分离器和分离原油的方法与流程

本发明涉及原油分离炼化领域，具体涉及一种分离器和分离原油的方法。

背景技术：

1、原油是由多种组分构成的混合物，需要进行组分分离后，才能进入后续各种化工产品的加工环节，如汽柴油精炼，催化重整等。原油的分离产品，可以按照碳数进行分类。按照碳数由少到多，分为从轻到重的原油组分，即石脑油、汽油、煤油、柴油、渣油等。

2、常压蒸馏是传统的原油分离工艺。原油经过脱水脱盐、初馏汽提等处理后，进入常压蒸馏塔。常压蒸馏塔底部加热到300-450℃。加热后的原油，部分组分气化向上流动。未气化的部分是包含大量渣油和蜡油的重组分混合物，作为常底油产品输出蒸馏塔。气化的组分在向上流动过程中不断冷却，冷却后的油相产品从侧线输出。这些产品由低到高排列的话，其组分碳数由大到小，组分由重到轻。常压蒸馏法利用原油组分的沸点不同，能够实现组分的有效分离。但是，常压蒸馏需要将原油加热至高温，消耗大量化石能源的同时，会排放大量co2。在环境要求日趋严格，碳排放成本日趋高昂的时代，需要发明一种新的原油分离技术，从而降低原油分离时的温度和能耗，并且降低分离炼化的碳排放。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服现有技术存在的原油分离操作温度高、高碳排放的问题，提供一种分离器和分离原油的方法，该分离器用于原油分离具有操作温度低、二氧化碳利用率高、分油效率高，且原油处理量大、连续性好的特点。经过研究发现，原油中的组分可以在较低温度下溶于高压二氧化碳中，而且原油中的不同组分在二氧化碳，尤其是超临界二氧化碳中的溶解度和分配系数不同；同一组分在二氧化碳中的溶解度和分配系数随温度、压力和二氧化碳对原油的比例变化。

2、为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种分离器，所述分离器包括：

3、壳体和所述壳体周壁围绕限定的分离腔，所述壳体顶部设置有气相和/或超临界相产物流出口，底部设置有液相产物流出口；

4、所述分离腔内水平设置有一个一侧与所述分离腔的腔壁之间具有间隙的第二支撑件，在所述第二支撑件上方沿分离腔的高度方向间隔设置有至少一个与所述壳体水平密封连接的第一支撑件；

5、所述第二支撑件为不可渗透性支撑件，所述第二支撑件(17)位于所述间隙的一端设置有溢流板(23)，所述溢流板(23)的两侧密封连接所述壳体，使得所述溢流板与所述第二支撑件以及分离腔的腔壁合围形成第二分相区，所述第二分相区用于原料混合，以及形成低密度物质流和高密度物质流，并富集所述高密度物质流且溢流经过间隙至液相产物流出口；

6、每个所述第一支撑件包括可渗透性支撑部和不可渗透性支撑部，所述可渗透性支撑部和不可渗透性支撑部之间设置有两侧密封连接所述壳体的溢流板，使得所述溢流板与位于所述可渗透性支撑部一侧的分离腔的腔壁合围形成第一分相区，所述溢流板与位于所述不可渗透性支撑部一侧的分离腔的腔壁合围形成集液区，其中，所述第一分相区用于形成低密度物质流和高密度物质流以及富集高密度物质流，集液区用于收集从第一分相区溢流出来的高密度物质流；位于所述集液区的壳体上开设有侧线产品出口；

7、所述第一分相区和第二分相区内设置有减压介质；

8、所述第二分相区设置有用于液相原料进料的第一进料口和位于所述第一进料口下方的用于气相和/或超临界相原料进料的第二进料口。

9、本发明第二方面提供分离原油的方法，该方法在包含本发明所述的分离器的装置中进行，包括：

10、a、将经过预处理之后的原油通过第一进料口注入第二分相区中，含二氧化碳原料通过第二进料口注入第二分相区中，原油和含二氧化碳原料在第二分相区中混合形成高密度的富油相物质流和低密度的富二氧化碳相物质流；

