专利名称：蒸馏系统和用于分离液体产品的方法
技术领域：
本发明涉及一种蒸馏系统和一种用于分离液体产品的方法，具体而言，涉及液体 原料自动蒸馏的蒸馏系统和方法，更具体地说，是关于石油化工、煤液化和煤化工液体产品 的实验室用蒸馏系统和方法。
背景技术：
石油或石油产品和煤液化油，通常为烃类混合物。为了生产制备更有商业价值的 产品或开展科学试验研究，以指导产品利用或工业生产，要将烃类混合物部分进行分离。利 用烃类各组分的挥发性能不同，采用蒸馏或分馏是有效的分离方法之一，它是将液体混合 物分离成不同馏分段或较纯组分的最常用方法。实验室蒸馏系统主要由蒸馏釜、蒸馏塔和产品接收罐等设备组成。现行实验室采 用的蒸馏系统通常处理能力较小，不能满足于规模较大的科研需求。当进行较大规模的蒸 馏时常存在蒸馏原料在釜体受热不均勻；加热装置温度控制精度差，不能实现程序升温等 因素导致分馏精度差，试验数据重复性和再现性差等缺陷。这种实验室蒸馏方法通常是将蒸馏原料加入一个带加热功能的蒸馏釜中，蒸馏釜 上装有蒸馏塔，或直接将原料利用加热装置加热后进入蒸馏塔，蒸馏塔温度从塔底至塔顶 逐渐由高温降至低温，形成温度梯度。由汽相各烃类成分组成的蒸汽上升穿过蒸馏塔，在其 上升过程中逐渐遭遇较低温液体烃类，在蒸馏塔内填料上进行传热和传质作用。当蒸汽上 升达到蒸馏塔顶经过冷却后得到不同馏分段的液体产品。中国专利200420056987. 0描述了一种实验室用蒸馏塔，将液体原料经加热后进 入蒸馏塔；这种蒸馏系统操作弹性性小，抗干扰能力差，装置容易出现波动，影响产品分离 效果，导致装置重复性能和再现性能差。
发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种原料处理能力较大、 自动化程度高、分馏精度高、试验结果重复性和再现性强的釜式蒸馏系统和方法。本发明的蒸馏系统，包括蒸馏釜、蒸馏塔、冷却系统、压力控制系统、蒸馏塔回流分 配器、馏分收集系统、及控制系统。所述蒸馏釜包括釜体、蒸汽快速加热盘管和快速冷水盘管、搅拌机、蒸馏釜夹套、 电加热套和导热油加热系统，所述蒸汽快速加热盘管和快速冷水盘管设置在所述釜体内， 所述蒸馏釜夹套设置在釜体下半部，所述电加热套设置在蒸馏釜夹套外部，所述导热油加 热系统设置在所述釜体外部。所述蒸汽快速加热盘管和快速冷水盘管为共用盘管，两者可 切换使用。所述导热油加热系统包括所述导热油电加热器和导热油泵，与所述蒸馏釜夹套 连接，用于给所述蒸馏釜内的原料加热。所述搅拌机为电动搅拌机，采用变频调速搅拌速 度，用于使所述蒸馏釜内原料受热均勻。所述蒸馏塔包括不锈钢管塔柱、电加热套、内装填料、和视镜。所述不锈钢塔柱具
5有14 18块理论塔板数。所述蒸馏塔的电加热套由3 5段组成，能自动控制所述蒸馏 塔的温度梯度。所述内装填料高1000-1500mm，填料材质为陶瓷或不锈钢。所述视镜材质为 耐高温度的有机玻璃，通过视镜可以观察原料在上述蒸馏塔柱上部流动状态。所述冷却系统包括蒸馏塔顶冷却器、塔顶二次冷却器、和制冷机。通过所述冷却系 统，冷凝后液体温度不高于35°c。所述压力控制系统包括抽真空系统，所述抽真空系统包括真空泵和泵前分液罐， 所述泵前分液罐设置在所述蒸馏塔顶二次冷却器和所述真空泵之间。