多级溶剂提取方法和装置与流程

多级溶剂提取方法和装置
1.优先权声明
2.本技术要求2020年12月31日提交的美国临时申请63/132,750号的优先权，该美国临时申请全文并入本文。
技术领域
3.本领域涉及用于提取产物料流的多级溶剂提取。特别地，本领域涉及在多个提取塔中使用不同的溶剂。


背景技术：

4.在精炼厂中，通常首先通过蒸馏将原油分离成产物。较轻质的产物首先通过在大气压下蒸馏除去，因为较重质的产物需要较高的温度用于分离。这些较重质化合物的分离通常在真空分馏下进行。这些产物的典型常压等效截点温度，诸如对于lvgo，为360℃(680℉)至430℃(800℉)，对于hvgo通常为430℃(800℉)至570℃(1050℉)，和/或对于减压渣油为570℃(1050℉)或以上。
5.尽管这种分离方法通常用于生产下游转化单元诸如流化催化裂化、加氢处理、加氢裂化和焦化的原料，但由这种真空蒸馏生产的产物含有多种组分类型。通常来自常压蒸馏的塔底料流包括在下游单元中更难以处理的几种多环芳族组分。如果来自常压蒸馏塔的重质产物可通过组分类型与组分蒸馏分离，则可优化下游转化单元，从而降低这些转化单元的成本并改善炼油厂经济性。
6.一种此类转化单元是溶剂脱沥青单元，其中残渣或产物的分离在溶剂的存在下进行。溶剂脱沥青技术从常压塔底部排出多环组分以生产更高质量的产物。轻质链烷烃溶剂诸如丙烷通常用于提取少量用于润滑油生产的物质。较重质的溶剂诸如丁烷用于回收中等范围的产物，该产物通常被进料到流化催化裂化或加氢裂化单元。而戊烷或更重质的溶剂诸如c6或c7+更重质范围的烃用于从减压渣油回收最大体积的物质。
7.当使用轻质溶剂诸如丙烷时，获得高质量产物诸如脱沥青油。然而，高质量产物的最大回收产率是有限的。对于三产物构造的溶剂脱沥青单元，中间树脂产率也受到限制，因为通常设定单元的操作条件以回收最高质量的脱沥青油(dao)。这通常将树脂产率限制到15％至25％。为了回收高质量的dao和最少量的沥青两者，使用多种溶剂并提取多种产物，所产生的产物可按组分类型分离并引导至最佳的下游处理单元。
8.使用典型的双产物溶剂脱沥青单元来分离常压渣油或减压渣油通常可产生低质量产物，因为回收的物质量倾向于回收一些不期望的较高沸程组分。因此，至少出于这个原因，需要更高的溶剂与油之比，这导致更高的效用要求。可通过采用最佳的工艺设计和热交换来降低效用要求。因此，需要以改进的产物质量和最小的工艺设施要求最大化产物回收。


技术实现要素：

9.本文设想的各种实施方案涉及用于烃原料的多级溶剂提取以回收高质量产物的
方法和装置。本文教导的示例性实施方案提供了一种在新鲜或再循环溶剂料流的存在下以两阶段进行溶剂提取以回收溶剂料流以及包括脱沥青油、树脂或沥青的烃产物料流的方法和装置。
10.根据示例性实施方案，提供了一种生产高质量脱沥青油作为第一产物料流和第二产物料流的方法。多级提取方法包括将重质烃进料料流和第一新鲜溶剂传递到第一提取塔以产生第一塔顶料流和第一塔底料流的步骤。然后将第一塔顶料流传递到第一汽提塔以产生第一产物料流和第一汽提溶剂料流。将取自第一提取塔的底部的第一塔底料流和另外的第二新鲜溶剂料流传递到第二提取塔以产生第二塔顶料流和第二塔底料流。将第二塔顶料流进一步传递到第二汽提塔以产生第二产物料流和第二汽提溶剂料流。
11.根据另一个示例性实施方案，提供了一种用于烃原料的多级提取的方法，该方法包括将重质烃进料料流和第一新鲜溶剂传递到第一提取塔以产生第一塔顶料流和第一塔底料流，并且将第一塔顶料流传递到第一汽提塔以产生第一产物料流和第一汽提溶剂料流。将来自第一提取塔的第一塔底料流和第二新鲜溶剂传递到第二提取塔以产生第二塔顶料流和第二塔底料流。将第二塔顶料流送至第二汽提塔以产生第二产物料流和第二汽提溶剂料流，并且将来自第二提取塔的第二塔底料流和第三新鲜溶剂传递到第三提取塔以产生第三塔顶料流和第三塔底料流。该方法还包括将取自第三塔底料流的最终塔底料流传递到沥青汽提塔以从沥青汽提器的底部产生沥青料流和从沥青汽提器的塔顶产生重质汽提溶剂料流。