11、b、步骤a形成的富油相在第二分相区中的减压介质上累积，累积高度超过溢流板后从间隙流入塔底，通过液相产物流出口输出分离塔；步骤a形成的富二氧化碳相向上流动，穿过第一支撑件和减压介质析出侧线产品和待分离二氧化碳相；

12、c、上一步骤的侧线产品在第一分相区中的缓冲介质上累积，累积高度超过溢流板后溢流落入集液区内，通过集液区侧线产品出口输出分离塔；上一步骤的待分离富二氧化碳相向上流动，穿过下一级第一支撑件和减压介质析出下一级侧线产品和下一级富二氧化碳相；

13、d、步骤c完成后可选的重复步骤c至少一次；

14、e、将最后一次得到的富二氧化碳相通过气相和/或超临界相产物流出口输出分离塔，可选的经过换热后通过第二进料口输入分离塔。

15、通过上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

16、本发明分离器能够在较低温度下使用二氧化碳将原油中的不同组分进行分离提纯，通过调整温度、压力、物料比参数，原油与二氧化碳的混合物会分成高密度的富油相和低密度的富二氧化碳相，富二氧化碳相会在分离塔中向上移动，通过降低二氧化碳相压力，其中溶解的油相会按照组分由重到轻从二氧化碳中析出。通过收集分离和析出的油相，得到分离纯化后的油相产品。作为分油载体的二氧化碳，可以重复利用，提高二氧化碳利用率。

技术特征：

1.一种分离器，其特征在于，所述分离器包括：

2.根据权利要求1所述的分离器，其中，所述减压介质的设置高度低于溢流板(23)的高度1-1000cm，优选低于溢流板(23)的高度2-100cm，更优选低于溢流板(23)的高度3-50cm。

3.根据权利要求1或2所述的分离器，其中，

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的分离器，其中，所述第一支撑件(18)的数量为n个，n为不小于1的正整数，优选为1-21，进一步优选为1-11，更优选为2-6。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的分离器，其中，所述第一支撑部件(18)的可渗透性支撑部(21)上设置有第二控压装置，用于降低气体通过后的压力；

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的分离器，其中，

7.一种分离原油的方法，其特征在于，该方法在包含权利要求1-6中任意一项所述的分离器的装置中进行，包括：

8.根据权利要求7所述的方法，其中，步骤a中，

9.根据权利要求7或8中所述的方法，其中，所述液相产物流出口(5)的压力范围为3-30mpa，优选为4-25mpa，更优选为10-15mpa，气相和/或超临界相产物流出口(6)压力范围为1-25mpa，优选为2-20mpa，更优选为3-10mpa。

10.根据权利要求7-9中任意一项所述的方法，其中，步骤a中所述原油和含二氧化碳原料的进料条件包括：进料温度为0-200℃，优选为10-180℃，更优选为20-150℃；和/或进料压力为3-30mpa，优选为4-25mpa，更优选为10-15mpa。

技术总结本发明涉及一种分离器和分离原油的方法。分离器包括：壳体和设置一个与所述分离腔的腔壁之间具有间隙的第二支撑件，在所述第二支撑件上方沿分离腔的高度方向间隔设置与所述壳体密封连接的第一支撑件；所述第二支撑件为不可渗透性支撑件，且位于间隙一端设置溢流板，所述溢流板与所述第二支撑件以及分离腔的腔壁合围形成第二分相区；每个所述第一支撑件包括可渗透性支撑部和不可渗透性支撑部，所述可渗透性支撑部和不可渗透性支撑部之间设置有溢流板，使得所述溢流板与位于所述分离腔的腔壁合围形成第一分相区，所述第一分相区和第二分相区内设置有减压介质。本发明分离器能够在较低温度下使用二氧化碳将原油中的不同组分进行分离。技术研发人员：崔乐雨,吴春芳,沈之芹,何秀娟,李应成,沙鸥受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/6