一种费托蜡的精制系统和方法技术方案

本发明专利技术提供一种费托蜡的精制系统和方法，包括造粒系统以及与所述造粒系统相连接的多级萃取系统，其中，所述造粒系统用于对费托蜡进行造粒，所述多级萃取系统用于对经造粒的费托蜡进行多级萃取。本发明专利技术所述费托蜡的精制方法，采用溶剂梯级萃取的技术路线，操作条件温和，避免了高真空度技术要求，对设备要求低，对管路的密封性能要求不苛刻，且操作弹性大，工程放大较容易，适合进行大规模工业化应用。适合进行大规模工业化应用。适合进行大规模工业化应用。

【技术实现步骤摘要】
一种费托蜡的精制系统和方法


[0001]本专利技术涉及费托合成领域，特别是涉及一种费托合成蜡的精制系统和方法。

技术介绍

[0002]费托合成技术是煤间接液化的核心技术，是指煤炭在高温下气化生成合成气后，在固体催化剂的作用下和适当的反应条件下非均相加氢生成不同链长的烃类混合物(C1～C
100
)及含氧化合物，可生产液化气、石脑油、柴油等大宗油品，重质馏分经二次裂解以后，可继续生产目标油品。
[0003]费托合成蜡是煤基合成油的重质馏分，主要由相对分子量在500～1000的直链饱和烷烃组成，碳数分布通常在C
12
～C
120
。相对于传统石油蜡，费托蜡具有结晶度高、熔点高、熔点范围窄、油含量低、针入度低、熔融粘度低、稳定性高、芳烃含量低、几乎不含硫氮等杂质以及坚硬、耐磨等特点。高熔点蜡产品广泛应用于蜡烛、食品包装涂层、日用化状品、PVC类产品加工润滑剂、热熔胶、塑料加工、油墨与涂料、亮光蜡、温拌沥青添加剂等领域，产品价值高达1～3万元/ 吨。将费托合成重馏分中的长链烷烃分离出来，生产出熔点大于80℃高熔点精制蜡产品，将可以充分发挥费托合成油的原料优势，提高费托合成工艺的经济性。
[0004]专利CN110066680A、CN103980940A和CN104673383A提供了费托合成产物经过极高真空蒸馏方式进行蒸馏分离生产高熔点精制蜡的方法。这些方法的共同特点是，将费托合成油在低于50Pa的极限真空和120℃～320℃蒸馏温度下进行多级蒸馏分离，得到高熔点蜡产品。甚至，为了得到熔点高于100℃的蜡产品，需要在绝对压力小于10Pa条件下进行蒸馏。因此对工艺技术难度非常大，对设备要求高，难以进行万吨级大规模工业化应用，同时难以生产熔点在105℃以上且产品纯度比较高超高熔点蜡。
[0005]专利CN110066680A公开了一种费托蜡粗品的精分离方法和系统，费托蜡粗品原料进入一级分离系统，在薄膜蒸发器内220℃～260℃，绝对压力10Pa～50Pa 条件进行分离，得到1#轻相产品和1#重相产品；1#重相产品进入二级分离系统，在一级短程蒸馏器内于温度为230℃～270℃，绝对压力为0.5Pa～10Pa进行分离，得到2#轻相产品和2#重相产品；2#重相产品进入到三级分离系统内，在二级短程蒸馏器内于240℃～280℃，绝对压力为0.5Pa～10Pa进行分离，得到3#轻相产品和3#重相产品；3#重相产品进入到四级分离系统内，在三级短程蒸馏器内于240℃～290℃，绝对压力为0.5Pa～10Pa进行分离，得到4#轻相产品和4#重相产品。
[0006]但该方法的显著特点是将费托蜡的粗品在超高真空度和较高温度下进行薄膜蒸馏或短程蒸馏，因此存在着一些问题，例如：(1)技术要求的真空度极高，蒸馏面积大，原料的处理量受到限制，该技术对设备要求高，对管路的密封性能要求极高，操作弹性低，工程放大困难，难以进行大规模工业化应用；(2)由于薄膜蒸馏受制于蒸馏分离精度的限制，造成产品的纯度比较低，尤其是高熔点蜡的产品，碳数分布宽，熔化温度分布宽；(3)蒸馏过程是在高温下进行，需要将蜡进行高温汽化，因此能耗比较高；(4)费托蜡为长链烷烃分子，具有容易裂解的特性，且原料中存在的少量烯烃、含氧化合物、以及其它杂质，在高温蒸馏过
程容易因受热而发生裂解、积碳结焦等化学变化，不仅影响分离操作，而且影响蜡产品的技术指标，尤其是造成蜡产品的色度变差；(5)费托蜡主要由长链烷烃分子组成，具有容易裂解的特性，而且烷烃的链越长，熔点越高，裂解温度越低，因此薄膜蒸馏的温度不能过高，通常要低于280℃，即使在极限真空状态下，也无法直接生产熔点超过105℃的蜡产品。