12.根据又一个示例性实施方案，提供了一种用于重质烃的多级提取的装置，该装置包括第一提取塔以产生第一塔顶料流和第一塔底料流。提供了与第一提取塔的塔顶管线下游连通的第一汽提塔，以产生第一产物料流和来自第一塔顶料流的第一汽提溶剂料流。提供了与第一提取塔的塔底管线下游连通的第二提取塔，以产生第二塔顶料流和来自第一塔底料流的第二塔底料流。第二汽提塔与第二提取塔的塔顶管线下游连通，以产生第二产物料流和来自第二塔顶料流的第二汽提溶剂料流。另外，提供与第二提取塔的塔底管线下游连通的沥青汽提器，以从第二塔底料流产生沥青料流和重质汽提溶剂料流。
13.通过以下的详细描述、附图和所附权利要求进一步解释了本公开的这些和其他特征、方面和优点。
附图说明
14.下文将结合以下附图描述各种实施方案，其中类似的数字表示类似的元件。
15.图1示出了根据示例性实施方案从两个提取塔回收三种产物的示意图。
16.图2示出了根据示例性实施方案从三个提取塔回收四种产物的示意图。
17.定义
18.术语“连通”意指在枚举的部件之间可操作地允许材料流动。
19.术语“下游连通”意指在下游连通中流向主体的至少一部分材料可以从与其连通的对象可操作地流动。
20.术语“上游连通”意指在上游连通中从主体流出的至少一部分材料可以可操作地流向与其连通的对象。
21.术语“塔”意指用于分离具有不同挥发度的一种或多种组分的一个或多个蒸馏塔。
除非另外指明，否则每个塔包括在塔的塔顶上的用于冷凝一部分塔顶料流并使其回流回塔的顶部的冷凝器，以及在塔的底部处的用于汽化一部分塔底料流并将其送回塔的塔底的再沸器。可以预热塔的进料。顶部压力是塔的蒸气出口处塔顶蒸气的压力。底部温度是液体塔底出口温度。塔顶管线和塔底管线是指从塔下游任意回流或再沸腾到塔的净管线。汽提塔省略了塔的底部的再沸器，并且相反提供对液化的惰性介质(诸如蒸汽)的加热要求和分离动力。
22.术语“富”旨在指示指定化合物或一类化合物的浓度大于50摩尔％。
23.如本文所用，术语“塔顶料流”可以意指在容器(诸如塔)的顶部处或附近抽出的料流。
24.如本文所用，术语“塔底料流”可以指在容器(诸如塔)底部处或附近抽出的料流。
25.如本文所用，“沥青”意指在高于524℃(975℉)aebp沸腾的烃物质，如由任何标准气相色谱模拟蒸馏法诸如astm d2887、d6352或d7169(其全部被石油工业所使用)所确定。
26.如本文所用，术语“分离器”意指这样的容器，其具有一个入口和至少一个塔顶蒸气出口和一个塔底液体出口，并且还可具有来自储槽(boot)的含水料流出口。
27.如本文所用，溶剂“不溶物”意指不溶解于溶剂中的物质。
28.如本文所用，术语“传递”包括“进料”和“充料”，并且“传送”意指物质从导管或容器传递到物体。
29.如本文所用，术语“料流”可包括各种烃分子诸如直链、支化的或环状烷烃、烯烃、链二烯和炔烃，和任选的其它物质诸如气体例如氢气，或杂质诸如重金属，以及硫和氮化合物。该料流还可包括芳族烃和非芳族烃。此外，术语“料流”可包括其它流体，诸如氢或由其它流体组成。例如，缩写“a9”可以表示一种或多种芳族c9烃。
30.如本文所用，术语“轻质烯烃”意指在小于38℃大气压当量沸点(aebp)范围内沸腾的烃物质，如由任何标准气相色谱模拟蒸馏法诸如astm d2887(其全部被石油工业所使用)所确定。术语“轻质烯烃”包括c2、c3和c4烯烃。
具体实施方式
31.以下具体实施方式本质上是示例性的，并且不旨在限制各种实施方案或其应用和使用。另外，不意图受前述背景技术或以下详细描述中呈现的任何理论的束缚。通过删除通常在这种性质的方法中采用的大量装置诸如容器内部构件、温度和压力控制系统、流量控制阀、再循环泵等(这些并不是说明本发明的性能所特别需要的)来简化附图。此外，在具体附图的实施方案中对本发明方法的说明并非旨在将本发明限制于本文所述的具体实施方案。
32.如所描绘的，附图中的工艺流程线可互换地称为例如管线、管道、分支、分配器、料流、流出物、进料、产物、部分、催化剂、抽出物、再循环、抽吸、排放和焦散。
