【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种易结焦物质的馏分分离技术。
技术介绍
1、本专利技术中易结焦物质包括但不限于工业重芳烃、含氧油脂、苯胺焦油加氢产物等。工业重芳烃是一种棕褐色具有一定芳香气味的油品，分离提纯后可以获得色泽较浅的高沸点芳烃溶剂，因其馏程宽泛(170℃-400℃)部分物质沸点较高，使用传统精馏塔欲得到色泽较浅的高沸点芳烃溶剂常需要加大回流比，减少进料量，这导致部分高沸点物质结焦炭化，轻组分收率偏低，渣油比例上升。含氧油脂主要指使用动植物油脂制备生物柴油的产物，其成分复杂，未经完全甲酯化的甘油酯沸点较高，在精馏过程中含氧基团也极易结焦而逐步形成积碳堵塞管路。苯胺焦油加氢产物主要为环己胺，含有较多的难以轻质化的含胺产物，加热过程中极易结焦炭化。
2、传统工艺在对易结焦物质进行间歇精馏或者蒸馏处理过程中，通过不断提高釜的外部热源温度，使得轻组分物料持续蒸出直至没有物料流出，在此过程中，釜外部的热源温度较高(一般比釜内物料温度高30～70℃)，而釜内物料传质传热受限，物料受热不均匀，热源温度与釜内物料温度较大，在釜壁处存在较稳定的高温边界层，加热时间较长，极易在釜内壁结焦形成积碳，进一步导致轻组分收率偏低。使用传统连续精馏或者蒸馏操作时，传质传热受限于换热器的面积以及物料流量，在此过程中换热器的热源温度与釜内物料温度温差较大，同样也存在较稳定的高温边界层，部分物料需要经过再沸器进行再次加热才能提高轻组分的收率，这也导致了易结焦物质在再沸器以及换热器内壁结焦严重，管线受阻，进一步影响产能。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种能有效解决传统精馏塔或者蒸馏装置受热易结焦，导致轻组分收率低的问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供了一种易结焦物质的馏分分离方法，采用精馏塔或蒸馏装置，易结焦物质中的轻组分于釜内(即精馏塔塔釜或蒸馏装置的蒸馏釜内，以下简称釜内)加热后经精馏柱或蒸馏管末端流出后采出收集(该部分收集的产品即作为轻质产品)；本专利技术馏分分离方法对釜内易结焦物质的加热通过以下方式实现：于精馏柱或蒸馏管处采集部分由釜内蒸馏出的相对釜内物质而言较轻的组分，经加热后通过文丘里喷射器与釜内底部抽取出的物料混合喷射回流至釜内，通过喷射回流的组分对釜内的物料进行加热；该馏分分离方法控制文丘里喷射器的喷嘴处流体线速度为50m/s～80m/s。
3、本专利技术通过文丘里喷射器中物料喷射形成的局部负压，抽取部分由釜内蒸出的相对较轻的组分，经换热器加热后和釜内物料喷射混合。换热器提供馏分分离过程的所需的外界热量，釜体仅做好保温，不加热，或者仅提供部分的热量，这样就减少了釜内高温边界层存在的可能性，或者降低了高温边界层的厚度与温度梯度，进而避免了釜壁表面、加热管表面上的结焦。釜内物料形成局部循环。较轻质组分进行加热后，再回流至塔釜内，对物料进行内部换热，实现物料的整体搅动和加热，且在此过程中加热物料与釜内物料之间的温差较小，实现了快速传质传热，有效避免了结焦问题。
4、本专利技术同时利用文丘里喷射器进行釜内物料的回流喷射，并控制喷嘴处流体流速，有效提高传热效果，有利于轻组分的分离提纯，进一步提高了轻组分的收率。
5、进一步的，当采用精馏塔时，控制蒸馏至精馏柱末端组分的回流比为10:1～1:10。
