)已烷分子量大、分離選擇性差，難以滿足分離精度的要求;(2)在工藝上采用了恒定壓力，分步降低柱頂溫度的方法。這種方法的缺點(diǎn)是試驗(yàn)裝置溫度的升降和維持穩(wěn)定要比壓力的升降和穩(wěn)定困難得多，這難以保證實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性和分離效果，不能滿足建立石油重質(zhì)油的分離評(píng)價(jià)方法。
US4290880采用分段沉降法，分離過程是通過一個(gè)混合器和溫度條件不同的三個(gè)分離器實(shí)現(xiàn)的，每個(gè)分離器只能得到一個(gè)產(chǎn)品，因此，采用此過程只能得到三個(gè)產(chǎn)品，而且每段分離無“內(nèi)回流”產(chǎn)生，無分餾作用，因而分離效果較有分餾作用的為差。
日本公開特許(A)昭61-254693，較US4290880增設(shè)了一個(gè)抽提塔，分為上下兩段，上部為濃縮段，下部為回收段，渣油從抽提塔中部連續(xù)進(jìn)入，溶劑從抽提塔底部進(jìn)入，進(jìn)行逆流萃取，抽提塔頂部和底部分別設(shè)有熱交換器，保持頂部溫度高于底部溫度，因此，在濃縮段有回流產(chǎn)生，其分離效果要優(yōu)于美國專利技術(shù)，該過程可獲四個(gè)產(chǎn)品，而且過程中各處的溫度，壓力條件，物流量和性質(zhì)是不變的，其抽提塔頂部抽提物為一個(gè)寬餾份，它的分離是靠后續(xù)的三個(gè)分離器完成的。
本發(fā)明的目的在于建立一種分離原理與生產(chǎn)過程相近的能將石油重質(zhì)油在較低的溫度下，大致按分子量大小切割成十幾個(gè)或更多個(gè)所需要的窄餾份的方法及裝置，為建立石油重質(zhì)油，特別是石油渣油的評(píng)價(jià)方法提供一種有效的分離手段。
本發(fā)明的目的通過以下方案實(shí)現(xiàn)將重質(zhì)油送入超臨界液體萃取分餾柱的萃取釜(1)中，以C3、C4、nC5或它們的混合物為溶劑，增壓增溫至高于其臨界壓力和臨界溫度，使超臨界流體從超臨界流體萃取分餾柱下部的萃取釜1底部的“單向流”式超臨界流體分布器3進(jìn)入萃取釜1，與原料充分接觸，進(jìn)行萃取，形成兩相;溶有部分原料的超臨界流體相向上流經(jīng)至下而上溫度升高，而且具有恒定的溫度梯度的填料床層5，填料段為φ2×2mm不銹鋼θ環(huán)，床層溫度為100-250℃，使部分被溶解的原料析出向下流入填料層形成回流，分離時(shí)萃取分餾柱的壓力采用線性升壓方式，壓力可為3.5-20MPa，升壓速度0.5-1.5MPa/hr，實(shí)現(xiàn)萃取分餾;流過填料床層的超臨界流體相從柱頂部流出口流經(jīng)冷卻器7和壓力調(diào)節(jié)閥9-1，減壓至0.2-2.0MPa后，進(jìn)入溶劑產(chǎn)品分離器14-1，電加熱至100-200℃實(shí)現(xiàn)二者的分離，產(chǎn)品按分子量大小切割成需要的任意餾份，由收集器16收集，真空干燥，溶劑經(jīng)冷卻循環(huán)使用，當(dāng)溶劑不足時(shí)可補(bǔ)充。
上述方法中，萃取分餾柱的溫度具有恒定的溫度梯度，其萃取釜溫度高于溶劑臨界溫度10-50℃，柱頂溫度高于柱底溫度10-80℃，循環(huán)溶劑的流率為60-200ml/分(液體)。
