一种自含固体颗粒和重质烃的物流中提取油的方法，适合于煤加氢直接液化过程存在的含油半焦提取油的过程，可提高油固分离效率；基于油固分离属于熵增过程这一本质认识，本发明专利技术从根本上改变了现有的分离模式，采用来自煤加氢直接液化过程系统内或外的沸点适宜、热稳定性适宜、压力适宜的物流制备气体热载体，采用“流化床爆云闪蒸”方式，向目标物料快速传递表面能、热能、动能，实现多维增熵效应。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及;特别地讲，本发 明涉及一种自含固体颗粒和高芳重质烃的物流中提取油的方法;更特别地讲，本专利技术涉及 一种含多孔碳质固体颗粒和重质烃的的物流中提取油的方法;本专利技术适合于煤加氢直接液 化过程存在的含油半焦提取油的过程，可提高油固分离效率;基于油固分离属于熵增过程 这一本质认识，本专利技术从根本上改变了现有的分离模式，采用来自煤加氢直接液化过程系 统内或外的沸点适宜、热稳定性适宜、压力适宜的物流制备气体热载体，采用如"流化床爆 云闪蒸"方式，向目标物料快速传递表面能、热能、动能，实现多维增熵效应。
技术介绍
本专利技术所述 本专利技术涉及煤加氢直接液化过程包含的含油半焦提取油的过程G0P。 含油半焦提取油的过程GOP，目前的通用方法大体分为三个步骤： ①含重油半焦减压闪蒸； ②闪蒸后含渣油半焦水蒸气减压气提； ③水蒸气减压气提后含渣油半焦的焦化处理。 在煤加氢直接液化过程RlO即煤加氢直接制油过程中，煤加氢直接制油反应流出 物RlOP中包含未液化的碳骨架、灰分、催化剂等构成的液化半焦，由于毛细管作用和反应产 物、供氢剂在液化半焦孔道内的存留，液化半焦属于含油半焦，通常，在煤加氢直接制油生 成油的分离回收步骤，在减压塔底部，得到含油半焦，为了提高煤液化油回收率，期望在减 压蒸馏分离步骤或后续补充分离步骤(如现有的减压塔底油渣焦化提油步骤)高效分离这 一油固物流，但是由于半焦的"超细粉(表面积大、颗粒个数多）、多细孔、碳质体、导热系数 低"特点天然具有了"毛细管吸附力强、油吸附力强、吸附内表面积巨大、导热系数低"，而煤 液化油的重馏分又属于多环芳烃含量高、且含有胶质沥青质组分的大分子、高粘度烃油，这 样一对"油固"二元物组成的"油包固、固包油"液固物系，在加热蒸发和或减压蒸发回收重 油的分离过程中，半焦颗粒不同位置的油品的凝聚态属性必定不一致即差异较大，大体可 以分为11类： CTLHS-1A:半焦外表面油层的外部油层即远离半焦固体的一侧油层，称其为固体 体外自由油相； CTLHS-1B:半焦外表面油层的内部油层即吸附于半焦固体的一侧油层，称其为固 体体外表面约束油相； CTLHS-2A:半焦内孔道外侧或孔口附近的内表面油层的外部油层即远离半焦固体 的一侧油层，称其为固体孔口自由油相； CTLHS-2B:半焦内孔道外侧或孔口附近的内表面油层的内部油层即吸附于半焦固 体的一侧油层，称其为固体孔口表面约束油相； CTLHS-3A:半焦内孔道最远离孔口位置的内表面油层的外部油层即远离半焦固体 的一侧油层，称其为固体孔道末端半自由油相;之所以称之为半自由油相，因为液相必然受 到周围半焦固体壁面分子的影响； CTLHS-3B:半焦内孔道最远离孔口位置的内表面油层的内部油层即吸附于半焦固 体的一侧油层，称其为固体孔道末端表面强约束油相;之所以称之为强约束油相，因为该处 液相必然受到周围半焦壁面固体分子的影响，同时因吸附而富集于周围半焦壁面固体的多 环芳烃、胶质、沥青质等高粘度大分子烃油形成了的"液相吸附场"使强约束油相分子具有 更低的势能，必然降低强约束油相分子的热运动速度； CTLHS-4A:半焦内孔道中段位置的内表面油层的外部油层即远离半焦固体的一侧 油层，称其为固体孔道中段半自由油相，即CTLHS-2A和CTLHS-3A之间空间位置的油相； CTLHS-4B:半焦内孔道中段位置的的内表面油层的内部油层即吸附于半焦固体的 一侧油层，称其为固体孔道中段表面强约束油相，即CTLHS-2B和CTLHS-3B之间空间位置的 油相； CTLHS-5:半焦内孔道中被结构塌陷造成孔道封闭而在封闭空间存留的液化油，称 其为固体孔道塌陷封闭油相； CTLHS-6孔道结焦封闭油相：半焦内孔道中因高温操作生成的烃类结焦物堵塞孔 道而在封闭空间存留的液化油，称其为固体孔道结焦封闭油相； CTLHS-7:半焦内孔道中因高温操作最后转化为烃类结焦物的烃油，称其为结焦前 身烃。 