33.本文描述了用于多级提取重质残渣流以获得高质量产物的实施方案，其涉及根据如图1所示的实施方案的方法和装置100。参照图1，方法和装置100包括提取塔10，其接收作为提取原料的重质残渣流11，作为塔底产物从粗蒸馏塔(未示出)回收。根据一个实施方案，重质残渣流11包含重质石油原料或其它重质组分或多环芳烃或它们的组合。烃原料还可包含真空塔残渣。烃原料的代表性其它组分包括残油诸如初沸点范围高于566℃(》1050℉)的
常压渣油或原油真空蒸馏塔渣油、焦油、沥青、煤油和页岩油。沥青是天然沥青、焦油砂或油砂，其定义为含有粘度大于10,000cp的烃或可从开采或挖掘的岩石中提取的烃的岩石。其它含有沥青质的物质诸如全石油原油或拔顶石油原油(包括重质原油)也可用作由浆液加氢裂化加工的组分。除了沥青质之外，烃原料的这些其它可能的组分以及其它组分大体还含有显著的金属污染物，例如镍、铁和钒、高含量的有机硫和氮化合物以及高康拉德逊碳渣。此类组分的金属含量例如可以是100ppm至1000ppm(按重量计)，总硫含量可在1％至7％(按重量计)的范围内，并且api重度可在-5
°
至35
°
的范围内。此类组分的康拉德逊碳渣大体为至少5％，并且通常为10％至30％(按重量计)。
34.管线11中的重质残渣流作为重质烃进料料流与轻质溶剂料流13一起进料到第一提取塔10中。管线13中的轻质溶剂料流是待提供以溶解重质烃进料料流的重质组分的第一新鲜溶剂料流。轻质溶剂料流可以是轻质链烷烃溶剂料流诸如丙烷，其被提供到第一提取塔10中以将高质量烃产物溶解到轻质链烷烃溶剂料流13中，同时使剩余的重质组分沉淀。在第一提取塔10中溶解于管线13中的轻质溶剂料流中的重质烃进料料流11产生从第一提取塔的顶部回收的在管线12中流动的第一塔顶料流和经由管线14从第一提取塔的底部回收的剩余较重质塔底料流。管线12中的第一塔顶料流用一部分第一溶剂提取。将管线12中包含重质烃和一部分第一溶剂的第一塔顶料流传递到与第一提取容器10下游连通的第一分离容器20。将第一塔顶料流12传递通过热交换器15并通过在塔顶管线22中与经加热的再循环溶剂料流进行间接热交换而被加热到超临界温度，并通过将其传递通过安装成与第一分离容器20上游连通的加热器17而被进一步加热。加热器17用于升高管线12中的第一塔顶料流的温度，以在将其传递到第一分离容器20之前形成管线16中的经加热的第一塔顶料流。第一分离容器20将来自管线16的第一塔顶料流分离成在管线24中从第一分离容器的底部回收的烃流出物料流和在管线22中从第一分离容器的顶部回收的第一再循环溶剂料流，以再循环至第一提取塔10。管线22中的第一再循环溶剂料流作为另外的溶剂经由管线28添加到第一提取塔10的底部。第一提取塔10通常将在82℃(180℉)至204℃(400℉)和3.8mpag(550psig)至6.0mpag(870psig)处操作。空气冷却器23安装成与第一再循环溶剂管线22上的第一分离容器20下游连通并且与第一提取塔10进一步下游连通。空气冷却器23用于在将第一再循环溶剂料流22传递到第一提取容器10之前冷却和降低管线22中的第一再循环溶剂料流的温度。将管线27中的经冷却的第一再循环溶剂料流传递通过热交换器25以冷却管线14中的第一塔底料流并加热管线27中的第一再循环溶剂料流。然后将管线28中的经加热的第一再循环溶剂料流传递到第一提取容器10的底部。重质烃进料流11的较重质部分是不溶的并且作为取自第一提取塔10的底部的管线14中的沥青质、重质减压瓦斯油或沥青料流沉淀出来。将管线14中取自第一提取塔的底部的第一塔底料流传递到与第一提取塔10下游连通的第二提取塔40。管线14中的第一塔底料流含有比进料管线11中的进料流更大浓度的芳族化合物。
35.在管线24中从第一分离容器20的底部回收的第一流出物料流富含脱沥青油。将管线24中的第一流出物料流传递通过安装在与第一分离容器20下游连通的塔底管线24中的附加加热设备19。然后将管线26中的经加热的第一流出物料流传递到第一汽提塔30。第一汽提塔30与第一分离容器20下游连通，并产生高质量脱沥青油料流作为在管线34中从第一汽提塔30的底部回收的第一产物料流和在管线32中从汽提塔30的顶部回收的第一汽提溶