分離石油重質(zhì)油的超臨界流體萃取分餾裝置包括原料進(jìn)料泵，溶劑預(yù)熱爐，高壓溶劑泵，超臨界流體萃取分餾柱，溶劑產(chǎn)品分離器，溶劑缸，超臨界流體冷卻器，溶劑冷凝冷卻器及溫度壓力計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，萃取分餾柱分為萃取釜和分餾段兩部分，在萃取釜底部裝有一個(gè)可防止萃取殘余物倒流入溶劑管線的“單向流”超臨界流體分布器，該分布器包括一個(gè)限位螺帽，一個(gè)浮動(dòng)錐體和一個(gè)底座;萃取分餾柱采用的加熱裝置為三段電保溫加熱，通過微機(jī)控制，以實(shí)現(xiàn)萃取分餾柱有均勻的溫度梯度，并用微機(jī)控制的步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)針閥來實(shí)現(xiàn)萃取分餾柱的線性升壓。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下的優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明選用C3、C4(包括iC4)、nC5或它們的混合物作溶劑，是區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的重要特點(diǎn)之一。因?yàn)檩p烴的溶劑能力是隨碳原子數(shù)的增加而增大，分離的選擇性則隨碳原子數(shù)增加而變差。如果選用C2或C-2作溶劑，即使在高壓下操作，對(duì)石油重質(zhì)油，特別是石油渣油的抽出率很低，也就失去了分離評(píng)價(jià)石油重質(zhì)油的本來含意。如果選用碳原子數(shù)更高的輕烴(如環(huán)已烷等)作溶劑，不僅分離選擇性差，影響研究結(jié)果的實(shí)用性，還由于其較高的臨界溫度，必然導(dǎo)致分離過程要在較高的溫度(如高于300℃)下進(jìn)行，會(huì)造成石油重質(zhì)油分解變質(zhì)。溶質(zhì)與溶劑的互溶性是影響體系相行為至關(guān)重要的因素。因此，這也是影響分離效果的關(guān)鍵因素之一。在給定溶劑下，溶劑與沸點(diǎn)較低或分子量較小的重質(zhì)油的互溶性較大，在固定石油重質(zhì)油的條件下，碳原子數(shù)多的輕烴溶劑與其互溶性也較大。溶劑與溶質(zhì)的互溶性太小，會(huì)造成抽出率太低，互溶性太強(qiáng)，又導(dǎo)致分離選擇性下降，甚至不能實(shí)現(xiàn)正常的分離作用。例如，當(dāng)選用nC5作溶劑分離重質(zhì)減壓瓦斯油時(shí)，就難以獲得理想的分離結(jié)果，用于分離石油減壓渣油時(shí)，不僅抽出率高，分離的選擇性也能滿足要求。
由于本發(fā)明采用了恒定溫差，線性升壓的分離條件，這就使得同一實(shí)驗(yàn)室分離結(jié)果的重復(fù)性和不同實(shí)驗(yàn)室分離結(jié)果的再現(xiàn)性得到了保證，而Zosel采用的恒定溫差和步進(jìn)式升壓方式對(duì)分離石油重質(zhì)油，特別是石油渣油這種沸程范圍非常寬，組成極為復(fù)雜和組份連續(xù)分布的體系，其升壓“分步”定量化很難掌握，而且每升高一次壓力，都會(huì)產(chǎn)生一次干擾分離的平穩(wěn)進(jìn)行，從而使實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性和再現(xiàn)性難以保證.Wanzinski采用了恒定壓力，分步降低柱頂溫度的方法，因?yàn)檠b置溫度的升降和維持穩(wěn)定要比壓力的升降和穩(wěn)定困難的多，這難以保證實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性和分離效果，難以滿足建立石油重質(zhì)油的分離評(píng)價(jià)方法的要求。
本發(fā)明在分餾柱頂無加熱器和熱交換器，溫差靠分段電保溫加熱保證，系統(tǒng)熱源主要來自溶劑預(yù)熱爐，這使得本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比設(shè)備的結(jié)構(gòu)和制造大為減化。Zosel和Wanzinski技術(shù)設(shè)有柱頂加熱器和熱交換器。