所述压力控制系统还 包括压力变送器、控制阀、差压变送器，所述压力变送器安装在所述塔顶二次冷却器顶部， 用于监控系统压力；所述控制阀安装在所述泵前分液罐与所述塔顶二次冷却器之间，用于 控制和调节系统压力；所述差压变送器安装在所述蒸馏塔上，用于监控所述蒸馏塔的差压， 根据蒸馏塔的塔柱差压控制所述蒸馏釜的蒸镏速率。所述蒸馏塔回流分配器用于控制蒸馏回流比，采用内回流或外回流，可调范围 1 5，采用时间周期比例控制，精确控制回流与馏出速率。所述的馏分收接系统包括至少一个馏分接收罐，用于收集蒸馏馏分。所述蒸馏系统还包括多个热电偶，用于监控所述蒸馏釜的电加热套的温度、所述 蒸馏釜的工作温度、所述导热油电加热器的工作温度、用于监控所述蒸馏塔的工作温度。所述蒸馏系统还包括多个电磁阀，分别安装在所述蒸馏塔回流分配器与所述馏分 收集罐之间以及在所述蒸馏釜和其中一个所述馏分收集罐之间，用于控制不同温度的馏分 产品。所述蒸馏系统还包括另一个安装在所述蒸馏塔顶二次冷却器和所述蒸馏塔连接管道 上的电磁阀。所述蒸馏系统还包括液位开关，用于控制所述塔顶二次冷却器的液位，将冷凝 的液体回流至所述蒸馏塔中。所述蒸馏系统还包括多个电子秤，分别安装在所述馏分接收 罐的下部，用于计量各个馏分的重量。所述控制系统采用DCS集散控制系统，所述控制系统与所述热电偶、所述电磁阀、 所述控制阀、所述压力变送器、所述电子称、和所述差压变送器通过信号电连接，实现对蒸 馏系统的运行控制和监控。本发明的分离液体产品的方法，使用本发明所述的蒸馏系统，所述方法包括以下 步骤(1)将原料加入蒸馏釜中，启动所述蒸馏釜的搅拌机，使得釜底原料受热均勻；(2)启动制冷机；(3)启动真空泵；通过塔顶压力控制阀和塔顶压力变送器，调节系统压力；(4)打通蒸馏塔顶回流分配器和馏分收集系统，准备接收产品；(5)打开蒸汽加热盘管上的手阀，通入蒸汽快速加热；启动导热油加热系统，给所 述蒸馏釜提供热源；启动釜底外部电加热套，对所述蒸馏釜起辅助加热和保温作用；导热 油电加热器持续将所述蒸馏釜加热；(6)当塔顶原料蒸气经过塔顶冷却器冷凝成液体产品，馏分收集系统开始工作； 根据蒸馏塔顶压力和塔顶温度值变化，控制系统会根据预先设定的表示为塔顶温度与塔顶 压力关系的蒸馏曲线，启动不同的电磁阀使馏分流向不同的馏分收集罐，自动接收不同馏 分产品；(7)根据产品分馏精度要求，通过调节蒸馏塔顶回流分配器，调节回流比，可调范围为1 5;(8)当蒸馏塔顶压力和温度达到蒸馏馏分切割终点要求时，蒸馏结束；(9)关闭所述蒸馏釜底的所述电加热套和所述导热油电加热器的电源，关闭所有 电磁阀，停抽真空系统，所述蒸馏釜开始降温；(10)打开氮气手阀向所述系统内通入氮气，破坏真空后，停氮气；停所述搅拌机， 打开蒸馏釜底排放管道上的电磁阀，将釜底剩余物料放入其中一个馏分收集罐；(11)将釜内冷却盘管通入冷却水加快降温，待温度降至常温以后，停冷却水，蒸馏 系统具备再次试验条件。根据本发明的方法，将步骤(3)中的所述系统压力调节至8 lOmmHg。在步骤(5) 中将所述蒸馏釜加热至约300 350°C。根据本发明，所述液体产品为石油化工、煤液化和煤化工液体产品。与现有技术相比，本发明具有以下优点1.