剂料流，该第一汽提溶剂料流被送至溶剂回收塔80。溶剂回收塔80与第一汽提塔30的塔顶管线32下游连通。在管线31中将蒸汽传递到汽提塔以汽提出汽提塔进料管线26中所含的过量溶剂。将管线32中回收的第一汽提溶剂料流传递到溶剂回收塔80以进一步回收轻质溶剂诸如丙烷。溶剂回收塔80产生轻质溶剂料流诸如丙烷作为管线84中的第一回收溶剂料流，以再循环至第一提取塔10。第一分离容器20通常将在149℃(300℉)至287℃(550℉)和3.5mpag(510psig)至5.2mpag(750psig)处操作。从第一提取塔10的底部回收的管线14中的第一塔底料流通过传递通过换热器25而被加热，在该换热器中，塔底料流的热量与来自管线27的经冷却的第一再循环溶剂料流交换。将管线14中的经加热的塔底料流传递到第二提取塔40。在将第一再循环溶剂料流传递到热交换器25之前，将管线27中的第一再循环溶剂料流与管线84中的第一回收溶剂料流混合以形成管线27中的第一再循环回路。因此，形成再循环回路的混合料流参与底部热交换。管线27中的混合料流在传递通过热交换器之后形成管线28中的经加热的第一再循环溶剂料流以再循环至侧底部处的第一提取塔。
36.与第一提取塔10类似，提供了第二提取塔40，其安装成与第一提取塔10的塔底管线和第一塔底料流14下游连通。管线41中的第二新鲜溶剂料流作为第二新鲜溶剂料流或补充溶剂料流供应至第二提取塔40。优选地，第二新鲜溶剂可以是丁烷。第二提取塔40产生在管线44中从第二提取塔40的底部回收的第二塔底料流和在塔顶管线42中从第二提取塔的顶部回收的第二塔顶料流。管线42中的第二塔顶料流富含重质烃化合物诸如树脂。将管线42中的第二塔顶料流传递到安装成与第二塔顶溶剂管线42下游连通的第二分离容器50，以将重质烃化合物分离成富含树脂的产物。第二分离容器50在管线54中从第二分离容器50的底部产生第二流出物料流，并且从第二分离容器的顶部产生在管线52中流动的第二再循环溶剂料流。管线52中的第二再循环溶剂料流是从顶部回收的经加热的溶剂料流，并且用于在位于从第二提取塔40的顶部回收的管线42中的第二塔顶料流中的热交换器43中进行热交换。当回收时，管线42中的第二塔顶料流相对较冷，因此需要在43中进行热交换以在将第二塔顶料流42传递到第二分离容器50之前进一步升高第二塔顶料流42的温度。管线52中的第二再循环溶剂料流作为管线58中的再循环溶剂料流再循环至第二提取塔40的底部。管线42中的第二塔顶料流在43中进行热交换后再次在加热器45中加热至超临界温度，然后将管线46中的经加热的塔顶料流传递到第二分离容器50。第二空气冷却器47安装成与第二再循环溶剂管线52和第二提取塔40下游连通。空气冷却器47用于冷却或降低管线52中的第二再循环溶剂料流的温度，并在管线57中形成经冷却的第二再循环溶剂料流。将管线57中的经冷却的第二再循环溶剂料流传递通过另一热交换器49，其中料流57与管线44中的经加热的第二塔底料流交换热量并且形成管线58中的第二再循环溶剂料流，以被传递到第二提取容器40的底部。将经加热的第二塔底料流44传递到第二提取容器40。
37.将从第二分离容器50的底端回收的第二流出物料流54传递通过安装成与第二分离塔50的流出物管线54下游连通的加热设备55，以在管线56中形成经加热的流出物料流，该经加热的流出物料流被传递到第二汽提塔60。第二汽提塔60与加热设备55和第二分离容器50的塔底管线下游连通。经由管线61向第二汽提塔60提供额外的蒸汽料流。蒸汽可用作第二汽提塔60中的汽提流体。第二汽提塔60从第二汽提塔的顶部汽提出在管线62中收集的过量溶剂诸如丁烷，并且从第二汽提塔60的底部在管线64中产生重质产物料流诸如富含树脂的料流。将管线62中的第二汽提溶剂料流传递到溶剂回收塔80以回收最大量的富含丁烷
的第二溶剂料流。
38.来自溶剂回收塔80的管线86中的第二回收溶剂料流与管线57中的第二再循环溶剂料流混合，以形成管线57中的第二再循环回路。将在第二再循环回路中形成的混合冷再循环料流传递通过安装在第二塔底管线44中的热交换器49，其中经加热的第二塔底料流将热量赋予混合冷再循环料流，由此再循环料流的温度升高并且其作为管线58中的第二再循环溶剂料流被传递到第二提取塔40的底部。管线57中的经冷却的第二再循环溶剂料流和管线86中的第二回收溶剂料流提供第二提取塔40中产物的额外提取，从而提高塔40中的提取速率。第二分离容器50通常将在149℃(300℉)至288℃(550℉)和3.1mpag(450psig)至4.8mpag(700psig)处操作。
