专利名称：一种溶剂脱沥青装置抽提塔塔顶的加热方法
技术领域：
本发明属于一种在不存在氢的情况下用选择性的溶剂萃取精制烃油的方法，更具体的说，本发明属于一种溶剂脱沥青的方法。
背景技术：
溶剂脱沥青能选择性地除去渣油中的沥青质和胶质等有害物质，为后续工艺(如催化裂化，加氢裂化，润滑油生产等)提供大量清洁容易加工的脱沥青油。其副产品沥青是制取沥青产品或造气较好的原料，所以溶剂脱沥青在渣油深度加工中受到人们的广泛重视，是渣油深度加工重要手段之一。
在一定温度下，丙烷、丁烷等轻烃溶剂对渣油中的油分溶解能力强，对渣油中的胶质和沥青质溶解能力弱或基本不溶解。利用这一性质可将胶质和沥青质从渣油中分离。
溶剂脱沥青通常是在抽提塔中进行，比重小的溶剂从抽提塔下部进入塔内，比重大的渣油从塔上部入塔，二者在塔内相互逆向流动，在此过程中，渣油中的油分被溶剂溶解，以脱沥青油溶液的形式上升到抽提塔顶部，而含有少量溶剂的沥青溶液则从塔底排出。上升到抽提塔顶部的脱沥青油溶液中，常溶解有一些胶质，并夹带有部分沥青质，为了把这部分溶解的胶质及夹带的沥青质分离出来，国内外的溶剂脱沥青装置都在脱沥青抽提塔的顶部设有蒸汽加热器，通过提高脱沥青油溶液的温度，使胶质及某些高分子的稠环化合物在溶剂中的溶解度降低，因而从脱沥青油溶液中离析出来，并且通过这些离析出来的胶质及高分子的稠环化合物，形成内部回流，将脱沥青油溶液中夹带的沥青质洗涤下来，从而使脱沥青油质量得到提高。为了使较多的胶质及高分子的稠环化合物能从脱沥青油溶液中分离析出，加热器的加热最好能使脱沥青油溶液温度上升20℃左右。
为此US4088540提出，在脱沥青抽提塔的顶部同一水平面上，设置两个方向相反的U型管式的管束蒸汽加热器，蒸汽从抽提塔的一侧进入加热器，而在同一侧的相反的方向流出。该设计的缺点是抽提塔径向截面的温度分布不均匀，同时，为了便于胶质的沉降，脱沥青油溶液在抽提塔顶部的流速不能太快，故加热器的传热系数低，用光壁管加热需要的管束多，加热器占用抽提塔塔顶的空间大。
国内的某些溶剂脱沥青装置抽提塔顶部采用立式平面翅片管加热器，用蒸汽加热，蒸汽的走向为自上而下与脱沥青油溶液的流向成逆流状态，乏汽从加热器底部引出。此种设置存在的缺点是平面翅片管的阻力大，平面翅片结构也不利于析出来的胶质及高分子的稠环化合物与脱沥青油溶液间的传质，而且用蒸汽加热能耗高，抽提塔顶加热器加热的能耗约占溶剂脱沥青油装置总能耗的15％左右。
所以现有的溶剂脱沥青装置抽提塔顶尚没有一种效率高、能耗低的加热方法。
发明内容
本发明的目的是要提供一种溶剂脱沥青装置抽提塔塔顶的加热方法，以提高脱沥青油质量，降低脱沥青装置能耗。
本发明提供的方法为在溶剂脱沥青装置抽提塔塔顶内部设置立式螺旋翅片管，每根翅片管通过支管与中央主管相连，热载体通过主管及支管自上而下流过翅片管，再经集合支管及主管流出塔外，脱沥青油溶液被翅片管加热，其中的胶质及高分子的稠环化合物被分离出来，并沿翅片管的螺旋翅片向下流动，与向上流动的脱沥青油溶液接触而将其中夹带的沥青质洗涤下来。
所述热载体选自20号汽轮机油、30号汽轮机油或专用的导热油，用过的热载体经沥青加热炉的烟道被加热至150-250℃后，返回抽提塔顶的立式螺旋翅片管加热脱沥青油溶液。
由于脱沥青油溶液是沿翅片管的螺旋翅片流动，故阻力较平面翅片管低，因而可安装较多的管束，故传热效果好。同时由于安装较多的管束，也有利于胶质及高分子的稠环化合物与脱沥青油溶液间的传质。翅片管用热载体加热而不用蒸汽加热，热载体的热量是吸收沥青加热炉烟气的余热，故能耗低。
图1为本发明脱沥青的工艺流程，图2为立式螺旋翅片管加热器的主视图，图3为立式螺旋翅片管加热器的俯视图。
具体实施例方式
图1为本发明脱沥青的工艺流程。