本發(fā)明的超臨界流體進(jìn)入萃取段的方式是通過“單向流”分布器進(jìn)入，石油重質(zhì)油，特別是石油渣油的萃取殘余物不僅粘度大，而且軟化點(diǎn)也高，采用“單向流”分布器的優(yōu)點(diǎn)為可以防止萃取殘余物倒流入溶劑管線而造成管路堵塞的故障發(fā)生，保證分離試驗(yàn)安全順利進(jìn)行。
本發(fā)明可根據(jù)石油重質(zhì)油分離評(píng)價(jià)的需要將產(chǎn)品切割成任意個(gè)餾份，而US4290880和JP61-254693不能如此。
本發(fā)明在萃取分餾柱頂部流出的超臨界流體相經(jīng)冷卻器7冷卻，避免了使用既耐溫又耐壓，難以兩全的壓力調(diào)節(jié)閥，而且超臨界流體冷卻后變成高壓液體，它具有更大的溶劑能力，可以避免流出管線殘留析出的溶質(zhì)。
本發(fā)明壓力控制采用微機(jī)控制一個(gè)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的針閥來實(shí)現(xiàn)線性升壓的目的，這比現(xiàn)有技術(shù)中采用壓力調(diào)節(jié)器控制系統(tǒng)壓力有如下的優(yōu)點(diǎn)使得線性升壓的控制簡(jiǎn)單可靠，設(shè)備裝置簡(jiǎn)單，壽命增長，可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確而直觀的控制，必要時(shí)，還可實(shí)現(xiàn)多種升壓方式。
總之采用本發(fā)明分離石油重質(zhì)油具有產(chǎn)物收率高，分離效果好的優(yōu)點(diǎn)，以大慶減壓渣油為例，一公斤渣油裝入超臨界流體萃取分餾柱的萃取釜中，釜底220℃，柱頂230℃，溶劑流量100ml/分(液體)，在7小時(shí)20分內(nèi)將壓力從4.8MPa升至12.0MPa，可將大慶減壓渣油分離成17個(gè)窄餾份，總收率可達(dá)89.2%。
以iC4為溶劑，以勝利減壓渣油為原料，將本發(fā)明的分離結(jié)果與液相沖洗色譜法結(jié)果比較見下表本方法與液相沖洗色譜 分離結(jié)果的比較
由表可見二種方法脫鎳率和脫殘?zhí)悸蚀笾孪嗤?，證明本發(fā)明有較好的分離效果，而本發(fā)明又克服了前述的色譜法分離方法繁瑣，所得樣品數(shù)量少，難以滿足工程技術(shù)上所必需的各種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與信息，分離原理與生產(chǎn)進(jìn)程相差太遠(yuǎn)不利于用到生產(chǎn)實(shí)踐的缺點(diǎn)，從而具有分離效果好，窄餾份切割靈活性強(qiáng)，每個(gè)樣品數(shù)量多，過程簡(jiǎn)單，又接近生產(chǎn)實(shí)踐的特點(diǎn)。
附

圖1為分離裝置流程示意圖。
附圖2為超臨界流體“單相流”分布器示意圖。
附圖3為控制系統(tǒng)框圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明見附圖1，將被分離的原料，例如石油渣油，經(jīng)原料罐31和原料泵32，通過閥門33一次性送入超臨界流體萃取分餾柱的萃取釜1。原料送入量由電子稱30計(jì)量。輕烴溶劑以每分鐘60至200毫升(液)的流速，從溶劑罐20的下部，經(jīng)閥門24，過濾器25，再經(jīng)溶劑泵26增壓至高于溶劑的臨界壓力，并流經(jīng)數(shù)字顯示流量計(jì)27和閥門28進(jìn)入電熱式溶劑予熱爐29。加熱到高于溶劑臨界溫度10至50℃(由鎧裝鉑電阻溫度計(jì)6-6測(cè)量)的超臨界流體從超臨界流體萃取分餾柱下部的萃取釜1底部“單向流”式超臨界流體分布器3進(jìn)入萃取釜，與被分離的原料2充分接觸。