39.在另一个实施方案中，在管线44中从第二提取塔40的底部回收的第二塔底料流在热交换器44中通过与管线57中的混合冷再循环料流进行热交换而冷却，将该第二塔底料流传递到沥青汽提器70。管线44中的第二塔底料流在传递到沥青汽提器70之前通过传递通过热交换器49而冷却。沥青汽提器塔70可与第二提取塔40的塔底管线44下游连通。沥青汽提器70产生在管线74中从沥青汽提塔的底部回收的贫溶剂沥青料流或重质产物料流以及在管线72中回收的从沥青汽提塔70的顶部流动的重质溶剂料流。管线71中的蒸汽可用作沥青汽提塔70中的汽提流体。沥青汽提塔70通常将在204℃(400℉)至315℃(600℉)和344kpag(50psig)至1,034kpag(150psig)处操作。
40.在一个实施方案中，示出了如何使用轻质溶剂诸如丙烷来回收最高质量产物，诸如脱沥青油，即使每次运行的产率是有限的。此后，使用较重质的溶剂诸如丁烷或戊烷允许较高的总产率，然而，回收的初始产物具有较低的产物质量。在本文所述的实施方案中，在烃原料的初始分离中，使用溶剂诸如丙烷来回收高质量脱沥青油，然后使用较重质溶剂诸如丁烷或戊烷进行随后的提取来回收另外的树脂产物。申请人已经发现，当进行多阶段溶剂提取时，然后在溶剂提取阶段期间，可以使用较重质的溶剂诸如丁烷或戊烷来提取多于一种树脂产物诸如树脂1或树脂2等。本技术提供了在分离出最终重质产物料流诸如沥青之前整合或利用连续至第二提取塔的多于一个或两个溶剂提取塔以提取被认为合适的多种基于树脂的产物的益处和灵活性。因此，为了使回收产物的数量最大化，可以进行进一步的提取以将进料流分离成4种或更多种产物组分。另外的较重质溶剂和另外的树脂产物可通过使用较重质烃进料、较重质溶剂和改进提取方法和装置来获得。
41.在如图2所示的另选的实施方案中，涉及包含管线44中的第二塔底料流的方法和装置200，其可另选地被送至第三提取塔90。第三提取塔可以安装成与第二提取塔40的塔底管线44下游连通。第三提取塔90可以以类似于第二提取塔40与第一提取塔10连接的方式布置成与塔底管线下游连通，或者以类似于沥青汽提塔70与第二提取塔40连接的方式布置成与第二提取塔40的塔底管线下游连通。提供第三提取塔用于进一步处理从第二提取塔回收的管线44中的重质塔底料流。可以在第二提取塔40之后添加第三提取塔90作为中间阶段以回收一些更多的树脂产物，即使它们与管线64中回收的树脂产物相比在减压下具有更低或更差的质量。第三提取塔90在重质溶剂的存在下从第二塔底料流44中提取第三产物料流。为了增强提取，将经由管线91的第三新鲜溶剂料流传递到中间的第三提取塔90。管线91中的第三新鲜溶剂料流是相对较重质的溶剂，诸如戊烷、己烷或庚烷或它们的混合物，用于从塔底料流44回收相对较重质的产物。
42.第三提取塔90产生从第三提取塔90的底部回收的管线94中的第三贫溶剂塔底料流和从第三提取塔90的顶部回收的管线92中的第三塔顶料流，其中第三塔顶料流包含树脂烃料流和第三新鲜溶剂料流的一部分。然后将管线92中的第三塔顶料流传递到安装成与第三提取塔90下游连通的第三分离容器110，以将管线92中的第三塔顶料流分离成从第三分离容器110的底部回收的管线114中的富含树脂的流出物料流和从第三分离容器110的顶部回收的管线112中的富含重质溶剂的料流。在将重质溶剂料流作为管线118中的第三再循环溶剂料流传递到第三提取塔90的底部之前，将其传递通过空气冷却器97。将管线92中的第三塔顶料流传递通过热交换器93并通过在塔顶管线112中与经加热的第三再循环溶剂料流进行间接热交换而被加热到超临界温度，并通过将其传递通过安装成与第三分离容器110上游连通的加热器95而被进一步加热。加热器95用于升高管线92中的第三塔顶料流的温度，以在将第三塔顶料流传递到第三分离容器110之前形成管线96中的经加热的第三塔顶料流。当传递通过空气冷却器97时，管线112中的再循环溶剂料流在到达第三提取塔的底部之前被冷却，以降低第三溶剂料流的温度，从而形成管线117中的经冷却的第三再循环溶剂料流。管线117中的经冷却的再循环料流通过将其传递通过安装在空气冷却器97和第三再循环溶剂管线117的更下游的另一热交换器99而被加热，从而形成管线118中的经加热的第三再循环溶剂料流。
