烷基化油分馏装置及包含该装置的航空燃油生产系统的制作方法

本实用新型属于航空燃油生产技术领域，具体涉及一种烷基化油分馏装置及包含该装置的航空燃油生产系统。

背景技术：

航空燃油是专门为航空飞行器的活塞式发动机设置的燃油品种。这种燃油的品质管控十分严格，其包括辛烷值在内的化学或物理指标均应满足标准方可使用，为保证燃油的品质，在生产过程中应选择合适的基础原料。

现有技术中，烷基化油的分馏组分经常被用作航空燃油的基础原料之一，如中国专利文献CN104673410A中即将前馏分烷基化油和超级馏分烷基化油用作航空燃油的基础原料。该申请中前馏分烷基化油的生产装置为一个精馏塔，把烷基化油引入塔底蒸发釜，控制塔底蒸发釜温度在135-170℃，优选控制在135-160℃，产生的烷基化油蒸汽在塔内上升至塔顶冷凝器，冷凝器温度控制在30-50℃，优化控制在35-45℃，前馏分烷基化油从冷凝器采出，也可从塔体采出。该申请中超级馏分烷基化油的生产装置为串联的两个精馏塔，把烷基化油先引入第一塔，目的是切割去除烷基化油中大部分沸点低于90℃、优选低于95℃的组分，再把切割去除掉大部分低沸点组分的烷基化油引入第二塔，切割去除大部分沸点高于120℃、优选高于105℃的高沸点组分；从第二塔冷凝器收集的冷凝液即为超级馏分烷基化油。除了上述前馏分烷基化油和超级馏分烷基化油以外，该现有技术中的原料还包括甲苯、二甲苯，此外还包括添加剂，具体为碳和四乙基铅，各种原料被在搅拌罐中进行搅拌实现均匀混合。

上述现有技术中的烷基化油的分馏组分生产装置虽然可实现前馏分烷基化油、超级馏分烷基化油的生产，担其仍旧存在的问题在于，一是分馏精度有限，尤其是超级馏分烷基化油，其馏分范围较窄，因此分馏提纯的难度也较大；如提高分馏的精度而增加设施则必然会增加整个生产系统的能耗，导致生产成本提高。因此，如何探寻一种新的生产设备，能够降低生产能耗，是现有技术急需解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型解决的是现有技术缺少一种能够在不提高能耗的情况下保证产品精度的烷基化油分馏装置的问题，进而提供一种低能耗的、用于制备超级馏分烷基化油的烷基化油分馏装置；本申请同时还提供了包含该装置的航空燃油生产系统。

本申请解决上述技术问题采用的技术方案为：

一种烷基化油分馏装置，包括：三个串联设置的分馏塔，位于最上游的第一分馏塔设置有原料烷基化油入口，所述第一分馏塔的塔底馏出物通道与位于所述第一分馏塔下游的第二分馏塔的塔体连通设置；所述第二分馏塔的塔底馏出物通道与位于所述第二分馏塔下游的第三分馏塔的塔体连通设置；还设置有换热装置，所述第三分馏塔的塔顶馏出物通道与所述第一分馏塔的塔底馏出物通道均通过所述换热装置，在所述换热装置中进行换热；在所述第三分馏塔的塔顶馏出物通道位于所述换热装置下游的部分设置有第一冷凝器，与所述第一冷凝器的凝结液出口连通设置有产品储罐。

所述换热装置内设置有两层换热通道，所述第三分馏塔的塔顶馏出物通道与所述第一分馏塔的塔底馏出物通道分别通过所述两层换热通道中的一层。

与所述第一冷凝器的凝结液出口联通设置有回流罐，所述回流罐分别与所述产品储罐和所述第三分馏塔连通设置。

与所述第一冷凝器的不凝气出口连通设置有不凝气缓冲罐。

与所述第三分馏塔的塔底馏出物通道连通设置有第一副产品罐。

在所述第一分馏塔的塔顶馏出物通道上设置有第二冷凝器。

与所述第二冷凝器的凝结液出口连通设置有第二副产品罐。

包含所述的烷基化油分馏装置的航空燃油生产系统，还包括：调和罐，所述烷基化油分馏装置的所述产品储罐与所述调和罐连通设置；至少一个基础油储罐，所述基础油储罐与所述调和罐连通设置，在所述调和罐上还设置有添加剂加料口。