使用范围广，可以适用于石油化工、煤制油和煤化工液体产品的蒸馏试验；2.处理量大，可达200 500L，既可满足于产品质量分析，也满足于规模较大的实 验室科研需求；3.操作功能强，可实现常压蒸馏和减压蒸馏；4.操作弹性大，可实现回流比在1 5之间，进行较大范围内调整，蒸馏塔内填料 装填高度可以调整，适合不同分馏切割精度要求；5.稳定性好，蒸馏釜内原料受热均勻，温度控制精度高，能实现程序升温，温度精 度达士0.5°C以下；6.自动化程度高，采用计算机控制和自动化设计，能实现自动控制、自动操作等功 能；实现自动数据采集和自动数据汇总，自动生成实沸点TBP曲线，自动进馏分切割；温度、 压力控制精度高，装置物料损失< 0. 5% ；7.结果重复性和再现性好，能满足国家标准和美国材料与试验协会标准GB/ T17280-98国家标准和ASTMD2892及其附录要求。
图1为本发明釜式蒸馏系统的结构示意图。
具体实施例方式本发明的釜式蒸馏方法和蒸馏系统可实现常、减压蒸馏，处理量可达到200 500L，可以根据预先设定的蒸馏曲线(塔顶馏出温度与塔顶压力的关系)来连续地蒸馏出 所需要的馏分段；蒸馏塔塔柱具有14 18块理论塔板，回流比为1 5 (可调)，系统残压 可维持5mmHg以下，可将原料从初馏点切割到530°C ；整套蒸馏系统采用了计算机控制和自 动化设计，控制系统采用DCS集散控制系统；控制系统性能稳定，人机对话方便，能自动进 行数据汇总，自动生成实沸点(TBP)蒸馏曲线。该釜式蒸馏系统和方法的重复性和再现性 均满足标准GB/T 17280-98和ASTM D2892及其附录要求。该釜式蒸馏系统和方法可将石 油化工、煤液化油和煤化工液体产品进行分离成不同馏分的产品。所述的蒸馏釜型式为柱状或球形，优先采用球形。蒸馏釜夹套也称为导热油夹套，材料选用不锈钢，体积200 500L ；所述的蒸汽和冷却水共用不锈钢盘管，两者可手动切换 使用，蒸汽用于开工时原料的初始加热，冷却水用于停工时加快降温速率。所述的导热油加热系统包括导热油电加热器和导热油泵，与上述蒸馏釜夹套连 接，给蒸馏釜内原料加热，能实现自动控制达到工作温度要求。所述搅拌机为电动搅拌机，采用变频调速搅拌速度使得上述蒸馏釜内原料受热均 勻。所述的蒸馏塔其特征在于，包括不锈钢管塔柱、电加热套、内装填料、视镜。所述不 锈钢塔柱高度要求其具有14 18块理论塔板数；上述填料安装高度可以根据分馏精度要 求需要进行调整。所述电加热套由3 5段组成，能自动控制上述蒸馏塔的温度梯度。所述内装填料装在上述塔柱内，采用散装# 4-10的θ环，填料高1000-1500mm，填 料材质可选陶瓷或不锈钢；蒸馏原料在其内部填料上发生传热和传质作用，达到馏分切割 功能。视镜材质为耐高温度的有机玻璃，通过视镜可以观察原料在上述蒸馏塔柱内的流动 状态。所述冷却系统包括蒸馏塔顶冷却器、塔顶二次冷却器、制冷机；上述蒸馏塔顶冷却 器由上述制冷机提供冷动介质，与原料蒸汽进行热量交换，原料蒸汽经过蒸馏塔顶冷却器 和塔顶二次冷却器冷凝成液体产品，控制冷凝后液体温度不高于35°C。