在溶劑的超臨界溫度、壓力條件下進(jìn)行萃取，形成兩相。溶有部分原料的超臨界流體相向上流經(jīng)填料層5。填料可為φ2×2mm的不繡鋼θ環(huán)填料。整個(gè)萃取分餾柱采用三段電熱保溫和加熱，使流經(jīng)填料床層的超臨界流體相的溫度逐步升高，并保持填料床層有均勻的溫度梯度。各點(diǎn)溫度分別由鎧裝鉑電阻溫度計(jì)6-1，6-2，6-3和6-4測(cè)量。6-4與6-1的溫度差為10至80℃，萃取釜1中的兩相溫度6-1和6-2基本相同。由于向上流過填料床層的超臨界流體相溫度逐步升高，超臨界流體的密度也就要逐漸降低，使其溶劑能力下降，部分被溶解的原料析出向下流入填料層形成回流。如像蒸餾塔中所發(fā)生的情況一樣，上升的超臨界流體相與回流在填料床層中進(jìn)行質(zhì)量和能量的傳遞與交換，從而實(shí)現(xiàn)萃取分餾之目的。流過填料床層的超臨界流體相從柱頂部出口流經(jīng)冷卻器7和壓力調(diào)節(jié)閥9-1減壓至0.2至2.0MPa后，流經(jīng)觀察窗12(可以觀察分離試驗(yàn)是否正常)，進(jìn)入溶劑產(chǎn)品分離器14-1。通過電熱式溶劑產(chǎn)品分離器加熱爐14-2，將低壓溶劑產(chǎn)品混合物加熱至100～200℃(由鎧裝鉑電阻溫度計(jì)6-5測(cè)量)時(shí)，可基本實(shí)現(xiàn)兩者的完全分離。含少量溶劑的產(chǎn)品從閥門15流入樣品收集器16，其重量由電子稱17計(jì)量。產(chǎn)品再經(jīng)真空干燥除去微量溶劑后，測(cè)定各種物理化學(xué)性質(zhì)。不含產(chǎn)品的溶劑經(jīng)溶劑冷凝冷卻器18冷至室溫后，經(jīng)閥門19進(jìn)入溶劑罐20循環(huán)使用。溶劑罐液位高低由液位計(jì)21觀察。借助氮?dú)馄?4經(jīng)閥門35充入適量氮?dú)饩S持溶劑罐總壓高于室溫下溶劑飽和蒸汽壓0.1-0.5MPa，以保證溶劑泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)溶劑不足時(shí)，可以通過管線23和閥門22向系統(tǒng)補(bǔ)充溶劑。系統(tǒng)各點(diǎn)溫度(6-1至6-6)由微機(jī)控制。
試驗(yàn)過程中，在保持分餾柱各點(diǎn)溫度(6-1至6-4)不變的條件下，借助壓力調(diào)節(jié)閥9-1和步進(jìn)電機(jī)9-2，通過微機(jī)控制系統(tǒng)10，使萃取分餾柱壓力能在恒定升壓速度(0.5至1.5MPa/hr)下實(shí)現(xiàn)線性升壓。恒定溫度下逐漸升高壓力，超臨界溶劑的溶劑能力不斷增強(qiáng)，原料混合物，例如石油渣油，各餾分將按其溶解度的大小依次被分離出來。被分出窄餾分的數(shù)目可按需要任意確定，例如每個(gè)窄餾的數(shù)量可以按約占原料5%來切割，如此還可以獲產(chǎn)率與壓力之間的關(guān)系。
分離試驗(yàn)結(jié)束后，可以通過閥門36用氮?dú)獯祾咴囼?yàn)裝置，廢氣從閥門37放空。
附圖2為“單向流”分布器，包括一個(gè)限位螺帽1，浮動(dòng)錐體2和底座3。
以下結(jié)合附圖3對(duì)壓力溫度控制系統(tǒng)做出說明整個(gè)裝置通過一臺(tái)IBM286微機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。微機(jī)主頻16MHZ，內(nèi)存1MB，配以40MB硬盤及高分辯率彩顯。微機(jī)對(duì)裝置上各點(diǎn)溫度及壓力按給定的工藝條件進(jìn)行控制，并在屏幕上以流程圖的形式動(dòng)態(tài)顯示各點(diǎn)參數(shù)的變化，同時(shí)可以實(shí)時(shí)打印各點(diǎn)參數(shù)，作為記錄保存，必要時(shí)還可以查看以曲線表示的各點(diǎn)參數(shù)歷史變化趨勢(shì)，充分發(fā)揮了計(jì)算機(jī)控制的快速、準(zhǔn)確、直觀、靈活的特點(diǎn)。
