CN105688441A - 一种废机油丙烷萃取塔 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种废机油丙烷萃取塔，在萃取塔内，在10℃至100℃温度范围内，在4.0MPaG至5.0MPaG压力范围内，在以塔上部热水温和加热的垂直于地面的且长度在3米到12米之间的换热管束形成的稳定的上高下低的温度梯度、在以塔下部栅格填料强化传质、在以换热管束电磁振打清除管束积垢、在以栅格填料电磁振打清除填料积垢、在以换热管束配套螺旋形挡板强化传热和防止积垢、在以塔釜沥青段热水温和伴热防止沥青高温变质硬化或低温凝固的条件下实现。

Description

一种废机油丙烷萃取塔

技术领域

本发明涉及一种废机油丙烷萃取塔。该方法属于石油化工及环境保护技术领域。

背景技术

废机油属于危险废物，含有大量致癌物质，倾倒将对自然环境造成严重危害，燃烧会产生大量二恶英、硫磷有机化合物等有害物质。废机油中只有部分烃类(约10%～25%)变质，其余大部分烃类组成仍是润滑油的主要黏度载体，除去变质物及杂质后，即可再生成符合质量要求的润滑油基础油，且回收率可达到70%左右。2012年，我国润滑油实际消费量达850万吨，按照20%的损耗率和50%的回收率计算，每年至少可回收废机油340万吨，可再生润滑油基础油200余万吨。

我国的废机油再生行业于上世纪60年代开始发展，但技术落后，质量低劣。上世纪80年代后期，废机油再生行业开始快速发展，特别是2000年以来，废机油再生企业规模有很大提升，但是，仍然存在加工手段简单、污染环境严重等问题。鉴于此，国家发展和改革委员会发出了《关于印发“十二五”资源综合利用指导意见和大宗固体废物综合利用实施方案的通知》，通知规定废旧机油回收和资源化利用是鼓励发展的重点行业，自2013年11月1日至2018年10月31日，对以回收的废机油为原料生产的润滑油基础油、汽油、柴油等工业油料免征消费税。通过税收优惠支持废机油再生企业发展，既可以缓解我国石油资源紧缺的压力，又可以帮助正规经营企业度过困难时期，促进该行业产业化发展，提高该行业的技术水平、减少环境污染。

综上，找到简单有效、无污染的废机油处理方法，对企业、对社会都有重大的意义。

发明内容

本发明的目的是利用丙烷萃取，脱除废机油中的非理想组分和机械杂质，得到合格的润滑油基础油、或可供后续深加工的润滑油基础油。

发明内容

本发明技术方案：本发明利用丙烷对润滑油理想组分溶解、而对非理想组分不溶解的特性，在萃取塔内，在10℃至100℃温度范围内，在4.0MPaG至5.0MPaG压力范围内，在以塔上部热水温和加热的垂直于地面的且长度在3米到12米之间的换热管束形成的稳定的上高下低的温度梯度、在以塔下部栅格填料强化传质、在以换热管束电磁振打清除管束积垢、在以栅格填料电磁振打清除填料积垢、在以换热管束配套螺旋形挡板强化传热和防止积垢、在以塔釜沥青段热水温和伴热防止沥青高温变质硬化或低温凝固的条件下实现。具体说明如下：

a）萃取塔上部设有垂直于地面的且长度在3米到12米之间的换热管束，萃取塔下部设有栅格填料；

b）废机油从塔的中部（即换热管束与栅格填料之间）进料，丙烷从塔的下部（即栅格填料下方）进料；

c）换热管束内通入100℃~150℃的热水，在塔的上部形成稳定的上高下低的温度梯度，萃取液中的非理想组分随着温度升高溶解度降低而析出；

d）换热管束设电磁振打机构，靠塔外壁上的磁场发生器产生的周期性磁力来触发可以撞击管束的塔内壁上的弹性构件，以清除附着在管束（及螺旋形挡板）上的析出的非理想组分；

e）换热管束配套螺旋形的挡板，即可以强化换热，又可以使析出的非理想组分不易在挡板上滞留；

f）废机油与丙烷在栅格填料上逆流接触，进行萃取；

g）栅格填料设电磁振打机构，靠塔外壁上的磁场发生器产生的周期性磁力来触发可以撞击填料的塔内壁上的弹性构件，以清除附着在填料上的非理想组分；

h)塔釜沥青段设置伴热盘管，伴热盘管内通入100℃~150℃的热水，防止沥青高温变质硬化或低温凝固；

i）电磁振打机构中的塔外壁上的磁场发生器为电磁线圈，当电流通过时产生磁场，同时产生磁力，靠磁力吸引固定在塔内壁上的弹簧，使弹簧压缩，当电流切断时磁场消失，同时磁力消失，因磁力而被压缩的弹簧复原；

j）电磁振打机构中的塔内壁上的弹性构件为固定在塔内壁上的弹簧，如“i”条所述，其依靠电磁力的产生和消失而被周期性的压缩和复原，从而起到振打管束和填料的作用。

本发明的优点：

第一、本发明在塔的上部靠垂直于地面的长度在3米到12米之间的换热管束建立稳定的上高下低的温度梯度，使萃取液中的非理想组分得到充分的析出，可以得到高质量的润滑油基础油；

