使用费托液蜡生产高纯度长碳链正构烷烃的装置的制作方法

本实用新型涉及一种使用费托液蜡生产高纯度长碳链正构烷烃的装置，属于费托液蜡生产技术领域。

背景技术：

费托液蜡是煤制气通过费托合成，再经减压塔粗分离后得到的，主要成分为c8-c18的烷烃轻质液蜡和主要成分为c11-c21的烷烃重质液蜡，其正构含量都达90％以上。

现有生产技术中高纯正构烷烃生产工艺为：轻质液蜡原料经输送管道，由塔式精馏器中部进料口进料，经塔底再沸器与导热油换热，轻相组分挥发，经塔顶冷凝器冷凝，进入塔顶产品缓冲罐，得到碳数小于14的相对较短碳链的高纯正构烷烃。长碳链正构烷烃生产相对较困难。

现有生产技术中主要存在以下问题：(1)传统列管式换热器，换热效率低，长碳链组分不能有效汽化；(2)物料停留时间长，长碳链的正构烷烃长时间高温，容易裂解变黄，影响产品质量。

因此，亟需开发一套新型使用费托液蜡生产高纯度长碳链正构烷烃的装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种使用费托液蜡生产高纯度长碳链正构烷烃的装置。该装置能够得到c15-c19等正构烷烃产品，纯度高，工艺难度小，物料在设备中加热停留时间短，避免了长时间高温裂解变质。

本实用新型所述的使用费托液蜡生产高纯度长碳链正构烷烃的装置，包括末级分离系统和第一分离系统，第一分离系统中的一级薄膜蒸发器和一级精馏塔底部出料口通过管路合并后通过第一管路与末级分离系统中的末级精馏塔相连，第一分离系统中的一级精馏塔中部进料口通过管路与原料预热器相连，末级分离系统中的末级精馏塔和末级薄膜蒸发器底部的液相出料口通过末级管路与重相产品冷却器相连。

其中：

第一管路与末级分离系统相连的管路上，第一管路还连接有第二分离系统和次末级分离系统，第一管路的一端连接第一分离系统中一级薄膜蒸发器底部的液相出料口和一级精馏塔底部的液相出料口，第一管路的另一端与第二分离系统中二级精馏塔中部的液相进料口相连。

第二分离系统与次末级分离系统通过第二管路相连，第二管路的一端连接第二分离系统中二级薄膜蒸发器底部的液相出料口和二级精馏塔底部的液相出料口，第二管路的另一端与次末级分离系统中次末级精馏塔部的液相进料口相连。

次末级分离系统通过次末级管路与末级分离系统相连，次末级管路的一端连接次末级分离系统中次末级薄膜蒸发器底部的液相出料口和次末级精馏塔底部的液相出料口，次末级管路的另一端与末级分离系统中末级精馏塔中部的液相进料口相连。

一级精馏塔顶部气相出口通过管路与一级冷凝器相连，一级冷凝器底部出口通过管路与一级回流缓冲罐上部进料口相连，一级回流缓冲罐上部气相出口通过管路与真空泵机组相连，一级回流缓冲罐底部通过管路与轻相加压泵相连，轻相加压泵出口通过管路分为两路，一路为1#轻相产品输送管26，另一路与一级精馏塔上部一侧液相进料口相连，一级精馏塔底部出料口与一级薄膜蒸发器底部出料口通过管路合并后与重相加压泵相连，重相加压泵出口通过管路分为两路，一路为第一管路，另外一路与一级薄膜蒸发器顶部进料口相连，一级薄膜蒸发器上部一侧通过管路与一级精馏塔中下部气相进料口相连。

二级精馏塔顶部气相出口通过管路与二级冷凝器相连，二级冷凝器底部出口通过管路与二级回流缓冲罐上部进料口相连，二级回流缓冲罐上部气相出口通过管路与真空泵机组相连，二级回流缓冲罐底部通过管路与轻相加压泵相连，轻相加压泵出口通过管路分为两路，一路为2#轻相产品输送管，另一路与二级精馏塔上部一侧液相进料口相连，二级精馏塔底部出料口与二级薄膜蒸发器底部出料口通过管路合并后与重相加压泵相连，重相加压泵出口通过管路分为两路，一路为第二管路，另外一路与二级薄膜蒸发器顶部进料口相连，二级薄膜蒸发器上部一侧通过管路与二级精馏塔中下部气相进料口相连。