該控制系統(tǒng)的另一特點(diǎn)是采用步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)針閥實(shí)現(xiàn)小流量實(shí)驗(yàn)裝置中的線性連續(xù)升壓。實(shí)踐證明，這種方案是成功的。
輸入部分溫度傳感器1共9個(gè)，均采用精度高、復(fù)現(xiàn)性好的鎧裝鉑電阻溫度計(jì)。壓力傳感器2采用精度為0.2FS的PTV-1型壓電式傳感器。傳感器輸出的信號(hào)分別通過各自的信號(hào)調(diào)理電路3、4，將電信調(diào)整為0～10V，經(jīng)電纜送至計(jì)算機(jī)內(nèi)的數(shù)據(jù)采集及接口板。
多路信號(hào)通過模擬多路程開關(guān)5及采樣/保持電路6與A/D轉(zhuǎn)換器7轉(zhuǎn)換成數(shù)字量進(jìn)入計(jì)算機(jī)8進(jìn)行處理。這里關(guān)鍵部件A/D轉(zhuǎn)換器采用12位的高精度芯片AD574，保證了控制精度的要求。
輸出部分上述溫度、壓力信號(hào)經(jīng)計(jì)算機(jī)對(duì)比、計(jì)算、處理(其中包括數(shù)字PID計(jì)算)后，給出控制信號(hào)，控制各加熱器及壓力調(diào)節(jié)閥。
溫度控制是計(jì)算機(jī)8通過定時(shí)器9控制固態(tài)繼電器10的通斷時(shí)間，從而控制加熱器11的加熱時(shí)間長短。固態(tài)繼電器為過零型、光電藕合，TTL直動(dòng)驅(qū)動(dòng)，使用方便可靠，且可減少高次諧波其它電路的干擾。溫度控制回路共有5個(gè)。
壓力控制采用步進(jìn)電機(jī)15驅(qū)動(dòng)針閥16進(jìn)行調(diào)節(jié)。計(jì)算機(jī)通過定時(shí)器12控制電機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)的時(shí)間來實(shí)現(xiàn)控制針閥的開啟與關(guān)閉，達(dá)到控制壓力的目的。在壓力控制部分，為使步進(jìn)電機(jī)正常工作，必須要有產(chǎn)生節(jié)拍脈沖的環(huán)形脈沖分配器13大功率整流電源14及限位開關(guān)等。
框圖中，17、18、19分別為高分辨率彩色顯示器，打印機(jī)及鍵盤。
以下舉出實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)步一步說明，實(shí)施例中所用溶劑均為市售商品。
實(shí)施例1將1000g大慶常壓渣油由原料進(jìn)樣泵打入分離柱下部的萃取釜中，維持釜底溫度110℃，柱頂溫度130℃，在90ml/min的液體丙烷流量下，通過壓力控制系統(tǒng)使萃取分餾柱壓力由4.5MPa線性升壓至12.0MPa，并保持升壓速度0.75MPa/hr，可以將大慶常壓渣油按性質(zhì)的差異抽出15個(gè)窄餾份(見下表)，每個(gè)窄餾份收率約為5%，總抽出率76%(m)，保持產(chǎn)品溶劑分離器溫度為150℃，壓力1.5MPa可使產(chǎn)品和溶劑得到有效分離.
大慶常渣及窄餾份性質(zhì)
實(shí)施例2勝利減壓渣油的分離，過程同例1.
溶劑iC4餾分(iC481.8%，nC413.3%)釜底溫度145℃萃取分餾柱溫差18℃壓力范圍4.0-12.0MPa升壓速度1.0MPa/hr溶劑流量75ml/min(1)原料加入量1500g抽出總收率63.3%(m)窄餾份數(shù)14個(gè)實(shí)施例3大慶減壓渣油的分離，過程同例1.
