废润滑油减压蒸发器的制作方法

本发明属于石油化工领域，特别涉及一种废润滑油减压蒸馏获得润滑油基础油组分的废润滑油减压蒸发器。

背景技术：

润滑油在使用过程中由于高温及空气的氧化作用，会逐渐老化变质，再加上工作环境中引入的金属粉末、纤维、泥沙、碳粒、泄漏的残燃料、燃料燃烧时产生的酸性物质、过氧化物、水分、添加剂消耗产生的化合物等杂质，以及这些杂质的催化促进作用。使润滑油污染变质加深，酸值增大且产生油泥、漆膜、焦粉等沉积物，所以润滑油在变质达到一定程度之后，必须更换。2015年我国废润滑油量高达700-800万吨，相当于一个中型炼油厂全年的加工量。据废润滑油的分析研究表明，废润滑油中杂质成分仅占1-25%，其主体仍为基础油。将废润滑油回收、再生利用，不仅可保护环境、节约能源，还可产生较好的经济效益。

国内外废润滑油再生加工工艺技术主要有：硫酸-白土工艺法、蒸馏—白土工艺法以及蒸馏—加氢工艺。目前，硫酸-白土法、蒸馏—白土法由于会带来二次污染被淘汰，蒸馏—加氢法因环境友好、再生后基础油产品质量好，成为废润滑油再生加工的发展方向。加氢法一般需要对废润滑油进行减压蒸馏预处理，脱除废润滑油中添加剂、金属微粒、油泥、残渣沥青等非理想加氢组分。

废润滑油采用传统的减压蒸馏装置，由于设备结构尺寸的限制，真空阻力较大，减压蒸馏塔真空度达不到要求，使得再生后基础油有效馏分收率降低；加之再生基础油沸程较长，沸点较高，因而常规减压蒸馏的蒸馏温度较高，且易发生局部过热造成废润滑油中的胶质、沥青质、添加剂变质成分等发生结焦、聚合、裂解等问题，易造成设备堵塞，使装置不能长周期运转且高价值基础油馏分收率低。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种能够有效去除废润滑油中的添加剂、金属微粒、油泥等杂质，并能提高蒸馏时传质和传热系数、且不结焦、理想组分（即基础油馏分）收率高、可实现连续化和大型化生产的废润滑油减压蒸发器。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种废润滑油减压蒸发器，包括从上至下依次相连通的上封头、蒸馏筒体、下封头，上封头的顶部设有与上封头内部相连通气相出料口，进料管从上封头的侧面贯穿上封头延伸进上封头内，下封头的底部设有与下封头内部相连通的液体出料管，至少三根蒸发管均匀并列分布并通过上部固定管板和下部固定管板设置在蒸馏筒体内，蒸馏筒体内对应上部固定管板的上方设有料液分布盘，料液分布盘上设有至少一个细孔和至少三个导气管孔，至少三个导气管的底部分别穿过料液分布盘上的导气管孔插进蒸发管内，且导气管外壁与蒸发管内壁之间形成间隙，导气管的顶部处于上封头内并高于进料管的出口，一根蒸发管对应一根导气管，一根导气管对应一个导气管孔，且导气管与蒸发管同轴设置，细孔的中心与三个导气管孔中心连成的等边三角形的中心一一对应，上部固定管板、蒸馏筒体内壁、下部固定管板围合形成导热油腔，蒸馏筒体一侧的上部设有与导热油腔相连通的导热油出口，另一侧的下部设有与导热油腔相连通的导热油入口；

气相出料口通过冷凝器与真空系统相连通。

在其中一个实施例中，导气管插进蒸发管内的深度为1～3mm；导气管外壁与蒸发管内壁之间形成的间隙为2～5mm。

在其中一个实施例中，所述下封头的侧面设有与下封头内部相连通的可视液位计，用于测量下封头内料液的液位高度。

本发明的优点及其有益效果

1、本发明采用列管减压蒸发废润滑油，可以蒸发各种类型的废润滑油物料。

2、本发明导气管插进蒸发管内，且导气管外壁与蒸发管内壁之间形成间隙，使得废润滑油在蒸发管中呈膜状流动，传热系数较高。

3、本发明废润滑油物料在蒸发管中停留时间短，不易引起物料变质，适于处理热敏性物料。

4、本发明料液在蒸发管内成膜状蒸发，即形成汽液分离，整个过程没有形成太大冲击，避免了泡沫的形成。

5、本发明降低了物料的结焦、结垢，可实现废润滑油蒸馏的大型化、连续化、长周期生产。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。(图1中只画了2根导气管)

图2为图1中a部分的放大结构示意图。

图3为料液分布盘的俯视图。

图4为一个细孔与三个导气管孔的位置关系示意图。

图5为上部固定管板和蒸发管的俯视图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“设置”在另一个元件，它可以是直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是与另一个元件“相连”，它可以是直接连接到另一个元件，或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所实用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

实施例1

请参阅图1至图5，一种废润滑油减压蒸发器，包括从上至下依次相连通的上封头1、蒸馏筒体15、下封头2。

其中，上封头1的顶部设有与上封头1内部相连通气相出料口6。进料管5从上封头1的侧面贯穿上封头1延伸进上封头1内。下封头2的底部设有与下封头2内部相连通的液体出料管7。