次末级精馏塔顶部气相出口通过管路与次末级冷凝器相连，次末级冷凝器底部出口通过管路与次末级回流缓冲罐上部进料口相连，次末级回流缓冲罐上部气相出口通过管路与真空泵机组相连，次末级回流缓冲罐底部通过管路与轻相加压泵相连，轻相加压泵出口通过管路分为两路，一路为次末级轻相产品输送管，另一路与次末级精馏塔上部一侧液相进料口相连，次末级精馏塔底部出料口与次末级薄膜蒸发器底部出料口通过管路合并后与重相加压泵相连，重相加压泵出口通过管路分为两路，一路为次末级管路，另外一路与次末级薄膜蒸发器顶部进料口相连，次末级薄膜蒸发器上部一侧通过管路与次末级精馏塔中下部气相进料口相连。

末级精馏塔顶部气相出口通过管路与末级冷凝器相连，末级冷凝器底部出口通过管路与末级回流缓冲罐上部进料口相连，末级回流缓冲罐上部气相出口通过管路与真空泵机组相连，末级回流缓冲罐底部通过管路与轻相加压泵相连，轻相加压泵出口通过管路分为两路，一路为末级轻相产品输送管，另一路与末级精馏塔上部一侧液相进料口相连，末级精馏塔底部出料口与末级薄膜蒸发器底部出料口通过管路合并后与重相加压泵相连，重相加压泵出口通过管路分为两路，一路为末级管路，末级管路与重相产品冷却器相连，另外一路与末级薄膜蒸发器顶部进料口相连，末级薄膜蒸发器上部一侧通过管路与末级精馏塔中下部气相进料口相连。

一级精馏塔、二级精馏塔、次末级精馏塔和末级精馏塔均为规整填料式精馏塔。

工作原理及过程：

以两级分离系统为例，应用该装置说明生产单一高纯正构烷烃产品的过程：该两级分离系统由一级分离系统和末级分离系统组成，费托液蜡粗品经过原料预热器预热后进入一级精馏塔进行初步分离，一级精馏塔分离完毕后的气相由一级精馏塔塔顶通过管路进入一级冷凝器内进行冷凝，冷凝得到的液相通过管路进入到一级回流缓冲罐，一级回流缓冲罐的顶部真空气相出口连接真空泵机组，用以控制一级回流缓冲罐内的压力，一级回流缓冲罐得到的液相通过底部出料口进入轻相加压泵，轻相加压泵出口通过管路分为两路，一路与一级精馏塔上部液相进料口相连，进入到一级精馏塔内进行再次分离，另外一路为1#轻相产品输送管26，得到的1#轻相产品通过1#轻相产品输送管外送。

一级精馏塔精馏得到的液相通过管路进入重相加压泵，重相加压泵出口通过管路分为两路，一路进入一级薄膜蒸发器进行分离，分离得到的气相进行一级精馏塔进行进一步分离，分离得到的液相由一级薄膜蒸发器底部的液相出口与一级精馏塔底部的液相出口通过管路合并后进入重相加压泵。

重相加压泵分离出来的另外一路即为第一管路，液相通过第一管路进入末级分离系统中的末级精馏塔进行进一步分离，末级精馏塔分离完毕后的气相由末级精馏塔塔顶通过管路进入末级冷凝器内进行冷凝，冷凝得到的液相通过管路进入到末级回流缓冲罐，末级回流缓冲罐的顶部真空气相出口连接真空泵机组，用以控制末级回流缓冲罐内的压力，末级回流缓冲罐内的液相通过底部出口进入轻相加压泵，轻相加压泵出口通过管路分为两路，一路与末级精馏塔上部液相进料口相连，进入到末级精馏塔内进行再次分离，另外一路为末级轻相产品输送管，得到的末级轻相产品通过末级轻相产品输送管外送。

末级精馏塔精馏得到的液相通过管路进入重相加压泵，重相加压泵出口通过管路分为两路，一路进入末级薄膜蒸发器进行分离，分离得到的气相进行末级精馏塔进行进一步分离，分离得到的液相由末级薄膜蒸发器底部的液相出口与末级精馏塔底部的液相出口通过管路合并后进入重相加压泵。

重相加压泵分离出来的另外一路即为末级管路，液相通过末级管路进入重相产品冷却器冷凝得到最终的末级重相产品。

本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)本实用新型所述的使用费托液蜡生产高纯度长碳链正构烷烃的装置，采用薄膜蒸发器代替传统列管式换热器，塔底物料换热采用加压泵强制循环，利用薄膜蒸发器的加热特性，加热效率更高，长碳链物料汽化更彻底，停留时间更短，加热温度更低，避免物料长时间高温变质，可生产高纯度正构c15、c16、c17、c18、c19等产品，纯度可高达99％，填补国内市场空白。