以下结合上述半焦不同位置的油品的凝聚态属性，分析现有油固分离方法效果差 的热力学根源。 含油半焦提取油过程GOP的减压闪蒸、水蒸气气提闪蒸、焦化提油过程，仅从其技 术形式即可以看出，这是对石油重油蒸馏分离深拔技术、渣油焦化技术的移植，属于相平衡 分离和化学反应分离技术范畴。然而，下面的热力学分析将指出，这是一种先天不足的"技 术产儿"，它根本无法实现技术实施者的期望，因此，循此道路前行者必然遭到败绩。首先就无固体石油基重油分离过程VGOS的热力学途径变化分析如下： (1)减压闪蒸分离过程、水蒸气气提闪蒸过程，是采用相平衡分离方法的熵减过程 ①分离目标为蜡油、轻质渣油与重质渣油的分离； ②若基准状态不变即温度、压力不变，因为两个窄馏分液相更加接近理想溶液即 分子势能更低，也就是说分离后总能量更低，故总体分离过程属于熵减过程，故分离过程属 于自发过程混合的逆过程，对于"蒸发+冷凝"总体过程而言，在塔下部高温位Tl处输入能量 E，然后在塔上部低温位Tl处取出能量E实现气体的冷凝，整体过程构成熵减过程： (E/T1)-(E/T2)<0；上述过程中，从动力学角度讲，塔下部高温位Tl输入能量E为动力源，塔上部低温 位Tl取出能量E即为制造负熵;气相上行是因为塔上部低温位Tl取出能量E的冷凝过程制造 了气相凝结低压区;液相下行是因为地球重力的牵引； ③按照沸点顺序由低到高多级汽化与一次汽化相比，最终效果是，多次逆流接触 汽化较一次汽化分离效果更好;这是因为纯气液接触条件下，多组分液体的多次逆流接触 汽化将构建更多梯度的温度分布场； (2)延迟焦化分离过程，是相平衡分离、少量的液固脱附分离、反应分离的组合； ①分离目标为轻质渣油与重质渣油的分离，气体与其它液固相的分离； ②以输入大量能量为前提，满足轻质渣油气化吸热和焦化过程的热裂化吸热，实 现气固分离，热缩合放热量较少处于次要地位； ③输入能量过程(焦化加热炉供热)是熵增过程； ④若基准状态不变，对焦炭塔而言，焦炭塔内的油气蒸发、裂解成气反应均吸收大 量热量属于熵增过程，但是缩合成焦的分子数减少过程属于熵减过程，其释放热量的熵减 过程具有对冲抵消作用，并且结焦反应属于由内向外发展，焦核为液态油包围利于传热，内 核的缩合生焦放热利于降低生焦区的径向温差;焦化过程总体表现为熵增吸热过程，焦化 塔操作过程所需热量由进入焦炭塔底部的大量的高体积比热气体热载体连续带入(注意， 仅占进料热焓的一部分），作为能源传递方式，一部分由进料中的高沸点组分冷凝放热传递 出，一方面分由穿过焦炭塔的"未冷凝的沸点较低组分、反应生成的沸点较低组分二者组成 的气体组分"降低温度释放热能传递出；焦炭塔内，随着生焦过程推进，向前期所生焦炭的 传热阻力不断增大，必须安排足够长时间用于传热热能，即供热时间必须是充分的，至少要 满足生焦过程的需要;所生焦炭属于大颗粒，实际上水力除焦前整个焦炭塔内焦炭固体可 能只分裂为少数几块甚至就是整体一块，其颗粒数达到极少数，其熵值极低。 对比地，进行，煤加氢直接液化制油过程的含油半焦提取油过程GOP的热力学途径 变化分析如下： (1)减压闪蒸分离过程、水蒸气气提闪蒸过程，包含相平衡分离和液固脱附2种分 离过本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种自含固体颗粒和重质烃的物流中提取油的方法，其特征在于包含以下步骤：(1)在第一汽化分离部分S1，操作温度为T1的含固体颗粒和重质烃的物流CF01和操作温度为T2的载热气KTEG完成至少一次接触后分离为可能含有固体的气体物流S1V和至少含有固体颗粒的物流S1SL；在第一汽化分离部分S1，物流CF01中的至少一部分烃类汽化进入气体S1V中；载热气KTEG操作温度T2高于物流CF01操作温度T1；物流S1V中的常规液态烃的总重量WRC‑S1V，多于载热气KTEG中的常规液态烃的总重量WRC‑KTEG；物流S1SL中的常规液态烃的总重量WRC‑S1SL，少于物流CF01中的常规液态烃的总重量WRC‑CF01；(2)在回收步骤S2，分离物流S1V得到烃物流HPF。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：何巨堂，
申请(专利权)人：何巨堂，
类型：发明
国别省市：河南;41
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