在蒸馏塔顶冷却 器中冷凝的冷凝液通过回流分配器控制回流比，蒸馏馏分之后通过电磁阀流向馏分收集系 统；在蒸馏塔顶冷却器未冷凝的很少部分蒸汽经过上述塔顶二次冷却器，在塔顶二次冷却 器中冷凝为液体，该冷凝液根据液位开头控制电磁阀回流至上述蒸馏塔中。所述的抽真空系统包括真空泵、泵前分液罐，与上述蒸馏塔顶二次冷却器连接，通 过仪器仪表可以实现蒸馏系统压力自动控制，可以将塔系统残压稳定到5mmHg以下；上述 真空泵可采用旋叶真空泵或水环真空泵；根据述蒸馏釜温度以及上述蒸馏塔的差压控制系 统真空度，保证原料切割稳定的进行。所述的蒸馏塔回流分配器可以控制蒸馏回流比，可采用内回流或外回流，可调范 围1 5，采用时间周期比例控制，精确控制回流与馏出速率，保证馏分稳定精确切割。所述的馏分收集系统包括馏分接收罐。上述的馏分接收罐用于收集蒸馏馏分，根 据原料分馏切割要求，可以设置不同数量的馏分接收罐。本发明的蒸馏系统中的仪器仪表包括热电偶、电磁阀、控制阀、压力变送器、电子 称、差压变送器；所述仪器仪表安装装置在设备及管道上，与上述的控制系统通过信号电连 接，实现对蒸馏系统运行控制和监控；上述的热电偶用于监控上述蒸馏釜、蒸馏塔、蒸馏塔 顶冷却器温度、电加热套和导热油电加热器；上述的电磁阀用于控制不同馏分的流向馏分 接收罐；上述压力变送器用于监控装置的系统真空度；上述的电子称用于准确计量不同馏 分的馏出量；上述差压变送器用在指示上述蒸馏塔差压，指导调节蒸馏速度，保证蒸馏平稳 运行。所述的控制系统用于计算机控制和自动化设计，控制系统采用DCS集散控制系 统；控制系统性能稳定，人机对话方便；可达到自动控制、自动操作等功能；对温度和真空 度进行检测、控制、采集、存储、记录、打印等，实现自动数据采集和自动数据汇总，自动生成 实沸点TBP曲线，与预先设定好的蒸馏曲线进行比较，控制蒸馏系统自动进行馏分切割。下面结合附图1和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1如图1所示，为本发明的釜式蒸馏系统，该釜式蒸馏系统实现常、减压蒸馏，可将 原料从初馏点切割到530°C，处理量可达到200-500L，通过高度自动化的集散控制系统可 连续地蒸馏出所需要的馏分段；整个蒸馏系统包括蒸馏釜、蒸馏塔、压力控制系统、馏分收 集系统、冷却系统、蒸馏塔回流分配器、及控制系统。所述的蒸馏釜1由球形釜体、导热油夹套2、电加热套3、原料进料管4、蒸汽盘管 5、冷却水盘管6、搅拌机7和导热油系统组成；上述导热油系统包括导热油泵8和导热油电 加热器9，两者与导热油夹套2连接，构成密闭循环油回路；所述的蒸馏塔11由不锈钢塔柱、填料10、电加热套12、电加热套13、电加套14、视 镜15组成；蒸馏塔11下端与蒸馏釜1相连；所述的填料10装于不锈钢塔柱内；所述电加 热套12、13、14安装于不锈钢塔柱外部，分三段给蒸馏塔11加热；所述视镜15安装在蒸馏 塔11的顶部，用于观察上述蒸馏塔11内部物料流动状态。所述的蒸馏塔回流分配器16设置在上述蒸馏塔11顶部，自动控制蒸馏回流比，可 调范围1 5，可控采用时间周期比例控制，精确控制回流与馏出速率，保证馏分稳定精确 切割。