(2)本实用新型所述的使用费托液蜡生产高纯度长碳链正构烷烃的装置，创造性使用薄膜蒸发器和精馏塔相结合的工艺技术，充分发挥两种不同分离原理的设备特性，使生产的产品多样性更好，产品纯度更高，填补国内的空白，降低了工艺难度，缩短了生产周期。

附图说明

图1是实施例1所述的使用费托液蜡生产高纯度长碳链正构烷烃的装置结构示意图；

图2是实施例2所述的使用费托液蜡生产高纯度长碳链正构烷烃的装置结构示意图。

1、原料预热器；2、一级薄膜蒸发器；3、一级精馏塔；4、一级冷凝器；5、一级回流缓冲罐；6、真空泵机组；7、轻相加压泵；8、重相加压泵；9、第一管路；10、第二管路；11、次末级管路；12、末级管路；13、二级薄膜蒸发器；14、二级精馏塔；15、二级冷凝器；16、二级回流缓冲罐；17、次末级薄膜蒸发器；18、次末级精馏塔；19、次末级冷凝器；20、次末级回流缓冲罐；21、末级薄膜蒸发器；22、末级精馏塔；23、末级冷凝器；24、末级回流缓冲罐；25、重相产品冷却器；26、1#轻相产品输送管；27、2#轻相产品输送管；28、次末级轻相产品输送管；29、末级轻相产品输送管；30、第一分离系统；31、第二分离系统；32、次末级分离系统；33、末级分离系统。

具体实施方式

以下结合实施例对本实用新型作进一步描述。

实施例1

下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步描述：如图1所示，本实施例所述的使用费托液蜡生产高纯度长碳链正构烷烃的装置，包括末级分离系统33和第一分离系统30，第一分离系统30中的一级薄膜蒸发器2和一级精馏塔3底部出料口通过管路合并后通过第一管路9与末级分离系统33中的末级精馏塔22相连，第一分离系统30中的一级精馏塔3中部进料口通过管路与原料预热器1相连，末级分离系统33中的末级精馏塔22和末级薄膜蒸发器21底部的液相出料口通过末级管路12与重相产品冷却器25相连。

一级精馏塔3顶部气相出口通过管路与一级冷凝器4相连，一级冷凝器4底部出口通过管路与一级回流缓冲罐5上部进料口相连，一级回流缓冲罐5上部气相出口通过管路与真空泵机组6相连，一级回流缓冲罐5底部通过管路与轻相加压泵7相连，轻相加压泵7出口通过管路分为两路，一路为1#轻相产品输送管26，另一路与一级精馏塔3上部一侧液相进料口相连，一级精馏塔3底部出料口与一级薄膜蒸发器2底部出料口通过管路合并后与重相加压泵8相连，重相加压泵8出口通过管路分为两路，一路为第一管路9，另外一路与一级薄膜蒸发器2顶部进料口相连，一级薄膜蒸发器2上部一侧通过管路与一级精馏塔3中下部气相进料口相连。

末级精馏塔22顶部气相出口通过管路与末级冷凝器23相连，末级冷凝器23底部出口通过管路与末级回流缓冲罐24上部进料口相连，末级回流缓冲罐24上部气相出口通过管路与真空泵机组6相连，末级回流缓冲罐24底部通过管路与轻相加压泵7相连，轻相加压泵7出口通过管路分为两路，一路为末级轻相产品输送管29，另一路与末级精馏塔22上部一侧液相进料口相连，末级精馏塔22底部出料口与末级薄膜蒸发器21底部出料口通过管路合并后与重相加压泵8相连，重相加压泵8出口通过管路分为两路，一路为末级管路12，末级管路12与重相产品冷却器25相连，另外一路与末级薄膜蒸发器21顶部进料口相连，末级薄膜蒸发器21上部一侧通过管路与末级精馏塔22中下部气相进料口相连。