第二，本发明换热管束配套螺旋形的挡板，即可以强化换热，又可以使析出的非理想组分不易在挡板上滞留；

第三，本发明换热管束设电磁振打机构，靠塔外壁上的磁场发生器产生的周期性磁力来触发可以撞击管束的塔内壁上的弹性构件，以清除附着在管束（及螺旋形挡板）上的析出的非理想组分；

第四，本发明栅格填料设电磁振打机构，靠塔外壁上的磁场发生器产生的周期性磁力来触发可以撞击填料的塔内壁上的弹性构件，以清除附着在填料上的非理想组分；

第五，本发明换热管束及伴热盘管采用100℃~150℃的热水温和加热，能减缓因高温造成的换热管束积垢或沥青变质硬化；

第六，本发明丙烷和废机油在栅格填料内逆向流动接触，萃取效率高。

附图说明

图1为本发明的系统工艺示意图。

图中：1是热水进管束、2是热水出管束、3是萃取液出塔、4是废机油进料、5是丙烷进料、6是热水进盘管、7是热水出盘管、8是沥青出料、9是换热管束、10是螺旋挡板、11是电磁振打机构、12是栅格填料、13是盘管。

具体实施方式

热水1进入萃取塔的上部管束9，与塔内介质换热，在塔的上部形成稳定的上高下低的温度场，换热后的热水2离开管束；

废机油4进入塔的中部，被丙烷萃取后连同丙烷一起经换热管束9和螺旋挡板10与热水换热升温，析出溶解的少量沥青后的萃取液3从塔的上部出料；

丙烷5在塔的下部进料，与废机油在栅格填料12逆流接触，润滑油组分及少量沥青被萃取，大部分沥青流向塔釜；

热水6进入塔釜伴热盘管13，热水7出塔釜伴热盘管；

沥青8在塔底出料；

电磁振打机构11以合适的频率撞击管束和填料，避免沥青和固体杂质在管束、螺旋管板和填料上沉积。

实施例一：

4.6MPaG、85℃、36t/h的废机油4，进入萃取塔中部；

4.6MPaG、60℃、110t/h的丙烷5，进入萃取塔下部；

丙烷与废机油在栅格填料12逆流接触，废机油中的润滑油组分被丙烷溶解，少量的沥青也会被丙烷溶解，形成萃取液；

0.4MPaG、110℃、125t/h的热水1，进入萃取塔上部的换热管束9，在塔的上部形成87℃至62℃的上高下低的温度场，换热后的热水2温度下降到94℃，从换热管束流出；

萃取液经换热管束9和螺旋挡板10与热水换热升温，析出溶解的沥青，最终约4.5MPaG、87℃的萃取液3（丙烷108t/h、润滑油组分34t/h）从塔的上部出料；

携带丙烷的沥青流入塔釜；

0.4MPaG、110℃、8t/h的热水6，进入塔釜的伴热盘管13，维持塔釜温度在102℃，伴热后的热水7从伴热盘管流出；

最终约4.6MPaG、102℃的沥青8（沥青2t/h、丙烷2t/h）从塔底出料；

电磁振打机构11，靠安装在塔外壁上的电磁线圈以10次/分钟的频率产生磁场，带动塔内壁的弹性撞击元件振打管束和填料，避免沥青及固体杂质在管束、螺旋管板和填料上沉积，同时也起到强化传质的作用。

Claims (4)

1.一种废机油丙烷萃取塔，其特征在于，具体如下：

a）丙烷萃取塔上部为垂直于地面的换热管束；

b）丙烷萃取塔上部垂直于地面的换热管束的长度在3米到12米之间；

c）丙烷萃取塔上部垂直于地面的换热管束配有螺旋形挡板；

d）丙烷萃取塔下部为栅格填料；

e）废机油从塔的中部（即换热管束与栅格填料之间）进料，丙烷从塔的下部（即栅格填料下方）进料。

2.根据权利要求1中所述的一种废机油丙烷萃取塔，其特征在于，丙烷萃取塔外壁上设有磁场发生器。

3.根据权利要求1中所述的一种废机油丙烷萃取塔，其特征在于，丙烷萃取塔内壁上设有能感应磁场发生器的弹性构件。

4.根据权利要求1中所述的一种废机油丙烷萃取塔，其特征在于，丙烷萃取塔外壁上的磁场发生器带动丙烷萃取塔内壁上的弹性构件来振打换热管束和栅格填料。