所述的冷却系统包括蒸馏塔顶冷却器17、塔顶二次冷却器18和制冷机36 ；所述的 蒸馏塔顶冷却器17下端与蒸馏塔回流分配器16连接，上端与塔顶二次冷却器18连接；所 述的塔顶二次冷却器18冷凝液通过液位开关回流至上述蒸馏塔11上部，不凝气进入抽真 空系统；所述制冷机36内装制冷剂，与上述蒸馏塔顶冷却器17、塔顶二次冷却器18相连， 构成循环回路，提供冷却源。所述的抽真空系统包括真空泵19、泵前分液罐20 ；所述的泵前分液罐20设置在上 述蒸馏塔顶二次冷却器18和上述真空泵19之间，脱除沉降液体，防止进入上述真空泵19 内造成污染；上述真空泵19将在系统内不凝气排出，实现装置减压操作。所述的馏分收集系统由馏分接收罐21、22、23和24组成，根据产品分离需要可以 设置不同数量馏分接收罐；上述馏分接收罐21、22、23通过电磁阀与上述蒸馏塔回流分配 器16连接；上述的馏分接收罐21容积分别为50L，收集初馏点 140°C馏分产品；上述的馏 分接收罐22容积分别为50L，收集140 220°C馏分产品；上述的馏分接收罐23容积分别 为200L，收集220 350°C馏分产品；上述的馏分接收罐24容积分别为200L，收集> 350°C 馏分产品，与上述蒸馏釜1相连。本发明的蒸馏系统包括仪器仪表，包括热电偶35、热电偶37、热电偶38、热电偶 39、热电偶40、热电偶41、热电偶42、电磁阀30、电磁阀31、电磁阀32、电磁阀33、电磁阀45、 液位开关34、控制阀44、压力变送器43、差压变送器46、电子称25、电子称26、电子称27和 电子称28 ；上述热电偶35安装在上述塔顶二次冷却器18顶部管道上，用于监控塔顶二次 冷却器18后的气相温度；上述热电偶37监控上述电加热套3的温度；上述热电偶38插入 在蒸馏釜的釜体内，用于监控上述蒸馏釜1的工作温度；上述热电偶39安装在上述导热油 电加热器9内，用于监控上述导热油电加热器9的工作温度；上述热电偶40、热电偶41和 热电偶42分别安装在电加热套12、电加热套13、电加套14内，用于监控蒸馏塔11的工作 温度；上述的电磁阀31、电磁阀32、电磁阀33安装在蒸馏塔回流分配器16与上述多个馏分 收集罐之间，分别用于控制初馏点 140°C馏分产品、140 220°C馏分产品、220 350°C
9馏分产品流向不同的上述馏分收集罐；上述的电磁阀30将蒸馏结束后留在上述蒸馏釜1内 的> 350°C馏分产品排放至馏分收集罐24 ；上述电磁阀45安装在上述蒸馏塔顶二次冷却 器18和上述蒸馏塔11连接管道上，通过上述液位开关34控制电磁阀45将上述塔顶二次 冷却器18内聚集液体回流至上述蒸馏塔中；上述压力变送器43安装上述塔顶二次冷却器 18顶部监控蒸馏系统的压力；上述控制阀44安装在上述泵前分液罐20与塔顶二次冷却器 18之间，用于控制和调节系统压力；上述差压变送器46安装在上述的蒸馏塔11上，用于监 控上述蒸馏塔11的差压，根据蒸馏塔11塔柱差压控制上述蒸馏釜1的蒸镏速率，保证馏分 蒸馏的平稳；上述电子称25、电子称26、电子称27和电子称28分别安装在馏分接收罐21、 22、23和24下部，用于计量各个馏分重量。所述的控制系统是指DCS集散控制系统，安装在现代计算机中；通过计算机，控 制系统可实现温度、压力自动控制，对温度和真空度进行检测、控制、采集、存储、记录、打印 等，实现自动数据采集和自动数据汇总，自动生成实沸点TBP曲线，与预先设定好的蒸馏曲 线进行比较，实现自动进行馏分切割。