该装置的工作过程如下：

该两级分离系统由一级分离系统和末级分离系统组成，费托液蜡粗品经过原料预热器1预热后进入一级精馏塔3进行初步分离，一级精馏塔3分离完毕后的气相由一级精馏塔3塔顶通过管路进入一级冷凝器4内进行冷凝，冷凝得到的液相通过管路进入到一级回流缓冲罐5，一级回流缓冲罐5的顶部真空气相出口连接真空泵机组6，用以控制一级回流缓冲罐5内的压力，一级回流缓冲罐5得到的液相通过底部出料口进入轻相加压泵7，轻相加压泵7出口通过管路分为两路，一路与一级精馏塔3上部液相进料口相连，进入到一级精馏塔3内进行再次分离，另外一路为1#轻相产品输送管26，得到的1#轻相产品通过1#轻相产品输送管26外送。

一级精馏塔3精馏得到的液相通过管路进入重相加压泵8，重相加压泵8出口通过管路分为两路，一路进入一级薄膜蒸发器2进行分离，分离得到的气相进行一级精馏塔3进行进一步分离，分离得到的液相由一级薄膜蒸发器2底部的液相出口与一级精馏塔3底部的液相出口通过管路合并后进入重相加压泵8。

重相加压泵8分离出来的另外一路即为第一管路9，液相通过第一管路9进入末级分离系统中的末级精馏塔22进行进一步分离，末级精馏塔22分离完毕后的气相由末级精馏塔22塔顶通过管路进入末级冷凝器23内进行冷凝，冷凝得到的液相通过管路进入到末级回流缓冲罐24，末级回流缓冲罐24的顶部真空气相出口连接真空泵机组6，用以控制末级回流缓冲罐24内的压力，末级回流缓冲罐24内的液相通过底部出口进入轻相加压泵7，轻相加压泵7出口通过管路分为两路，一路与末级精馏塔22上部液相进料口相连，进入到末级精馏塔22内进行再次分离，另外一路为末级轻相产品输送管29，得到的末级轻相产品通过末级轻相产品输送管29外送。

末级精馏塔22精馏得到的液相通过管路进入重相加压泵8，重相加压泵8出口通过管路分为两路，一路进入末级薄膜蒸发器21进行分离，分离得到的气相进行末级精馏塔22进行进一步分离，分离得到的液相由末级薄膜蒸发器21底部的液相出口与末级精馏塔22底部的液相出口通过管路合并后进入重相加压泵8。

重相加压泵8分离出来的另外一路即为末级管路12，液相通过末级管路12进入重相产品冷却器25冷凝得到最终的末级重相产品。

实施例2

本实施例2所述的使用费托液蜡生产高纯度长碳链正构烷烃的装置，包括末级分离系统33和第一分离系统30，第一分离系统30中的一级薄膜蒸发器2和一级精馏塔3底部出料口通过管路合并后通过第一管路9与末级分离系统33中的末级精馏塔22相连，第一分离系统30中的一级精馏塔3中部进料口通过管路与原料预热器1相连，末级分离系统33中的末级精馏塔22和末级薄膜蒸发器21底部的液相出料口通过末级管路12与重相产品冷却器25相连。

第一管路9与末级分离系统33相连的管路上，第一管路9还连接有第二分离系统31和次末级分离系统32，第一管路9的一端连接第一分离系统30中一级薄膜蒸发器2底部的液相出料口和一级精馏塔3底部的液相出料口，第一管路9的另一端与第二分离系统31中二级精馏塔14中部的液相进料口相连。

第二分离系统31与次末级分离系统32通过第二管路10相连，第二管路10的一端连接第二分离系统31中二级薄膜蒸发器13底部的液相出料口和二级精馏塔14底部的液相出料口，第二管路10的另一端与次末级分离系统32中次末级精馏塔18中部的液相进料口相连。

次末级分离系统32通过次末级管路11与末级分离系统33相连，次末级管路11的一端连接次末级分离系统32中次末级薄膜蒸发器17底部的液相出料口和次末级精馏塔18底部的液相出料口，次末级管路11的另一端与末级分离系统33中末级精馏塔22中部的液相进料口相连。

该装置的工作过程如下：

该四级分离系统由第一分离系统30、第二分离系统31、次末级分离系统32和末级分离系统33组成，费托液蜡粗品经过原料预热器1预热后进入一级精馏塔3进行初步分离，一级精馏塔3分离完毕后的气相由一级精馏塔3塔顶通过管路进入一级冷凝器4内进行冷凝，冷凝得到的液相通过管路进入到一级回流缓冲罐，一级回流缓冲罐的顶部真空气相出口连接真空泵机组6，用以控制一级回流缓冲罐内的压力，一级回流缓冲罐得到的液相通过底部出料口进入轻相加压泵7，轻相加压泵7出口通过管路分为两路，一路与一级精馏塔3上部液相进料口相连，进入到一级精馏塔3内进行再次分离，另外一路为1#轻相产品输送管26，得到的1#轻相产品通过1#轻相产品输送管26外送。