6、在部分实施例中，作为优选的，于精馏柱或蒸馏管的近釜一端采集由釜内蒸出的组分，以降低能耗。如精馏柱第一个精馏板位置处进行轻组分采集后加热回流喷射。
7、其中，换热器出口温度与釜内物料温度差为5℃～10℃。
8、进一步的，由上述精馏柱或蒸馏管采集的由釜内蒸出的组分通过换热器后通入文丘里喷射器的进气口；釜内底部通过循环泵与文丘里喷射器的进口段相连；文丘里喷射器的喷嘴伸入釜内、并位于物料液面下方；文丘里喷射器的规格尺寸为进口段开口内径：喷嘴内径：气室收口内径：混合段长度：扩散段长度＝(30～40)：(2～6)：(3～8)：(40～200)：(400～1800)，扩散段的开口角度为5～40°。
9、进一步的，上述易结焦物质为苯胺焦油加氢产物、生物柴油产物或重芳烃。
10、本专利技术还提供了一种对易结焦物质进行减压精馏的方法，采用精馏塔，并控制塔内真空度-0.095±0.002mpa。
11、本专利技术还提供了一种对易结焦物质进行连续化精馏的方法，待精馏的易结焦物质经预热后持续通入精馏塔的塔釜内，并控制塔内真空度-0.095±0.002mpa。
12、本专利技术还提供了上述易结焦物质馏分分离用装置，包括精馏塔或蒸馏装置、冷凝器、文丘里喷射器、换热器、循环泵；当采用精馏塔时，精馏塔包括塔釜、精馏柱，精馏柱的顶端与冷凝器相连，冷凝器通过调节阀将冷凝后组分分为两路，一路采出作为轻质产品，另一路回流至精馏柱内，通过该调节阀控制回流采出比；当采用蒸馏装置时，蒸馏装置包括蒸馏釜、蒸馏管，蒸馏管的末端与冷凝器相连；文丘里喷射器包括依次相通的进口段、喷嘴、混合段、扩散段；进口段和喷嘴呈渐缩管状；进口段和喷嘴的外周设有渐缩式环状气室，该气室与混合段连通；且该环状气室设有进气口；扩散段为渐扩管式；精馏柱或蒸馏管上设置接口通过换热器与文丘里喷射器的进气口相连；釜底部通过循环泵与文丘里喷射器的进口段相连；文丘里喷射器的喷嘴伸入釜内、并位于物料液面下方。
13、在部分实施例中，作为优选的，文丘里喷射器的规格尺寸为：进口段开口内径：喷嘴内径：气室收口内径：混合段长度：扩散段长度＝(32～38)：(2～6)：(5～8)：(80～200)：(800～1800)，扩散段的开口角度为5～40°。
14、在部分实施例中，作为优选的，当易结焦物质为苯胺焦油加氢产物时，所述文丘里喷射器的规格尺寸为进口段开口内径：喷嘴内径：气室收口内径：混合段长度：扩散段长度＝(35～38)：(2～5)：(5～8)：(100～200)：(900～1800)，扩散段的开口角度为10～40°；更为优选的，文丘里喷射器的规格尺寸为进口段开口内径：喷嘴内径：气室收口内径：混合段长度：扩散段长度＝38:5:8:150:1200，扩散段的开口角度为36°。
15、当易结焦物质为生物柴油产物时，所述文丘里喷射器的规格尺寸为进口段开口内径：喷嘴内径：气室收口内径：混合段长度：扩散段长度＝35：(2～5)：(5～8)：(100～180)：(800～1600)，扩散段的开口角度为5～30°；更为优选的，文丘里喷射器的规格尺寸为进口段开口内径：喷嘴内径：气室收口内径：混合段长度：扩散段长度＝35:3:6:150:800，扩散段的开口角度为8°。
