[发明专利]一种异丙醇尿素脱蜡方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种脱蜡方法，特别涉及一种异丙醇尿素水溶液络合反应脱蜡方法。

背景技术

尿素脱蜡技术是利用尿素分子与正构烷烃接触将绕着正构烷烃形成的螺旋状六角结晶，形成与油不互溶的络合物的基本原理，从而将正构烷烃与油分离。螺旋状六角结晶的孔道为0.525nm，也可看作是孔径单一的有机分子筛。

异丙醇尿素脱蜡是尿素和一定比例的水、异丙醇混合，并加热混合物至尿素完全溶解形成均匀的溶液，加入脱蜡原料使其和异丙醇尿素水溶液充分混合，有利于尿素和正构烷烃的接触，然后逐渐降低反应混合物的温度，尿素和正构烷烃进行反应形成不溶于油的络合物，使其正构烷烃（蜡）从油中脱出。随着反应温度的下降，脱出正构烷烃（脱蜡）的量增加，直至反应终温。

目前工业上异丙醇尿素脱蜡过程的反应温度范围为常温～70℃之间，络合反应是在套管反应器中进行，用水作为冷却介质。管中是反应混合物，夹套通水，逆流间接换热，由于反应终温在20～30℃较低，需要的冷却水的温度要更低。工业装置为了保证稳定的水温水源，采用地下水作为冷却介质，水温常年保持在11～13℃，需要的水量特别大，特别是如果水温和反应终温之间温差越小，需要的水量就越多。

由于异丙醇水溶液尿素脱蜡技术，用水作制冷剂时，反应系统需要的冷却水量很多，水温要求也较低，而且换热方式为间接换热，会导致与冷却介质水直接接触的反应器器壁温度低于反应器内温度，尿素和原料油中的正构烷烃会在器壁上反应，形成络合物，并着附在管壁上，形成结壁现象，降低了换热效果，长时间易使管道堵塞而影响正常生产。工业上在管内采用螺旋刮刀，随时清除管壁上的络合物。而且我国又是一个贫水国，水资源相对贫乏，也制约了该项技术的发展。

发明内容

本发明是对异丙醇尿素水溶液脱蜡络合反应系统的改进，用液化气代替水作冷却介质，不仅节省了大量低温水资源，而且会防止结壁现象的发生，并提高了络合反应效果。

本发明提供了一种异丙醇尿素水溶液脱蜡方法，具体包括如下步骤：

（1）原料油和异丙醇尿素水溶液混合后进入塔式反应器，与从塔式反应器下部进入的液化气逆流接触换热进行络合反应，

（2）塔式反应器顶部的气相流出物经冷凝器冷却分离后，得到的液化气经压缩机压缩后进入液化气储罐循环使用，异丙醇和水返回反应器；

（3）塔式反应器底部得到的反应产物一部分返回塔式反应器，一部分去络合物沉降洗涤塔进一步处理。

根据本发明所述异丙醇尿素水溶液脱蜡方法，所述原料油的初馏点为170℃～200℃，终馏点为320℃～350℃。所述异丙醇尿素水溶液中，尿素浓度为30wt%～45wt%，异丙醇浓度为35wt%～50wt%，较适宜尿素浓度为36wt%～42wt%，异丙醇浓度为36wt%～42wt%。所述原料油和异丙醇尿素水溶液进料重量比为1:5～1:30，优选为1:8～1:20。

根据本发明所述异丙醇尿素水溶液脱蜡方法，所述液化气从塔式反应器下部反应物料层内2～6个不同高度的位置沿反应器的切线方向进入，使其反应器料层从上至下形成温度梯度，均匀的和进料混合物接触并气化吸热，液化气由液态转变为气态，不仅吸收反应混合物的热量，而且气化后的液化气在上升过程中对反应混合物起到搅拌作用，更有利于络合反应的进行。

根据本发明所述异丙醇尿素水溶液脱蜡方法，所述塔式反应器进料温度为60℃～80℃，反应终温为20℃～32℃，优选进料温度为65℃～70℃，反应终温为25℃～30℃。

根据本发明所述异丙醇尿素水溶液脱蜡方法，所述压缩机可以立式、卧式角式或对称平衡式压缩机。

根据本发明所述异丙醇尿素水溶液脱蜡方法，所述冷凝器可以为套管式冷凝器或管壳式冷凝器。

与现有技术相比，本发明异丙醇尿素水溶液脱蜡方法中，通过采用液化气代替水作冷却介质具有如下优点：

（1）采用液化气作为冷却介质，而且液化气与反应混合物在塔式反应器内直接接触式换热，当液化气由液态转变为气态时，不仅吸收了反应混合物的热量，而且气化后的液化气在塔式反应器内上升过程中对反应混合物起到了一定的搅拌作用，可以使尿素和原料油中的正构烷烃在异丙醇溶液中分布更加均匀进而形成结晶，避免了采用水作为冷却介质时在管壳式反应器器壁上发生结壁现象，换热更加均匀，液化气从反应器不同高度进入，可以在反应器内料层上下形成一个温度梯度，有利于络合反应进行的更加充分。