实施例2采用本发明装置进行煤液化油蒸馏分离方法的具体步骤如下。将250L煤液化油通过原料进料管4加入到蒸馏釜球形釜体1内，启动搅拌机7， 调节电机变频控制搅拌速率，使煤液化油在釜内可受热均勻；打通冷却系统流程，启动制冷 机36 ；打开蒸汽盘管5上手阀，通蒸汽给蒸馏釜1内煤液化油快速加热；启动蒸馏釜1釜底 电加热套3辅助加热；打通导热油系统流程，启动导热油泵8，建立导热油循环，启动导热油 电加热器，在控制系统上设定加热温度和加热升温度速度；启动蒸馏塔11电加热套12、13、 14，在控制系统内设定温度和程序升温度速度；装置维持在常压下工作，根据蒸馏塔11顶 温度，控制系统自动打开电磁阀33，馏分接收罐21开始接收初馏点 140°C馏分产品；当蒸 馏釜1内温度达到100°C时，将蒸汽盘管5上手阀关闭，停止通入蒸汽；根据蒸馏塔11的差 压变送器46调节并设定导热油电加热器升温速度，控制蒸馏塔11塔柱差压值< 0. IMPa,控 制蒸馏釜1的蒸镏速率，保证馏分蒸馏的平稳；根据蒸馏塔11温度梯度和产品分离精度要 求，调节蒸馏塔回流分配器16控制回流比，控制在2 4。当蒸馏塔11顶温度和压力值与预先设定的蒸馏曲线140°C馏分切割点重合时，控 制系统自动打开电磁阀32，关闭电磁阀33，蒸馏产品开始流向接收罐22，开始接收140 220°C馏分产品，通过电子称28计量初馏点 140°C馏分产品重量；此时打通抽真空系统流 程，启动真空泵19，系统开始抽真空，通过调节阀44，控制装置真空度100-120mmHg。随着蒸馏釜1温度升高，与预先设定值蒸馏曲线220°C馏分切割点重合时，控制系 统自动打开电磁阀31，关闭电磁阀32，蒸馏产品开始流向接收罐23，开始接收220 350°C 馏分产品，通过电子称27计量140 220°C馏分产品重量；在蒸馏过程中，随时注意蒸馏塔 制蒸馏塔11塔柱差压值，调节控制蒸馏釜1的蒸馏速率。通过调节阀44，控制装置真空度10-20mmHg，随着蒸馏釜1温度进一步升高与预先 设定值蒸馏曲线350°C馏分切割点重合时，控制系统自动关闭电磁阀31，通过电子称25计 量220 350°C馏分产品重量，原料蒸馏切割完毕。原料蒸馏切割完毕后，切断所有电加热套电源，停止加热；切断导热油电加热器9 电源，停止给导热油加热；停真空泵19，打开手阀47，向系统引入氮气，系统充压至常压；打开冷却水盘管6上手阀，引冷水进入盘管；当温度降至200°C，停搅拌机7，在控制系统上打 开电磁阀30，将> 350°C馏分放至馏分接收罐24中，通过电子称26计量> 350°C馏分重量； 蒸馏釜1继续降温至室温度后，切断冷却水，蒸馏系统具备再次蒸馏条件。
权利要求
一种蒸馏系统，其特征在于，所述蒸馏系统包括蒸馏釜、蒸馏塔、冷却系统、压力控制系统、蒸馏塔回流分配器、馏分收集系统、及控制系统。
2.根据权利要求1所述的蒸馏系统，其特征在于，所述蒸馏釜包括釜体、蒸汽快速加热 盘管和快速冷水盘管、搅拌机、蒸馏釜夹套、电加热套和导热油加热系统，所述蒸汽快速加 热盘管和快速冷水盘管设置在所述釜体内，所述蒸馏釜夹套设置在釜体下半部，所述电加 热套设置在釜底外部，所述导热油加热系统设置在所述釜体外部。