本申请所述的烷基化油分馏装置及包含该装置的航空燃油生产系统的优点在于：

本申请中所述的烷基化油分馏装置设置有串联的三个分馏塔，这种多级设置的方式可保证烷基化油的分馏效果。同时本申请中所述分馏装置设置有换热装置，所述第三分馏塔的塔顶馏出物通道与所述第一分馏塔的塔底馏出物通道分别与换热装置连通设置，在所述换热装置中进行换热；这样所述第二分馏塔的塔底的底热源可不采用蒸汽，而是利用第二分馏塔与第三分馏塔之间的温差，依靠第三分馏塔的塔顶馏出物作为加热介质，满足了第二分馏塔塔底的加热与第三分馏塔塔顶的冷却，极大的节约了能源，降低了能耗。

为了使本实用新型所述的烷基化油分馏装置及包含该装置的航空燃油生产系统的技术方案更加清楚明白，以下结合具体附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。

附图说明

如图1所示是本实用新型所述的烷基化油分馏装置的示意图；

其中，附图标记为：

1-第一分馏塔；2-第二分馏塔；3-第三分馏塔；4-换热装置；5-第一冷凝器；6-产品储罐；7-第一回流罐。

具体实施例

实施例1

本实施例提供了一种用于生产超级馏分烷基化油的烷基化油分馏装置，如图1所示，包括三个串联设置的分馏塔，位于最上游的第一分馏塔1设置有原料烷基化油入口，所述第一分馏塔的塔底馏出物通道与位于所述第一分馏塔下游的第二分馏塔的塔体连通设置；所述第二分馏塔的塔底馏出物通道与位于所述第二分馏塔下游的第三分馏塔的塔体连通设置；还设置有换热装置，所述第三分馏塔的塔顶馏出物通道与所述第一分馏塔的塔底馏出物通道均通过所述换热装置，在所述换热装置中进行换热；作为优选的实施例，所述换热装置4内设置有两层换热通道，所述第三分馏塔3的塔顶馏出物通道与述第一分馏塔1的塔底馏出物通道分别与所述两层换热通道中的一层连通设置，即分别通过所述两层换热通道中的一层，从而进行热交换。

在所述第三分馏塔3的塔顶馏出物通道位于所述换热装置4下游的部分设置有第一冷凝器5，与所述第一冷凝器5的凝结液出口连通设置有产品储罐6。作为优选的实施例，与所述第一冷凝器5的凝结液出口联通设置有第一回流罐7，所述第一回流罐7分别与所述产品储罐6和所述第三分馏塔3连通设置。与所述第一冷凝器5的不凝气出口连通设置有不凝气缓冲罐。

本实施例中所述的包含所述的烷基化油分馏装置的工作过程为：(1)原料烷基化油由所述原料烷基化油入口进入所述第一分馏塔1，在该塔中将影响航油饱和蒸汽压的含正丁烷的轻质馏分由塔顶馏出，塔底馏出物则进入第二分馏塔2继续进一步分离。(2)第一分馏塔1的塔底馏出物经换热装置4加热后进入第二分馏塔2，在该塔中将95℃以上馏分由塔顶馏出，第二分馏塔2塔底的95℃以上的馏分则去第三分馏塔3进行再次精馏。(3)第三分馏塔3在精馏过程中，95℃～105℃馏分由塔顶馏出，先进入换热装置4进行换热，再经冷凝后部分返塔作为回流，部分作为超级馏分烷基化油产品送去产品储罐6。

本实施例还提供了包含所述的烷基化油分馏装置的航空燃油生产系统，在上述的烷基化油分馏装置的基础上，所述航空燃油生产系统包括：调和罐，所述烷基化油分馏装置的所述产品储罐6与所述调和罐连通设置；至少一个基础油储罐，所述基础油储罐与所述调和罐连通设置，在所述调和罐上还设置有添加剂加料口。本实施例中，所述基础油储罐设置有两个，其中一个为前馏分烷基化油储罐。

所述航空燃油生产系统还包括第四分馏塔，烷基化油在所述第四分馏塔进行分馏，馏程35～170℃的组分由塔顶馏出，经设置在所述第四分馏塔的塔顶馏出物通道上的第二冷凝器冷却后进入与所述第二冷凝器的凝结液出口连通的第二回流罐，第二回流罐中液体中的一部分经泵回流至第四分馏塔，另一部分即进入所述前馏分烷基化油储罐；塔顶冷凝器后的不凝气进不凝气缓冲罐。

所述两个基础油储罐中的另一个为异戊烷储罐，作为可选择的实施例，所述基础油储罐并不仅限于本申请中所述的两个，也可替换为或者相应的增加各种基础油储罐，如现有技术中常用的使用甲苯、二甲苯等。