43.从第三分离容器的底部回收的管线114中的富含树脂的流出物料流在加热器115中加热，将管线116中的经加热的流出物料流传递到位于与第三分离容器110下游连通的第三汽提塔120。将蒸汽经由管线121传递到第三汽提塔以促进汽提。第三汽提塔120在塔顶管线122中产生包含重质溶剂诸如戊烷或己烷或它们的混合物的经汽提的富含溶剂的料流。将管线122中的重质溶剂料流传递到溶剂回收塔80以回收和再生最大量的用于提取目的的较重质溶剂料流，并且该回收的溶剂可以进一步用作第二或第三提取塔的任一者中的再循环溶剂或补充溶剂料流。第三汽提塔120还从第三汽提塔的底部产生重质产物料流作为管线124中富含树脂的第三塔底料流。回收并储存树脂产物料流以用于最终产品制备或混合目的。
44.被传递到溶剂回收塔80的管线122中的第三汽提溶剂料流从溶剂回收塔回收，并且在与管线117中的第三再循环溶剂料流混合后作为管线88中的第三回收溶剂料流再循环至第三提取塔90。通过将第三回收溶剂料流88传递通过位于溶剂回收塔80的底部的再沸器89，将管线88中的一部分第三回收溶剂料流再循环至溶剂回收塔80的底部。管线88中的第三回收溶剂料流可以富含较重质的溶剂，诸如戊烷、己烷或庚烷等。来自第三提取塔90的管线94中的第三塔底料流可以传递到沥青汽提器70，以进一步将第三塔底料流94分离成作为管线72中的塔顶料流的有用的重质溶剂料流和来自管线74中的沥青汽提器的底部的重质塔底产物料流。管线94中的第三塔底料流在传递到沥青汽提器70之前通过传递通过热交换器99而加热。重质塔底产物可以是沥青料流。
45.在如图1和图2所示的示例性实施方案中，示出了溶剂回收塔80，其用于回收分别从塔顶管线32、62、122和72中的第一汽提塔30、第二汽提塔60或第三汽提塔120和沥青汽提器70接收的所有溶剂料流。溶剂回收塔80通常描述了分馏塔如何工作以回收溶剂料流，其方式为基于轻、中和重质溶剂料流的沸点差异从塔的三个单独区段(如上部区段、中部区段和下部区段)分别回收轻、中和重质溶剂料流。从溶剂回收塔的中部区段和下部区段回收大
部分较重质的溶剂。另一方面，在每条管线82中轻质溶剂料流通常被过量的水带走，管线82如在溶剂回收塔80的上部区段所示。
46.溶剂回收塔80在通过冷凝器81至安装成与溶剂回收塔下游连通的接收器85之后将管线83中的过量水从塔排出。料流82含有水和轻质溶剂料流，其被冷凝并分离成水料流和轻质中间溶剂料流。将一部分轻质溶剂料流再循环至第一提取塔10，并原样回收另一部分。轻质溶剂料流诸如丙烷作为管线84中的第一回收溶剂料流在管线84中回收并再循环至第一提取塔10的底部。中间溶剂料流诸如丁烷作为第二回收溶剂料流在管线86中从溶剂回收塔的中间部分回收并再循环至第二提取塔的底部。类似地，重质溶剂料流诸如戊烷、己烷、庚烷或其它c7+组分作为管线88中的第三回收溶剂料流从溶剂回收塔80的下部区段回收并再循环至第三提取塔。
47.上述管线、导管、单元、设备、容器、周围环境、区或类似物中的任一者可配备一个或多个监测部件，包括传感器、测量设备、数据捕获设备或数据传输设备。信号、方法或状态测量以及来自监测部件的数据可用于监测方法设备中、周围和与其有关的条件。由监测部件生成或记录的信号、测量和/或数据可通过一个或多个网络或连接收集、处理和/或传输，该网络或连接可以是私有或公共的，通用的或专用的，直接的或间接的，有线的或无线的，加密的或未加密的，和/或它们的组合；本说明书并非旨在在这方面进行限制。然而，每个料流上可存在传感器以相应地控制对应的参数。