3.根据权利要求2所述的蒸馏系统，其特征在于，所述蒸汽快速加热盘管和快速冷水 盘管为共用盘管，两者可切换使用。
4.根据权利要求2所述的蒸馏系统，其特征在于，所述导热油加热系统包括所述导热 油电加热器和导热油泵，与所述蒸馏釜夹套连接，用于给所述蒸馏釜内的原料加热。
5.根据权利要求2所述的蒸馏系统，其特征在于，所述搅拌机为电动搅拌机，采用变频 调速搅拌速度，用于使所述蒸馏釜内原料受热均勻。
6.根据权利要求1所述的蒸馏系统，其特征在于，所述蒸馏塔包括不锈钢管塔柱、电加 热套、内装填料、和视镜。
7.根据权利要求6所述的蒸馏系统，其特征在于，所述不锈钢塔柱具有14 18块理论 塔板数。
8.根据权利要求6所述的蒸馏系统，其特征在于，所述电加热套由3 5段组成，能自 动控制所述蒸馏塔的温度梯度。
9.根据权利要求6所述的蒸馏系统，其特征在于，所述内装填料高1000-1500mm，填料 材质为陶瓷或不锈钢。
10.根据权利要求1所述的蒸馏系统，其特征在于，所述冷却系统包括蒸馏塔顶冷却 器、塔顶二次冷却器、和制冷机。
11.根据权利要求10所述的蒸馏系统，其特征在于，通过所述冷却系统，冷凝后液体温 度不高于35°c。
12.根据权利要求1所述的蒸馏系统，其特征在于，所述压力控制系统包括抽真空系 统，所述抽真空系统包括真空泵和泵前分液罐，所述泵前分液罐设置在所述蒸馏塔顶二次 冷却器和所述真空泵之间。
13.根据权利要求12所述的蒸馏系统，其特征在于，所述压力控制系统还包括压力变 送器、控制阀、差压变送器，所述压力变送器安装在所述塔顶二次冷却器顶部，用于监控系 统压力；所述控制阀安装在所述泵前分液罐与所述塔顶二次冷却器之间，用于控制和调节 系统压力；所述差压变送器安装在所述蒸馏塔上，用于监控所述蒸馏塔的差压，根据所述蒸 馏塔的塔柱差压控制所述蒸馏釜的蒸镏速率。
14.根据权利要求1所述的蒸馏系统，其特征在于，所述蒸馏塔回流分配器用于控制蒸 馏回流比，采用内回流或外回流，可调范围1 5，采用时间周期比例控制，精确控制回流与 馏出速率。
15.根据权利要求1所述的蒸馏系统，其特征在于，所述的馏分收接系统包括至少一个 馏分接收罐，用于收集蒸馏馏分。
16.根据权利要求1所述的蒸馏系统，其特征在于，所述蒸馏系统还包括多个热电偶， 用于监控所述蒸馏釜的电加热套的温度、所述蒸馏釜的工作温度、所述导热油电加热器的工作温度、用于监控所述蒸馏塔的工作温度。
17.根据权利要求1所述的蒸馏系统，其特征在于，所述蒸馏系统还包括多个电磁阀， 分别安装在所述蒸馏塔回流分配器与所述馏分收集罐之间以及在所述蒸馏釜和其中一个 所述馏分收集罐之间，用于控制接收不同温度的馏分产品。
18.根据权利要求1所述的蒸馏系统，其特征在于，所述蒸馏系统还包括另一个安装在 所述蒸馏塔顶二次冷却器和所述蒸馏塔连接管道上的电磁阀。
19.根据权利要求1所述的蒸馏系统，其特征在于，所述蒸馏系统还包括液位开关，用 于控制所述塔顶二次冷却器的液位，通过所述另一个电磁阀将冷凝的液体回流至所述蒸馏 塔中。
20.根据权利要求1所述的蒸馏系统，其特征在于，所述蒸馏系统还包括多个电子秤， 分别安装在所述馏分接收罐的下部，用于计量各个馏分的重量。