16、当易结焦物质为重芳烃时，文丘里喷射器的规格尺寸为进口段开口内径：喷嘴内径：气室收口内径：混合段长度：扩散段长度＝32：(2～6)：(5～8)：(80～180)：(1000～1800)，扩散段的开口角度为12～35°；更为优选的，文丘里喷射器的规格尺寸为进口段开口内径：喷嘴内径：气室收口内径：混合段长本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种易结焦物质的馏分分离方法，采用精馏塔或蒸馏装置，所述易结焦物质于精馏塔或蒸馏装置的釜内加热后，其中所含的轻组分经精馏塔的精馏柱或蒸馏装置的蒸馏管流出后采出收集；其特征在于，所述馏分分离方法对釜内易结焦物质的加热通过以下方式实现：于精馏柱或蒸馏管处采集部分由釜内蒸馏出的组分，经加热后通过文丘里喷射器与釜内底部抽取出的物料混合，喷射回流至釜内，通过喷射回流的组分对釜内的物料进行加热；所述馏分分离方法控制文丘里喷射器的喷嘴处流体线速度为50m/s～80m/s。
2.根据权利要求1所述的馏分分离方法，其特征在于，于精馏柱或蒸馏管处采集的组分通过换热器后通入所述文丘里喷射器的进气口；釜底部通过循环泵与所述文丘里喷射器的进口段相连；所述文丘里喷射器的喷嘴伸入釜内、并位于物料液面下方；所述文丘里喷射器的规格尺寸为进口段开口内径：喷嘴内径：气室收口内径：混合段长度：扩散段长度=(30～40)：(2～6)：（3～8）：（40～200）：（400～1800），扩散段的开口角度为5～40°。
3.根据权利要求1所述的馏分分离方法，其特征在于，所述易结焦物质为苯胺焦油加氢
4.根据权利要求1所述的馏分分离方法，其特征在于，当采用精馏塔时，所述易结焦物质于精馏塔内进行减压精馏，控制塔内真空度-0.095±0.002MPa。
5.根据权利要求4所述的馏分分离方法，其特征在于，所述馏分分离方法用于易结焦物质的连续化精馏；所述易结焦物质经预热后持续通入精馏塔的塔釜内，并控制塔内真空度-0.095±0.002MPa。
6.根据权利要求3所述的馏分分离方法，其特征在于，当易结焦物质为苯胺焦油加氢产物时，所述文丘里喷射器的规格尺寸为进口段开口内径：喷嘴内径：气室收口内径：混合段长度：扩散段长度=(35～38)：(2～5)：（5～8）：（100～200）：（900～1800），扩散段的开口角度为10～40°；当易结焦物质为生物柴油产物时，所述文丘里喷射器的规格尺寸为进口段开口内径：喷嘴内径：气室收口内径：混合段长度：扩散段长度=35：(2～5)：（5～8）：（100～180）：（800～1600），扩散段的开口角度为5～30°；当易结焦物质为重芳烃时，所述文丘里喷射器的规格尺寸为进口段开口内径：喷嘴内径：气室收口内径：混合段长度：扩散段长度=32：(2～6)：（5～8）：（80～180）：（1000～1800），扩散段的开口角度为12～35°。
7.根据权利要求6的馏分分离方法，其特征在于，当易结焦物质为苯胺焦油加氢产物时，所述文丘里喷射器的规格尺寸为进口段开口内径：喷嘴内径：气室收口内径：混合段长度：扩散段长度=38:5:8:150:1200，扩散段的开口角度为36°；当易结焦物质为生物柴油产物时，所述文丘里喷射器的规格尺寸为进口段开口内径：喷嘴内径：气室收口内径：混合段长度：扩散段长度=35:3:6:150:800，扩散段的开口角度为8°；当易结焦物质为重芳烃时，所述文丘里喷射器的规格尺寸为进口段开口内径：喷嘴内径：气室收口内径：混合段长度：扩散段长度=32:5:8:100:1700，扩散段的开口角度为25°。