48.由监测部件生成或记录的信号、测量和/或数据可被传输到一个或多个计算设备或系统。计算设备或系统可包括至少一个处理器以及存储计算机可读指令的存储器，该计算机可读指令当由至少一个处理器执行时，使一个或多个计算设备执行可包括一个或多个步骤的方法。例如，可配置一个或多个计算设备以从一个或多个监测部件接收与至少一件与该方法相关联的设备相关的数据。一个或多个计算设备或系统可被配置为分析该数据。根据数据分析，一个或多个计算设备或系统可被配置为确定对本文所述的一个或多个方法的一个或多个参数的一种或多种推荐调整。一个或多个计算设备或系统可被配置为传输加密或未加密的数据，其包括对本文所述的一个或多个方法的一个或多个参数的一种或多种推荐调整。
49.虽然在本发明的前述具体实施方式中已呈现了至少一个示例性实施方案，但是应当理解存在大量的变型形式。还应当理解，一个示例性实施方案或多个示例性实施方案仅是示例，并且不旨在以任何方式限制本发明的范围、适用性或配置。相反，前述具体实施方式将为本领域的技术人员提供一种用于实现本发明的示例性实施方案的便利路线图。应当理解，在不脱离如所附权利要求书中阐述的本发明的范围的情况下，可对示例性实施方案中描述的元件的功能和布置进行各种改变。
50.具体的实施方案
51.虽然结合具体的实施方案描述了以下内容，但应当理解，该描述旨在说明而不是限制前述描述和所附权利要求书的范围。
52.本发明的第一实施方案是多级溶剂提取方法，该方法包括将重质烃进料料流和第一新鲜溶剂传递到第一提取塔以产生第一塔顶料流和第一塔底料流；将第一塔顶料流传递到第一汽提塔以产生第一产物料流和第一汽提溶剂料流；将来自第一提取塔的第一塔底料流和第二新鲜溶剂传递到第二提取塔以产生第二塔顶料流和第二塔底料流；将第二塔顶料
流传递到第二汽提塔以产生第二产物料流和第二汽提溶剂料流。本发明的实施方案是本段中的先前实施方案至本段中的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，该方法还包括将来自该第一汽提塔的该第一汽提溶剂料流传递到溶剂回收塔以产生第一回收溶剂料流；以及将来自该第二汽提塔的该第二汽提溶剂料流传递到该溶剂回收塔以产生第二回收溶剂料流。本发明的实施方案是本段中的先前实施方案至本段中的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，该方法还包括将该第一回收溶剂料流的至少一部分再循环至该第一提取塔；以及将该第二回收溶剂料流的至少一部分再循环至该第二提取塔。本发明的实施方案是本段中的先前实施方案至本段中的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，该方法还包括将来自该第二提取塔的该第二塔底料流传递到沥青汽提器以从该沥青汽提器的底部产生沥青料流和从该沥青汽提器的塔顶产生重质汽提溶剂料流。本发明的实施方案是本段中的先前实施方案至本段中的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，该方法还包括将来自该沥青汽提器的该重质汽提溶剂料流传递到该溶剂回收塔以产生重质回收溶剂料流。本发明的实施方案是本段中的先前实施方案至本段中的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，该方法还包括在将该第一塔顶料流传递到该第一汽提塔之前将该第一塔顶料流从该第一提取塔传递到第一分离容器以从该第一分离容器的塔顶产生第一再循环溶剂料流和从该第一分离容器的底部产生第一分离器塔底料流；以及将该第一分离器塔底料流传递到该第一汽提塔，以从该第一汽提塔的底部产生该第一产物料流，并从该第一汽提塔的塔顶产生该第一汽提溶剂料流。本发明的实施方案是本段中的先前实施方案至本段中的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，该方法还包括将该第一回收溶剂料流从该第一分离容器的该塔顶传递到该第一提取塔。本发明的实施方案是本段中的先前实施方案至本段中的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，该方法还包括在将该第二塔顶料流传递到该第二汽提塔之前将该第二塔顶料流从该第二提取塔传递到第二分离容器以从该第二分离容器的塔顶产生第二再循环溶剂料流和从该第二分离容器的底部产生第二流出物料流；以及将该第二流出物料流传递到该第二汽提塔，以从该第二汽提塔的底部产生该第二产物料流，并从该第二汽提塔的塔顶产生该第二汽提溶剂料流。