一级精馏塔3精馏得到的液相通过管路进入重相加压泵8，重相加压泵8出口通过管路分为两路，一路进入一级薄膜蒸发器2进行分离，分离得到的气相进行一级精馏塔3进行进一步分离，分离得到的液相由一级薄膜蒸发器2底部的液相出口与一级精馏塔3底部的液相出口通过管路合并后进入重相加压泵8。

重相加压泵8分离出来的另外一路即为第一管路9，液相通过第一管路9进入二级分离系统中的二级精馏塔14进行进一步分离，二级精馏塔14分离完毕后的气相由二级精馏塔14塔顶通过管路进入二级冷凝器15内进行冷凝，冷凝得到的液相通过管路进入到二级回流缓冲罐16，二级回流缓冲罐16的顶部真空气相出口连接真空泵机组6，用以控制二级回流缓冲罐16内的压力，二级回流缓冲罐16内的液相通过底部出口进入轻相加压泵7，轻相加压泵7出口通过管路分为两路，一路与二级精馏塔14上部液相进料口相连，进入到二级精馏塔14内进行再次分离，另外一路为2#轻相产品输送管27，得到的2#轻相产品通过2#轻相产品输送管27外送。

二级精馏塔14精馏得到的液相通过管路进入重相加压泵8，重相加压泵8出口通过管路分为两路，一路进入二级薄膜蒸发器13进行分离，分离得到的气相进行二级精馏塔14进行进一步分离，分离得到的液相由二级薄膜蒸发器13底部的液相出口与二级精馏塔14底部的液相出口通过管路合并后进入重相加压泵8。

重相加压泵8分离出来的另外一路即为第二管路10，液相通过第二管路10进入次末级分离系统32中的次末级精馏塔18进行分离。

进入到次末级精馏塔18的液体在次末级精馏塔18内进行再次分离，次末级精馏塔18分离完毕后的气相由次末级精馏塔18塔顶通过管路进入次末级冷凝器19内进行冷凝，冷凝得到的液相通过管路进入到次末级回流缓冲罐20，次末级回流缓冲罐20的顶部真空气相出口连接真空泵机组6，用以控制次末级回流缓冲罐20内的压力，次末级回流缓冲罐20得到的液相通过底部出料口进入轻相加压泵7，轻相加压泵7出口通过管路分为两路，一路与次末级精馏塔18上部液相进料口相连，进入到次末级精馏塔18内进行再次分离，另外一路为次末级轻相产品输送管28，得到的次末级轻相产品通过次末级轻相产品输送管28外送。

次末级精馏塔18精馏得到的液相通过管路进入重相加压泵8，重相加压泵8出口通过管路分为两路，一路进入次末级薄膜蒸发器17进行分离，分离得到的气相进行次末级精馏塔18进行进一步分离，分离得到的液相由次末级薄膜蒸发器17底部的液相出口与次末级精馏塔18底部的液相出口通过管路合并后进入重相加压泵8。

重相加压泵8分离出来的另外一路即为次末级管路11，液相通过次末级管路11进入末级分离系统33中的末级精馏塔22进行进一步分离，末级精馏塔22分离完毕后的气相由末级精馏塔22塔顶通过管路进入末级冷凝器23内进行冷凝，冷凝得到的液相通过管路进入到末级回流缓冲罐24，末级回流缓冲罐24的顶部真空气相出口连接真空泵机组6，用以控制末级回流缓冲罐24内的压力，末级回流缓冲罐24内的液相通过底部出口进入轻相加压泵7，轻相加压泵7出口通过管路分为两路，一路与末级精馏塔22上部液相进料口相连，进入到末级精馏塔22内进行再次分离，另外一路为末级轻相产品输送管29，得到的末级轻相产品通过末级轻相产品输送管29外送。

末级精馏塔22精馏得到的液相通过管路进入重相加压泵8，重相加压泵8出口通过管路分为两路，一路进入末级薄膜蒸发器21进行分离，分离得到的气相进行末级精馏塔22进行进一步分离，分离得到的液相由末级薄膜蒸发器21底部的液相出口与末级精馏塔22底部的液相出口通过管路合并后进入重相加压泵8。

重相加压泵8分离出来的另外一路即为末级管路12，液相通过末级管路12进入重相产品冷却器25冷凝得到最终的末级重相产品。