一种芳烃抽提装置的制作方法

1.本发明涉及芳烃提抽设备技术领域，具体为一种芳烃抽提装置。


背景技术：

2.芳烃抽提也称芳烃萃取，用萃取剂从烃类混合物中分离芳烃的过程，主要用于从催化重整和烃类裂解汽中回收轻质芳烃(苯、甲苯、各种二甲苯)，有时也用从催化裂化柴油回收萘，抽出芳烃以后的非芳烃剩余称抽余油。芳香烃简称“芳烃”，通常指分子中含有苯环结构的碳氢化合物。
3.专利公开号为cn108375549a的中国发明专利，公开了一种自动分离石油组分的抽提装置和方法，对抽提过程进行实时检测，对抽提液的吸光度进行定量控制，减少因肉眼判定抽提结束点所带来的人为操作误差，防止过度抽提，节省时间和电能，提高了实验操作的可重复性。
4.上述的专利中在具体实施中仍然会存在以下问题，1、此专利采用的收集方式为实验室用具，只适用于小量级的石油提抽，不能够作为大体量的生产设备；2、其采用普通蒸馏的方式，其提取过程中沸点较高的副产物进入冷凝时会随产物一同冷凝，所得到的产物还含有较多的杂质，纯度较低。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种芳烃抽提装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种芳烃抽提装置，包括设备架，所述设备架包括相互连接的底部安装架和顶部安装架两层，所述顶部安装架顶部分别安装有溶剂罐和提抽罐，底部安装架顶部分别安装有回收罐和分馏罐，溶剂罐顶部固定连接有上料管，溶剂罐和提抽罐之间安装有传料泵，传料泵吸液端通过管道连接于溶剂罐的底部，传料泵的出液端通过管道连接于提抽罐的外壁顶部，所述提抽罐外壁还固定连接有原料管，提抽罐底部通过第一出料管和第二出料管分别与分馏罐和回收罐相连接，分馏罐底部和回收罐底部分别设置有第二排管和第一排管，所述溶剂罐包括外罐和内罐，外罐和内罐之间形成有保温空间，并在保温空间内部安装有加热器，外罐顶部固定连接有保温盖，保温盖顶部通过进料管与上料管相连接，外罐底部固定连接有连通管，连通管与传料泵通过管道相连通。
7.更进一步地，所述分馏罐包括防护罐，防护罐底部固定连接有底盖，防护罐顶部固定连接有顶盖，防护罐内壁底部位置固定连接有分馏筒，分馏筒底部固定连接有密封底板，所述密封底板顶部等距安装加热棒，密封底板底部通过排液管与第二排管相连接，分馏筒顶部通过进液管与第一出料管固定连接，分馏筒顶部位于进液管侧面的位置分别安装有与分馏筒相连接的泄气阀和至少两个冷却回流器，冷却回流器侧面均固定连接有收集罐，所述收集罐位于贯穿于防护罐外侧，泄气阀贯穿于防护罐内壁。
8.更进一步地，所述冷却回流器包括油罐，所述油罐底部通过进气斗管与所述分馏
筒相连通，油罐底部中心位置通过支撑块与分馏筒顶部固定连接，进气斗管外壁安装有流量电磁阀，进气斗管顶部贯穿于油罐底部固定连接有s型管，s型管另一端分别贯穿于油罐和所述防护罐内壁与收集罐固定连接，油罐顶部固定连接有安装了加热辊的安装顶板，油罐底部内壁安装有温度探针。
9.更进一步地，所述提抽罐包括罐体，罐体顶部固定连接有罐顶，罐顶顶部安装有搅拌电机，搅拌电机输出端贯穿于罐顶固定连接有搅拌爪，罐体底部固定连接有罐底，罐底底部通过第一出料连接管与第一出料管相连接，罐底侧面通过第二出料连接管与第二出料管相连接，罐体外壁背面顶部通过第二投料管与传料泵相连接，罐体正面中部通过第一投料管于原料管相连接，罐体外壁侧面固定连接有泄压阀。
10.更进一步地，所述顶部安装架和底部安装架之间通过主支撑板固定连接，顶部安装架和底部安装架顶部均固定连接有用于分别固定溶剂罐、提抽罐、回收罐和分馏罐的固定架，位于底部安装架上的其一所述固定架侧面固定连接有用于固定收集罐的固定套，所述传料泵以贯穿形式固定于顶部安装架顶部。
11.更进一步地，所述底部安装架和顶部安装架顶部均固定连接有护栏，顶部安装架侧面安装有扶梯，扶梯底部与底部安装架固定连接，底部安装架侧面固定连接有台阶板。
12.更进一步地，所述主支撑板正面安装有总控制器，所述外罐外壁安装有与加热器电性连接的温控器，所述温控器、提抽罐、分馏罐分别与总控制器电性连接。
13.更进一步地，所述顶部安装架和底部安装架底部均固定连接有多个支撑脚架，位于分馏罐底部的支撑脚架顶部固定连接有用于固定第二排管的管道支架。