溶劑正戊烷釜底溫度230℃萃取分餾柱溫差10℃壓力范圍4.5-12.0MPa升壓速度0.85MPa/hr溶劑流量93ml/min(1)原料加入量800g抽出總收率89.8%(m)窄餾份數(shù)18個(gè)實(shí)施例4孤島減壓渣油的分離，過程同例1.
溶劑正戊烷釜底溫度230℃萃取分餾柱溫差10℃壓力范圍4.5-12.0MPa升壓速度0.9MPa/hr溶劑流量90ml/min(1)原料加入量800g抽出總收率82%(m)窄餾份數(shù)17個(gè)
權(quán)利要求
1.一種分離石油重質(zhì)油的方法，其特征在于將重質(zhì)油送入超臨界流體萃取分餾柱的萃取釜1中，以C3、C4、nC5或它混合物為溶劑，增壓增溫至高于其臨界壓力和臨界溫度，使超臨界流體從超臨界流體萃取分餾柱下部的“單向流”式超臨界流體分布器3進(jìn)入萃取釜1，與原料充分接觸，進(jìn)行萃取，形成兩相；溶有部分原料的超臨界流體相向上流經(jīng)至下而上溫度升高，而且具有恒定的溫度梯度的填料床層5，床層溫度為100-250℃，使部分被溶解的原料析出向下流入填料層形成回流，分離時(shí)萃取分餾柱的壓力采用線性升壓方式，壓力可為3.5-20MPa，升壓速度0.5-1.5MPa/hr，實(shí)現(xiàn)萃取分餾；流過填料床層的超臨界流體相從柱頂部流出口流經(jīng)冷卻器7和壓力調(diào)節(jié)閥9-1，減壓至0.2-2.0MPa后進(jìn)入溶劑產(chǎn)品分離器14-1，電加熱至100-200℃，實(shí)現(xiàn)二者的分離，產(chǎn)品按分子量的大小切割成任意餾份，由收集器16收集，真空干燥，溶劑經(jīng)冷卻循環(huán)使用，當(dāng)溶劑不足時(shí)可補(bǔ)充。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于萃取分餾柱的溫度具有恒定的溫度梯度，其萃取釜溫度高于溶劑臨界溫度10-50℃，柱頂溫度高于柱底溫度10-80℃，循環(huán)溶劑的流率為60-200ml/分(液體)，填料床層的填料可選用φ2×2mm的不銹鋼θ環(huán)填料。
3.一種分離石油重質(zhì)油的超臨界流體萃取分餾裝置，包括原料進(jìn)料泵，高壓溶劑泵，溶劑預(yù)熱爐，超臨界流體萃取分餾柱，溶劑產(chǎn)品分離器，溶劑缸，超臨界流體冷卻器，溶劑冷凝冷卻器及溫度壓力計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于萃取分餾柱分為萃取釜和分餾段兩部分，在萃取釜底部裝有一個(gè)可防止萃取殘余物倒流入溶劑管線的“單向流”超臨界流體分布器，該分布器包括一個(gè)限位螺帽，一個(gè)浮動(dòng)錐體和底座;萃取分餾柱采用的加熱裝置為三段電加熱，通過微機(jī)控制，以實(shí)現(xiàn)萃取分餾柱有均勻的溫度梯度，并用微機(jī)控制的步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)針閥來實(shí)現(xiàn)萃取分餾柱的線性升壓。
全文摘要
本發(fā)明利用超臨界流體萃取原理，發(fā)展了一種以輕烴包括C
文檔編號(hào)B01D11/00GK1083513SQ9311757
公開日1994年3月9日 申請(qǐng)日期1993年9月24日 優(yōu)先權(quán)日1993年9月24日
發(fā)明者王仁安, 柏松, 李華, 周忙來, 胡云翔, 范耀華 申請(qǐng)人:中國石油化工總公司, 石油大學(xué)(北京)