技术实现思路

[0007]鉴于上述现有技术中存在的问题，本专利技术的目的之一在于提供一种费托蜡的精制系统，该系统能够在温和条件下连续化生产多种高熔点蜡产品。
[0008]本专利技术的目的之二在于提供一种费托蜡的精制方法。
[0009]本专利技术的目的之三在于提供根据所述方法生产的精制费托蜡产品。
[0010]为实现上述目的之一，本专利技术采取的技术方案如下：
[0011]一种费托蜡的精制系统，包括造粒系统以及与所述造粒系统相连接的多级萃取系统，其中，所述造粒系统用于对费托蜡进行造粒，所述多级萃取系统用于对经造粒的费托蜡进行多级萃取。
[0012]在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述多级萃取系统的级数在3级以上。
[0013]在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述多级萃取系统的级数为3级～6级。
[0014]在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述多级萃取系统的级数为4级～5级。
[0015]在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述多级萃取系统包括萃取器和固液分离器。其中，每级萃取系统配置有一个萃取器和一个固液分离器。
[0016]在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述多级萃取系统中还包括萃取液冷却结晶系统，所述萃取液冷却系统包括制冷机、结晶机、溶剂储罐等。
[0017]在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述多级萃取系统中还包括溶剂回收系统，所述溶剂回收系统包括减压蒸馏塔及其辅助设备，所述辅助设备包括原料加热炉、换热器、输送泵、抽出馏分冷凝器、回流泵和馏分储罐。
[0018]在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述固液分离器选自过滤式固液分离器或离心式固液分离器中的一种。
[0019]在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述固液分离器还包括萃取剂回收单元；优选地，所述萃取剂回收单元为闪蒸器。
[0020]在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述造粒系统选自造粒机或喷雾式造粒设备中的一种。
[0021]为实现上述目的之二，本专利技术采取的技术方案如下：
[0022]一种费托蜡的精制方法，包括：
[0023]S1.对费托蜡进行造粒处理，得到粗蜡颗粒；
[0024]S2.采用一级萃取溶剂对所述粗蜡颗粒进行一级萃取处理，得到I级萃余物和I级萃取物；
[0025]S3.采用二级萃取溶剂对所述I级萃余物进行二级萃取处理，得到II级萃余物和II级萃取物；
[0026]S4.采用三级萃取溶剂对所述II级萃余物进行三级萃取处理，得到III级萃余物和III级萃取物；
[0027]S5.采用四级萃取溶剂对所述III级萃余物进行四级萃取处理，得到IV级萃余物和IV级萃取物；
[0028]在本专利技术的一些优选的实施方式中，还包括S6.采用五级萃取溶剂对所述IV 级萃余物进行五级萃取处理，得到V级萃余物和V级萃取物。
[0029]根据本专利技术，还可以直接将V级萃余物作为VI级高熔点蜡产品，所述VI级高熔点蜡产品的熔点范围在105℃～135℃。
[0030]在本专利技术的一些优选的实施方式中，步骤S2中，粗蜡颗粒的粒径小于1mm，优选为0.035mm～0.125mm。
[0031]将费托蜡进行造粒，目的在于方便后续萃取及固液分离。本申请的专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种费托蜡的精制系统，包括造粒系统以及与所述造粒系统相连接的多级萃取系统，其中，所述造粒系统用于对费托蜡进行造粒，所述多级萃取系统用于对经造粒的费托蜡进行多级萃取；优选地，所述多级萃取系统的级数在3级以上，优选为3级～6级，更优选为4级～5级。2.一种费托蜡的精制方法，包括：S1.对费托蜡进行造粒处理，得到粗蜡颗粒；S2.采用一级萃取溶剂对所述粗蜡颗粒进行一级萃取处理，得到I级萃余物和I级萃取物；S3.采用二级萃取溶剂对所述I级萃余物进行二级萃取处理，得到II级萃余物和II级萃取物；S4.采用三级萃取溶剂对所述II级萃余物进行三级萃取处理，得到III级萃余物和III级萃取物；S5.采用四级萃取溶剂对所述III级萃余物进行四级萃取处理，得到IV级萃余物和IV级萃取物；任选地，S6.采用五级萃取溶剂对所述IV级萃余物进行五级萃取处理，得到V级萃余物和V级萃取物。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述粗蜡颗粒的粒径小于1mm，优选为0.035mm～0.125mm。4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述一级萃取溶剂、所述二级萃取溶剂、所述三级萃取溶剂、所述四级萃取溶剂和所述五级萃取溶剂相同或不同，各自独立地选自C6～C
16
的烷烃、馏程在50℃～220℃且饱和烃含量大于60％的费托合成轻油馏份、馏程50℃～220℃的石脑油、馏程60℃～120℃的石油醚、C4～C
10
的酮类和C3～C8的酯类中的一种或多种：优选地，所述C6～C
16
的烷烃选自正已烷、环已烷、正庚烷、甲基环已烷、正辛烷、正癸烷、正十二烷、正十四烷、正十六烷、异辛烷、异癸烷中的至少一种；所述C4～C
10
的酮类选自丁酮、甲基异丁基酮、异佛尔酮、环已酮中的至少一种；所述C3～C8的酯类选自乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酸乙酯、乙酸丁酯、丁酸乙酯中的至少一种；更优选所述一级萃取溶剂、所述二级萃取溶剂、所述三级萃取溶剂、所述四级萃取溶剂和所述五级萃取溶剂相同或不同，各自独立地选自C6～C
16
的烷烃与C4～C
10
的酮类的混合液以及馏程50℃～220℃且饱和烃含量大于60％的费托合成轻油馏份。5.根据权利要求2
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【专利技术属性】
技术研发人员：张胜振，张翠清，蒋晨光，康善娇，李晓峰，苌亮，
申请(专利权)人：北京低碳清洁能源研究院，
类型：发明
国别省市：