本发明脱沥青原料可以是各种原油的常压渣油或减压渣油，脱沥青溶剂可以是丙烷、丙烯、丁烷、丁烯、戊烷或者是这些溶剂的混合物，在脱沥青过程中，原料油用泵1经管线2送入抽提塔3的上部，而溶剂则用泵4经管线5送入抽提塔3的下部，二者在抽提塔中相互逆向流动进行抽提，抽提塔可以是大家所熟知的转盘塔、筛板塔或填料塔。被溶剂抽提出来的油分以脱沥青油溶液的形式上升到抽提塔3的顶部，被立式螺旋翅片管18内的热载体加热将其中的胶质及高分子的稠环化合物分离出来，脱沥青油溶液依次经管线7、加热炉8进入脱沥青油闪蒸塔11，分离所得的脱沥青油经管线15排出，回收的溶剂依次经管线13、泵4、管线5返回抽提塔3的下部循环使用。在本发明中，用于加热的热载体可以是一般的20号或30号汽轮机油，也可以是专用的导热油，用过的热载体依次经中间罐17、泵10抽出，送入沥青加热炉9的烟道，被加热至150-250℃后，返回抽提塔顶的立式螺旋翅片管18加热脱沥青油溶液。抽余的沥青则以沥青溶液的形式从塔底经管线6排出后进入加热炉9，加热后的沥青溶液进入沥青闪蒸塔12，分离所得的沥青经管线16排出，回收的溶剂依次经管线14、管线13、泵4、管线5返回抽提塔3的下部循环使用。
图2为立式螺旋翅片管加热器的主视图，图3为立式螺旋翅片管加热器的俯视图。
立式螺旋翅片管加热器设有中央主管19，在中央主管19上安装了若干对支管21，各螺旋翅片管23一端与支管21相连，另一端则与集合支管22连接，各集合支管则与集合主管20连接在一起。
下面的实施例将对本发明作进一步说明。
本发明研究所用的原料为减压渣油，其性质见表1，所用溶剂的组成见表2。
对比例于抽提塔3中，在减压渣油的进料量为25t/h，溶剂进料量为70t/h，塔顶温度75℃，塔底温度45℃的条件下进行脱沥青。塔顶加热采用立式平面翅片管加热器，用蒸汽加热，实验结果见表3。
实施例于抽提塔3中，在与实施例1相同的条件下进行脱沥青。塔顶加热采用立式螺旋翅片管加热器，用热载体加热，热载体的温度为150℃，实验结果见表3。
从表3的结果可知，采用本发明的加热方法，不但提高了脱沥青油质量，而且降低了脱沥青装置能耗。
表1、原料性质
表2、溶剂的组成，％
表3、脱沥青的结果
权利要求
1.一种溶剂脱沥青装置抽提塔塔顶的加热方法，其特征是在溶剂脱沥青装置抽提塔塔顶内部设置立式螺旋翅片管，每根翅片管通过支管与中央主管相连，热载体通过主管及支管自上而下流过翅片管，再经集合支管及主管流出塔外，脱沥青油溶液被翅片管加热，其中的胶质及高分子的稠环化合物被分离出来，并沿翅片管的螺旋翅片向下流动，与向上流动的脱沥青油溶液接触而将其中夹带的沥青质洗涤下来。
2.按照权利要求1的方法，其特征在于所述热载体选自20号汽轮机油、30号汽轮机油或专用的导热油。
3.按照权利要求1的方法，其特征在于用过的热载体经沥青加热炉的烟道被加热至150-250℃后，返回抽提塔顶的立式螺旋翅片管加热脱沥青油溶液。
全文摘要
一种溶剂脱沥青装置抽提塔塔顶的加热方法，在溶剂脱沥青装置抽提塔塔顶内部设置立式螺旋翅片管，每根翅片管通过支管与中央主管相连，热载体通过主管及支管自上而下流过翅片管，再经集合支管及主管流出塔外，脱沥青油溶液被翅片管加热，其中的胶质及高分子的稠环化合物被分离出来，并沿翅片管的螺旋翅片向下流动，与向上流动的脱沥青油溶液接触而将其中夹带的沥青质洗涤下来。该方法可提高抽提效率及传热效果、降低装置能耗。
文档编号C10G21/00GK101045882SQ200610066440
公开日2007年10月3日 申请日期2006年3月31日 优先权日2006年3月31日
发明者祖德光, 黄伟祈, 王子军, 龙军 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院