14.更进一步地，所述底部安装架顶部位于收集罐下方的位置固定安装有水浴器，所述水浴器包括水浴筒，水浴筒侧面安装有冷排，冷排顶部固定连接有抽水管，抽水管另一端位于水浴筒内部，冷排底部安装有微型水泵，所述微型水泵另一端通过回水管与水浴筒相连通。
15.更进一步地，所述内罐内壁设置有多个加热凸起，所述加热器安装于加热凸起内部。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1）、该芳烃抽提装置，通过设置的具有温度调节功能的溶剂罐能够根据环境温度的变化对萃取剂的温度进行实时的调整，以设置的外罐和内罐之间形成保温区间，并在内部设置加热棒作为热量来源，从而使得设备进行抽提时萃取剂保持在合适温度以避免环境温度对整个工艺的影响，双层结构的溶剂罐能够有效的对内部萃取液进行保温以此来降低能源的消耗。
17.（2）、该芳烃抽提装置，通过设置的分馏罐内部能够让不同沸点产物在二者的冷凝边界温度进行冷凝，依靠加热辊对油罐内部装填的硅油进行加热，并使用内嵌的温度探针进行温度监控，在进行沸点较高的物质提取时，使得用于该物质收集的冷却回收器的温度保持在另一物质的沸点之上并处于该物质的冷凝点之下，从而能够实现物质的精细分馏，并依靠s形管能够让被提取物充分的液化也能让副产物进行一定程度的阻隔，各个冷却回流器为单独工作，以此来提高获得的产物纯度。
18.（3）、该芳烃抽提装置，通过设置专门用于抽提工艺的双层设备架，将大容量的溶剂罐、抽提罐放置在设备架上层，将用于回收的分馏罐和回收管安装在设备架下方，上下两
层设备依靠重力势能进行物料传输从而一定程度上在大体量生产时节省了传输装置的成本，以及便于产物的回收收集以及设备的区域维护。
附图说明
19.图1为本发明的正面结构示意图；图2为本发明的背面结构示意图；图3为本发明的底部结构示意图；图4为本发明的分馏罐拆解结构示意图；图5为本发明的冷却回流器拆解结构示意图；图6为本发明的溶剂罐拆解结构示意图；图7为本发明的提抽罐拆解结构示意图；图8为本发明的安装架结构示意图；图9为本发明的水浴器结构示意图。
20.图中：1、设备架；101、底部安装架；102、顶部安装架；103、支撑脚架；104、管道支架；105、台阶板；106、扶梯；107、主支撑板；108、总控制器；109、固定架；110、固定套；111、护栏；2、分馏罐；201、防护罐；202、底盖；203、顶盖；204、分馏筒；205、冷却回流器；20501、油罐；20502、进气斗管；20503、流量电磁阀；20504、支撑块；20505、温度探针；20506、s型管；20507、安装顶板；20508、加热辊；206、收集罐；207、密封底板；208、加热棒；209、排液管；210、进液管；211、泄气阀；3、回收罐；4、溶剂罐；401、外罐；402、温控器；403、保温盖；404、内罐；405、加热器；406、进料管；407、连通管；5、提抽罐；501、罐体；502、罐底；503、第一出料连接管；504、第二出料连接管；505、第一投料管；506、泄压阀；507、第二投料管；508、罐顶；509、搅拌电机；510、搅拌爪；6、第一出料管；7、第二出料管；8、原料管；9、上料管；10、传料泵；11、第一排管；12、第二排管；13、水浴器；1301、水浴筒；1302、冷排；1303、抽水管；1304、回水管；1305、微型水泵。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件所必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
23.此外，应当理解，为了便于描述，附图中所示出的各个部件的尺寸并不按照实际的比例关系绘制，例如某些层的厚度或宽度可以相对于其他层有所夸大。
24.应注意的是，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义或说明，则在随后的附图的说明中将不需要再对其进行进一步的具体讨论和描述。
实施例
25.在进行加氢汽油的抽提生产苯和甲苯的工艺中使用了本发明提供的一种芳烃抽提装置，芳烃抽提的原理本质上位对芳烃的萃取和分馏，本次采用的萃取剂为环丁砜，环丁砜的沸点在标准大气压下为281℃，本设备工作的气压基本上与大气压一致，各个物质的沸点均与标准大气压下的沸点相近，本次的主要产物为苯和甲苯，苯的沸点在标准大气压下为80.6℃，甲苯的沸点为110.6℃，在后续的分馏过程中需要依靠沸点差异来进行产物纯度的提升，需要注意的是液相的溶液在自然状态下未达到沸点也会出现自然的挥发。
