[发明专利]煤直接液化残渣萃取重相中溶剂的回收装置和回收方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤直接液化残渣的回收领域，具体而言，涉及一种煤直接液化残渣萃取重相中溶剂的回收装置和回收方法。

背景技术

煤直接液化技术是在高温、高压、临氢气氛，一定浓度油煤浆中的煤发生热解，热解碎片在催化剂的作用下进行加氢和进一步分解，转化成清洁液体燃料或化工原料的新型洁净煤技术，是煤炭高效洁净利用技术的重要方向之一。自德国人Bergius在1913年发明了煤炭在高温、高压下加氢能转化液体油品方法，经过一个世纪的研究和发展，煤直接液化技术已基本成熟。神华鄂尔多斯煤直接液化百万吨级示范工程，自2012年12月首次开车成功以来，神华集团在煤直接液化装备技术、煤直接液化工艺技术、煤直接液化催化剂技术、煤直接液化污水处理技术、煤直接液化技术工程化，煤直接液化技术人才培养方面都取得巨大突破，目前百万吨级示范工程已进入商业化运营阶段。

目前所有的煤直接液化工艺，煤的转化率都不可能达到100％。煤炭在转化为液体产品的同时，还会副产约占进料煤30％液化残渣，它们主要是一种高碳、高灰、高硫、高热值的物质，主要由煤中矿物质、催化剂、未反应煤、沥青烯和重质液化油组成。其中重质液化油约占25～30％左右，沥青类物质的含量约占残渣量的20～25％，以固体物形式存在的未转化煤、灰分和催化剂约占50％左右。无论采用何种直接液化工艺，液化残渣中都会夹带重质液化油及沥青类物质。煤直接液化残渣的分离与利用直接影响直接液化工艺的完整性和液化成本，是煤炭高效直接液化工艺必须解决的关键技术问题。

中国专利《处理煤直接液化残渣的系统和方法》(CN102399564A)，公开了一种对经过萃取后的煤直接液化残渣采用微旋流分离器与溶剂抽法耦合强化处理煤直接液化残渣的方法和系统，该方法微旋流分离得到的浓缩煤液化残渣采用压滤机压滤的方式，回收滞留在浓缩煤液化残渣中的萃取溶剂，效率低，溶剂回收效果较差。中国专利《一种处理煤直接液化残渣的系统》(CN202246573U)，以特定馏分段的液化油作为萃取溶剂，对煤直接液化残渣进行萃取，采用旋流分离器与过滤装置耦合技术，实现液化残渣萃取物与萃余物的固液分离，该方法中所得到的旋流残渣浓缩液，采用热态加压粗过滤后，再行对滤饼进行反吹干燥处理方式回收萃取溶剂，鉴于对滤饼干燥不充分，溶剂回收率低，高浓度物料采用过滤方式回收溶剂，效率低。

由此可见，现有的煤直接液化残渣经溶剂萃取后形成的萃取重相，其中携带的萃取溶剂无法得到有效地回收。基于此，有必要提供一种煤直接液化残渣萃取重相中溶剂的回收装置。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种煤直接液化残渣萃取重相中溶剂的回收装置，以解决现有技术中对于煤直接液化残渣萃取重相中溶剂的回收率较低的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种煤直接液化残渣萃取重相中溶剂的回收装置，其包括：萃取重相稀释单元，萃取重相稀释单元上设置有萃取重相进口、萃取溶剂进口及稀释料出口；溶剂回收单元，溶剂回收单元用以对稀释料中的溶剂进行真空喷雾气提分离，溶剂回收单元上设置有稀释料进口和气相料出口，稀释料进口与稀释料出口连通；以及气液分离单元，气液分离单元上设置有气相料进口，气相料进口与气相料出口连通。

进一步地，溶剂回收单元包括溶剂回收塔，溶剂回收塔内设置有喷雾器，喷雾器上设置有稀释料进口。

进一步地，溶剂回收塔内还设置有气体分布器，气体分布器位于喷雾器下方，气体分布器上设置有气提气进口。

进一步地，溶剂回收塔的塔底封头为锥形，塔底封头的锥角处设置有固相料出口。

进一步地，塔底封头的锥角ф为30°～120°。

进一步地，溶剂回收塔的塔底外部还设置有旋转卸料阀，旋转卸料阀和固相料出口之间通过卸料管路相连。

进一步地，回收装置还包括预热器，预热器设置在稀释料进口与稀释料出口之间的管路上。

进一步地，气液分离单元包括：冷凝器，冷凝器上设置有气相料进口和冷凝料出口；气液分离罐，气液分离罐上设置有冷凝料进口、溶剂出口和分离气出口，冷凝料出口与冷凝料进口连通。

进一步地，气液分离单元还包括真空泵，真空泵设置在分离气出口所在的管路上。

根据本发明的另一方面，提供了一种煤直接液化残渣萃取重相中溶剂的回收方法，其包括以下步骤：采用萃取溶剂对萃取重相进行稀释，得到稀释料；将稀释料进行真空喷雾气提处理，得到气相料和固相料；以及将气相料进行气液分离，得到分离气和回收溶剂。

进一步地，稀释料中，萃取重相占稀释料总重量的40～75％。