具体的，至少三根蒸发管9均匀并列分布并通过上部固定管板12和下部固定管板13设置在蒸馏筒体15内。蒸馏筒体15内对应上部固定管板12的上方设有料液分布盘11。料液分布盘11上设有至少一个细孔14和至少三个导气管孔17，至少三个导气管8的底部分别穿过料液分布盘11上的导气管孔17插进蒸发管9内，且导气管8外壁与蒸发管9内壁之间形成间隙18，导气管8的顶部处于上封头1内并高于进料管5的出口19，物料经进料管5的出口19分布在料液分布盘11上，在料液分布盘11上形成液封，液封的高度不高于导气管8顶部的高度，一根蒸发管9对应一根导气管8，一根导气管8对应一个导气管孔17，且导气管8与蒸发管9同轴设置。细孔14的中心与三个导气管孔17中心连成的等边三角形的中心一一对应。

具体的，上部固定管板12、蒸馏筒体15内壁、下部固定管板13围合形成导热油腔16，蒸馏筒体15一侧的上部设有与导热油腔16相连通的导热油出口4，另一侧的下部设有与导热油腔16相连通的导热油入口3。

其中，气相出料口6通过冷凝器20与真空系统21相连通。

具体的，导气管8插进蒸发管9内的深度为1～3mm；导气管8外壁与蒸发管9内壁之间形成的间隙为2～5mm。

具体的，下封头2的侧面设有与下封头2内部相连通的可视液位计10，用于测量下封头2内料液的液位高度，可以很直观的观察下封头2内料液的液位高度。

本发明的工作原理及其工作过程

将需蒸发的废润滑油物料通过进料管5从进料管5的出口19流进蒸发器内，物料通过料液分布盘11上的细孔14均匀流到三根蒸发管9中心连成的等边三角形中心（由于细孔14处于三个导气管孔17中心连成的等边三角形中心，而导气管8与蒸发管9同轴设置，所以从细孔14流出的物料会向下流到三根蒸发管9中心连成的等边三角形中心），在导气管8的作用下，物料以溢流的方式呈膜状分布到蒸发管9内，物料在流下蒸发管9内壁时被蒸发管9外的热介质（即导热油）加热，达到蒸发温度后产生蒸发。气相物料在真空系统21作用产生真空的状态下由导气管8迅速移出，液相物料在重力作用下沿蒸发管9壁成膜状下降，并在此过程中蒸发增浓，在其底部得到重质油物料，最后从下封头2底部的液体出料管7流出。

本发明主要用于石油炼制和化工行业中的减压蒸馏，尤其对于易于结焦、结垢、热敏性的液体物料的减压蒸馏。

采用上述本发明废润滑油减压蒸发器对废润滑油进行减压蒸馏处理，真空系统的抽真空泵采用水环泵组合罗茨泵（设备均购自淄博博山山科真空设备厂）。

表1为采用本发明减压蒸馏废润滑油原料的进出物料性质及试验结果。

表1本发明减压蒸馏废润滑油原料的进出物料性质及试验结果

从表1可知，采用本发明减压蒸馏废润滑油原料的理想组分（即基础油馏分）收率高达84.72%。采用本发明连续运转2000小时后，拆卸本发明，料液分布盘11及蒸发管9未见明显结焦。

本发明的优点及其有益效果

本发明采用了列管（即均匀并列分布的蒸发管）减压蒸发，液体物料在蒸发管9内管壁形成液膜，在真空空间，轻相分子容易摆脱液相的吸引力，在较低温度下逃逸到真空空间中，成膜状蒸发，实现气液分离，整个过程没有形成太大冲击，避免了泡沫的形成。本发明可以蒸发浓度较高、粘度较大物料；由于物料在列管蒸发器中呈膜状流动，传热系数较高，蒸发效率高；物料在蒸发器中停留时间短，不易引起物料变质，适于处理热敏性物料；本发明对废润滑油蒸馏再生适应性好，可降低物料的结焦、结垢，实现废润滑油蒸馏的大型化、连续化、长周期生产。

对比例1

本对比例1采用常规的填料塔对废润滑油进行减压蒸馏处理，减压塔采用不锈钢制作的θ环为填料，有效塔板数为7块，抽真空泵采用水环泵组合罗茨泵（设备均购自淄博博山山科真空设备厂）。

表2为采用常规的填料塔对废润滑油进行减压蒸馏处理的进出物料性质及试验结果。

表2常规的填料塔对废润滑油进行减压蒸馏处理的进出物料性质及试验结果

从表2可知，采用常规的填料塔对废润滑油进行减压蒸馏的理想组分（即基础油馏分）收率只有78.57%。采用常规的填料塔连续运转200小时后，减压装置因填料结焦无法继续运行。

实施例1对比对比例1可知，采用本发明对废润滑油进行减压蒸馏预处理，能够有效的除去废润滑油中的金属杂质，提高理想组分的收率，降低了物料的结焦、结垢，可实现废润滑油蒸馏的大型化、连续化、长周期生产。

以上所述实施例仅表达了本发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。