本实施例中所述产品储罐6通过输送管道与所述调和罐连通设置，所述烷基化油分馏装置生产出的超级馏分烷基化油产品通过所述异戊烷储罐中的异戊烷也分别通过输送管道与调和罐连通，通过输送管道送入调和罐，同时通过所述调和罐的添加剂加料口加入添加剂，如现有技术中的四乙基铅乙基液、抗氧化剂等，经过调和即可完成航空燃油的生产。

实施例2

本实施例提供了一种用于生产超级馏分烷基化油的烷基化油分馏装置，包括三个串联设置的分馏塔，位于最上游的第一分馏塔1设置有原料烷基化油入口，所述第一分馏塔的塔底馏出物通道与位于所述第一分馏塔下游的第二分馏塔的塔体连通设置；所述第二分馏塔的塔底馏出物通道与位于所述第二分馏塔下游的第三分馏塔的塔体连通设置；还设置有换热装置，所述第三分馏塔的塔顶馏出物通道与所述第一分馏塔的塔底馏出物通道均通过所述换热装置，在所述换热装置中进行换热；所述换热装置4内设置有两层换热通道，所述第三分馏塔3的塔顶馏出物通道与述第一分馏塔1的塔底馏出物通道分别与所述两层换热通道中的一层连通设置。

在所述第三分馏塔3的塔顶馏出物通道位于所述换热装置4下游的部分设置有第一冷凝器5，与所述第一冷凝器5的凝结液出口连通设置有产品储罐6。作为优选的实施例，与所述第一冷凝器5的凝结液出口联通设置有第一回流罐7，所述第一回流罐7分别与所述产品储罐6和所述第三分馏塔3连通设置。与所述第一冷凝器5的不凝气出口连通设置有不凝气缓冲罐。

作为优选的实施方式，本实施例与所述第三分馏塔3的塔底馏出物通道连通设置有第一副产品罐，在所述第一分馏塔1的塔顶馏出物通道上设置有第二冷凝器，与所述第二冷凝器的凝结液出口连通设置有第二副产品罐。

本实施例中所述的包含所述的烷基化油分馏装置的工作过程为：(1)原料烷基化油由所述原料烷基化油入口进入所述第一分馏塔1，在该塔中将影响航油饱和蒸汽压的含正丁烷的轻质馏分由塔顶馏出，经第二冷凝器冷却后进入第一副产品罐，作为副产品进行回收，不凝气则进入不凝气缓冲罐，塔底馏出物则进入第二分馏塔2继续进一步分离。(2)第一分馏塔1的塔底馏出物经换热装置4加热后进入第二分馏塔2，在该塔中将95℃以上馏分由塔顶馏出，第二分馏塔2塔底的95℃以上的馏分则去第三分馏塔3进行再次精馏。(3)第三分馏塔3在精馏过程中，95℃～105℃馏分由塔顶馏出，先进入换热装置4进行换热，再经冷凝后部分返塔作为回流，部分作为超级馏分烷基化油产品送去产品储罐6。经塔顶冷凝器后的不凝气进不凝气缓冲罐，塔底油冷却后去第二副产品罐。

本实施例还提供了包含所述的烷基化油分馏装置的航空燃油生产系统，包括：调和罐，所述烷基化油分馏装置的所述产品储罐6与所述调和罐连通设置；至少一个基础油储罐，所述基础油储罐与所述调和罐连通设置，在所述调和罐上还设置有添加剂加料口。本实施例中，所述基础油储罐设置有两个，其中一个为前馏分烷基化油储罐，另一个为异戊烷储罐。

所述航空燃油生产系统还包括第四分馏塔，烷基化油在所述第四分馏塔进行分馏，馏程35～170℃的组分由塔顶馏出，经设置在所述第四分馏塔的塔顶馏出物通道上的第二冷凝器冷却后进入与所述第二冷凝器的凝结液出口连通的第二回流罐，第二回流罐中液体中的一部分经泵回流至第四分馏塔，另一部分即进入所述前馏分烷基化油储罐；塔顶冷凝器后的不凝气进不凝气缓冲罐。

本实施例中所述航空燃油生产系统的工作过程同实施例1。作为优选的实施方式，本实施例中所述的调和罐设置有循环调配装置，所述循环调配装置包括设置在所述调和罐罐体上的循环管道和设置在所述循环管道上的调配泵，所述循环管道的两端开口均设置在所述调和罐的罐体上，通过所述调配泵输送所述调和罐内的物料通过所述循环管道进行循环，实现物料的均匀混合。

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