26.如图1
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9所示，本发明提供一种技术方案：一种芳烃抽提装置，包括设备架1，设备架1包括相互连接的底部安装架101和顶部安装架102两层，顶部安装架102顶部分别安装有溶剂罐4和提抽罐5，底部安装架101顶部分别安装有回收罐3和分馏罐2，溶剂罐4顶部固定连接有上料管9，溶剂罐4和提抽罐5之间安装有传料泵10，传料泵10吸液端通过管道连接于溶剂罐4的底部，传料泵10的出液端通过管道连接于提抽罐5的外壁顶部，提抽罐5外壁还固定连接有原料管8，提抽罐5底部通过第一出料管6和第二出料管7分别与分馏罐2和回收罐3相连接，分馏罐2底部和回收罐3底部分别设置有第二排管12和第一排管11，溶剂罐4包括外罐401和内罐404，外罐401和内罐404之间形成有保温空间，并在保温空间内部安装有加热器405，外罐401顶部固定连接有保温盖403，保温盖403顶部通过进料管406与上料管9相连接，外罐401底部固定连接有连通管407，连通管407与传料泵10通过管道相连通，分馏罐2包括防护罐201，防护罐201底部固定连接有底盖202，防护罐201顶部固定连接有顶盖203，防护罐201内壁底部位置固定连接有分馏筒204，分馏筒204底部固定连接有密封底板207，密封底板207顶部等距安装加热棒208，密封底板207底部通过排液管209与第二排管12相连接，分馏筒204顶部通过进液管210与第一出料管6固定连接，分馏筒204顶部位于进液管210侧面的位置分别安装有与分馏筒204相连接的泄气阀211和至少两个冷却回流器205，冷却回流器205侧面均固定连接有收集罐206，收集罐206位于贯穿于防护罐201外侧，泄气阀211贯穿于防护罐201内壁，内罐404内壁设置有多个加热凸起，加热器405安装于加热凸起内部。
27.需要注意的是，为应对生产过程中的气候变化对生产的影响，以及提高加氢汽油的提抽效率，使用了溶剂罐4作为萃取剂的存储设备，其内部设置的加热器405为电阻棒，加热器405嵌合在内罐404的凸起中能够依靠内罐404对萃取剂进行加热，在内罐404中设置了温度传感器与外罐401表面的温控器402相连接，加热器405需要加热到萃取剂剂至70
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90℃为佳，采用的当萃取分配比分配比大于10的高效萃取方式对加氢汽油进行高效萃取，在萃取剂与加氢汽油进行混合时，会将温度传递为加氢汽油内部的芳香烃，使其活性增加、扩散速度加快从而进一步增加萃取效率，采用此方式对萃取剂进行处理能够避免环境温度对汽油抽提的影响。
28.冷却回流器205包括油罐20501，油罐20501底部通过进气斗管20502与分馏筒204相连通，油罐20501底部中心位置通过支撑块20504与分馏筒204顶部固定连接，进气斗管20502外壁安装有流量电磁阀20503，进气斗管20502顶部贯穿于油罐20501底部固定连接有s型管20506，s型管20506另一端分别贯穿于油罐20501和防护罐201内壁与收集罐206固定连接，油罐20501顶部固定连接有安装了加热辊20508的安装顶板20507，油罐20501底部内壁安装有温度探针20505。
29.需要注意的是，冷却回流器205作为产品纯度提升的关键其工作原理如下，在分馏筒204通过底部加热棒208进行加热时，首先控制溶液温度在85
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95℃进行苯的提取，冷却回流器205中的油罐20501事先灌满硅油，并利用加热辊20508加热硅油至81
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85摄氏度之间，苯蒸汽经过s型管20506时不会发生液化，相反的甲苯以及溶剂的蒸汽由于沸点底所以在s型管20506中会发生液化，液化后会回流到分馏筒204中进行进一步分馏，再用于苯收集的冷却回流器205上的流量电磁阀20503监测到气体流量接近消失后会关闭本流量电磁阀20503，并升高加热棒208的功率提升内部溶液的温度至111