8.一种易结焦物质的馏分分离装置，其特征在于，所述装置包括精馏塔或蒸馏装置、冷凝器、文丘里喷射器、换热器、以及循环泵；所述精馏塔包括塔釜和精馏柱；所述蒸馏装置包括蒸馏釜和蒸馏管；所述文丘里喷射器包括依次相通的进口段、喷嘴、混合段、扩散段；进口段和喷嘴呈渐缩管状；所述进口段和喷嘴的外周设有渐缩式环状气室，该气室与混合段连通；所述环状气室设有进气口；扩散段为渐扩管式；当采用精馏塔时，所述精馏柱的顶端与冷凝器相连，冷凝器通过调节阀将冷凝后组分分为两路，一路采出作为轻质产品，另一路回流至精馏柱内，通过所述调节阀控制回流采出比；当采用蒸馏装置时，所述蒸馏管的末端与冷凝器相连；所述精馏柱或蒸馏管上设置接口通过换热器与文丘里喷射器的进气口相连；釜底部通过循环泵与文丘里喷射器的进口段相连；所述文丘里喷射器的喷嘴伸入釜内、并位于物料液面下方。
9.根据权利要求8所述的馏分分离装置，其特征在于，所述文丘里喷射器的规格尺寸为：进口段开口内径：喷嘴内径：气室收口内径：混合段长度：扩散段长度=(32～38)：(2～6)：（5～8）：（80～200）：（800～1800），扩散段的开口角度为5～40°。
10.根据权利要求9所述的馏分分离装置，其特征在于，当采用精馏塔时，所述文丘里喷射器的进气口与精馏柱下端相连处位于第一个精馏板位置处。
...【技术特征摘要】
1.一种易结焦物质的馏分分离方法，采用精馏塔或蒸馏装置，所述易结焦物质于精馏塔或蒸馏装置的釜内加热后，其中所含的轻组分经精馏塔的精馏柱或蒸馏装置的蒸馏管流出后采出收集；其特征在于，所述馏分分离方法对釜内易结焦物质的加热通过以下方式实现：于精馏柱或蒸馏管处采集部分由釜内蒸馏出的组分，经加热后通过文丘里喷射器与釜内底部抽取出的物料混合，喷射回流至釜内，通过喷射回流的组分对釜内的物料进行加热；所述馏分分离方法控制文丘里喷射器的喷嘴处流体线速度为50m/s～80m/s。
2.根据权利要求1所述的馏分分离方法，其特征在于，于精馏柱或蒸馏管处采集的组分通过换热器后通入所述文丘里喷射器的进气口；釜底部通过循环泵与所述文丘里喷射器的进口段相连；所述文丘里喷射器的喷嘴伸入釜内、并位于物料液面下方；所述文丘里喷射器的规格尺寸为进口段开口内径：喷嘴内径：气室收口内径：混合段长度：扩散段长度=(30～40)：(2～6)：（3～8）：（40～200）：（400～1800），扩散段的开口角度为5～40°。
3.根据权利要求1所述的馏分分离方法，其特征在于，所述易结焦物质为苯胺焦油加氢产物、生物柴油产物或重芳烃。
4.根据权利要求1所述的馏分分离方法，其特征在于，当采用精馏塔时，所述易结焦物质于精馏塔内进行减压精馏，控制塔内真空度-0.095±0.002mpa。
5.根据权利要求4所述的馏分分离方法，其特征在于，所述馏分分离方法用于易结焦物质的连续化精馏；所述易结焦物质经预热后持续通入精馏塔的塔釜内，并控制塔内真空度-0.095±0.002mpa。
6.根据权利要求3所述的馏分分离方法，其特征在于，当易结焦物质为苯胺焦油加氢产物时，所述文丘里喷射器的规格尺寸为进口段开口内径：喷嘴内径：气室收口内径：混合段长度：扩散段长度=(35～38)：(2～5)：（5～8）：（100～200）：（900～1800），扩散段的开口角度为10～40°；当易结焦物质为生物柴油产物时，所述文丘里喷射器的规格尺寸为进口段开口内径：喷嘴内径：气室收口内径：混合段长度：扩散段长度=35：(2～5)：（5～8）：（100～180）：（800～1600），扩散段的开口角度为5～30°；当易结焦物质为重芳烃时，所述文丘...
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