21.根据权利要求1所述的蒸馏系统，其特征在于，所述控制系统采用DCS集散控制系 统，所述控制系统与所述热电偶、所述电磁阀、所述控制阀、所述压力变送器、所述电子称、 和所述差压变送器通过信号电连接，实现对蒸馏系统的运行控制和监控。
22.一种用于分离液体产品的方法，使用根据权利要求1-21中任一项所述的蒸馏系 统，所述方法包括以下步骤(1)将原料加入蒸馏釜中，启动所述蒸馏釜的搅拌机，使得釜底原料受热均勻；(2)启动制冷机；(3)启动真空泵；通过塔顶压力控制阀和塔顶压力变送器，调节系统压力；(4)打通蒸馏塔顶回流分配器和馏分收集系统，准备接收产品；(5)打开蒸汽加热盘管上的手阀，通入蒸汽快速加热；启动导热油加热系统，给所述蒸馏釜提供热源；启动釜底外部电加热套，对所述蒸馏釜 起辅助加热和保温作用；导热油电加热器持续将所述蒸馏釜加热；(6)当塔顶原料蒸气经过塔顶冷却器冷凝成液体产品，馏分收集系统开始工作；根据 蒸馏塔顶压力和塔顶温度值变化，控制系统会根据预先设定的表示为塔顶温度与塔顶压力 关系的蒸馏曲线，启动不同的电磁阀使馏分流向不同的馏分收集罐，自动接收不同馏分产Pm ；(7)根据产品分馏精度要求，通过调节蒸馏塔顶回流分配器，调节回流比，可调范围为 1 5 ；(8)当蒸馏塔顶压力和温度达到蒸馏馏分切割终点要求时，蒸馏结束；(9)关闭所述蒸馏釜底的所述电加热套和所述导热油电加热器的电源，关闭所有电磁 阀，停抽真空系统，所述蒸馏釜开始降温；(10)打开氮气手阀向所述系统内通入氮气，破坏真空后，停氮气；停所述搅拌机，打开 蒸馏釜底排放管道上的电磁阀，将釜底剩余物料放入其中一个馏分收集罐；(11)将釜内冷却盘管通入冷却水加快降温，待温度降至常温以后，停冷却水，蒸馏系统 具备再次试验条件。
23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，将步骤(3)中的所述系统压力调节至 8 lOmmHgo
24.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，在步骤(5)中将所述蒸馏釜加热至约，300 350 °C。
25.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述液体产品为石油化工、煤液化和煤化工液体产品。
全文摘要
本发明涉及一种蒸馏系统和一种用于分离液体产品的方法。所述蒸馏系统包括蒸馏釜、蒸馏塔、冷却系统、压力控制系统、蒸馏塔回流分配器、馏分收集系统、及控制系统。本发明的用于分离液体产品的方法使用本发明的蒸馏系统。本发明的蒸馏系统和用于分离液体产品的方法具有以下优点原料处理能力较大、加热温度控制精度高、自动化程度高、分馏精度高、试验结果重复性和再现性强。
文档编号B01D3/14GK101890248SQ201010228829
公开日2010年11月24日 申请日期2010年7月9日 优先权日2010年7月9日
发明者兰建华, 刘峰, 李云, 李克健, 李永伦, 杨葛灵, 章序文, 高山松 申请人:神华集团有限责任公司;中国神华煤制油化工有限公司;中国神华煤制油化工有限公司上海研究院