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120℃，随后第二个冷却回流器205上的流量电磁阀20503将会开启，流量电磁阀20503为结合流量计的电磁阀，内部的硅油温度在110
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115℃之间，进行甲苯的提取，两个产物提取完毕后剩余的溶液将会通过第二排管12排出。
30.提抽罐5包括罐体501，罐体501顶部固定连接有罐顶508，罐顶508顶部安装有搅拌电机509，搅拌电机509输出端贯穿于罐顶508固定连接有搅拌爪510，罐体501底部固定连接有罐底502，罐底502底部通过第一出料连接管503与第一出料管6相连接，罐底502侧面通过第二出料连接管504与第二出料管7相连接，罐体501外壁背面顶部通过第二投料管507与传料泵10相连接，罐体501正面中部通过第一投料管505于原料管8相连接，罐体501外壁侧面固定连接有泄压阀506。
31.需要注意的是，为保证萃取过程中萃取剂和加氢汽油的充分接触，在提抽罐5中设备了搅拌电机509和搅拌爪510对其进行混合搅拌，使二者充分接触萃取，配合较高温度的萃取液能够达到较快的萃取效率。
32.顶部安装架102和底部安装架101之间通过主支撑板107固定连接，顶部安装架102和底部安装架101顶部均固定连接有用于分别固定溶剂罐4、提抽罐5、回收罐3和分馏罐2的固定架109，位于底部安装架101上的其一固定架109侧面固定连接有用于固定收集罐206的固定套110，传料泵10以贯穿形式固定于顶部安装架102顶部，底部安装架101和顶部安装架102顶部均固定连接有护栏111，顶部安装架102侧面安装有扶梯106，扶梯106底部与底部安装架101固定连接，底部安装架101侧面固定连接有台阶板105，主支撑板107正面安装有总控制器108，外罐401外壁安装有与加热器405电性连接的温控器402，温控器402、提抽罐5、分馏罐2分别与总控制器108电性连接，顶部安装架102和底部安装架101底部均固定连接有多个支撑脚架103，位于分馏罐2底部的支撑脚架103顶部固定连接有用于固定第二排管12的管道支架104，底部安装架101顶部位于收集罐206下方的位置固定安装有水浴器13，水浴器13包括水浴筒1301，水浴筒1301侧面安装有冷排1302，冷排1302顶部固定连接有抽水管1303，抽水管1303另一端位于水浴筒1301内部，冷排1302底部安装有微型水泵1305，微型水泵1305另一端通过回水管1304与水浴筒1301相连通。
33.需要注意的是设备的生产需要专门的支架才能设备之间的布局更加的合理，采用的设备架1为分层设计，用于原料和萃取剂放置的溶剂罐4和提抽罐5位于顶部安装架102上，溶剂通过上料管9到达溶剂罐4内部进行加温，加温完毕后通过传料泵10输送到提抽罐5内部，加氢汽油的原料通过原料管8到达提抽罐5内部，配合提抽罐5中搅拌爪510的搅拌使得二者充分的混合萃取，连续搅拌30
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40分钟后静置混合溶液一段间直至萃取剂和加氢汽油出现分层，由于萃取剂采用的是环丁砜其密度较大，依靠溶液重力通过第一出料管6将混合有芳香烃的萃取剂送至分馏罐2中，传递完毕萃取剂后，再通过第二出料管7将加氢汽油
传递到回收罐3中等待回收，分馏罐2完成分馏后会在收集罐206中得到苯和甲苯产物，萃取剂通过第二排管12回收处理。
34.需要注意的是，由于从冷却回流器205出来的苯或者甲苯是以蒸汽形式排出的，其需要液化才能收集，故在收集罐206的外侧设置了水浴器13，水浴器13内部的水浴筒1301中事先放置后冷水，考虑到液化过程会放出大量的热量，故在水浴筒1301的外壁加装微型水泵1305和冷排1302用于水浴筒1301中的水散热，从而保证良好的液化效果。
35.设备的运行依靠电气设备，其位于主支撑板107的的总控制器108能够对设备中的所有电气元件进行监控，能够根据不同的产物类型和原料类型进行调整，从而使得设备能够适用于更多的抽提工艺中，增加了设备的应用范围，在设备架1上设备的台阶板105、扶梯106和护栏111能够方便工人进行日常的维护和设备控制具有不可或缺的作用。
36.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。