本发明的实施方案是本段中的先前实施方案至本段中的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，该方法还包括将该第二回收溶剂料流从该第二分离容器的该塔顶传递到该第二提取塔。本发明的实施方案是本段中的先前实施方案至本段中的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，该方法还包括将该第二底部料流和第三新鲜溶剂传递到第三提取塔以产生第三塔顶料流和第三塔底料流；将来自该第三提取塔的该第三塔顶料流传递到第三分离容器以从该第三分离容器的塔顶产生第三再循环溶剂料流和从该第三分离容器的底部产生第三流出物料流；以及将该第三流出物料流从该第三分离容器的该底部传递到第三汽提塔以从该第三汽提塔的底部产生第三产物料流和从该第三汽提塔的塔顶产生第三汽提溶剂料流。本发明的实施方案是本段中的先前实施方案至本段中的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，该方法还包括将该第三回收溶剂料流从该第三分离容器的该塔顶传递到该第三提取塔。本发明的实施方案是本段中的先前实施方案至本段中的第一实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，该方法还包括将来自该第三汽提塔的该第三汽提溶剂料流传递到该溶剂回收塔以产生第三回收溶剂料流；以及将来自该溶剂回收塔的该第三回收溶剂料流的至少一部分再循环至该第三提取塔。
53.本发明的第二实施方案是多级溶剂提取方法，该方法包括将重质烃进料料流和第一新鲜溶剂传递到第一提取塔以产生第一塔顶料流和第一塔底料流；将第一塔顶料流传递到第一汽提塔以产生第一产物料流和第一汽提溶剂料流；将来自第一提取塔的第一塔底料流和第二新鲜溶剂传递到第二提取塔以产生第二塔顶料流和第二塔底料流；将该第二塔顶料流传递到第二汽提塔以产生第二产物料流和第二汽提溶剂料流；将来自该第二提取塔的该第二塔底料流和第三新鲜溶剂传递到第三提取塔以产生第三塔顶料流和第三塔底料流；以及将该第三塔底料流传递到沥青汽提塔以从该沥青汽提器的底部产生沥青料流并且从该沥青汽提器的塔顶产生重质汽提溶剂料流。本发明的实施方案是本段中的先前实施方案至本段中的第二实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，该方法还包括将该第一汽提溶剂料流、该第二汽提溶剂料流和该重质汽提溶剂料流传递到溶剂回收塔；以及从该溶剂回收塔回收该第一回收溶剂料流的至少一部分、该第二回收溶剂料流的至少一部分和该重质回收溶剂料流的至少一部分。本发明的实施方案是本段中的先前实施方案至本段中的第二实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，该方法还包括将该第一回收溶剂料流的至少一部分再循环至该第一提取塔；将该第二回收溶剂料流的至少一部分再循环至该第二提取塔；以及将该重质回收溶剂料流的至少一部分再循环至该第三提取塔。本发明的实施方案是本段中的先前实施方案至本段中的第二实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，该方法还包括将该第三塔顶料流传递到第三分离容器以从该第三分离容器的塔顶产生第三再循环溶剂料流和从该第三分离容器的底部产生第三流出物料流；以及将该第三流出物料流从该第三分离容器的该底部传递到第三汽提塔以从该第三汽提塔的底部产生第三产物料流和从该第三汽提塔的塔顶产生第三汽提溶剂料流。本发明的实施方案是本段中的先前实施方案至本段中的第二实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，该方法还包括将该第三回收溶剂料流的至少一部分传递到该第三提取塔。本发明的实施方案是本段中的先前实施方案至本段中的第二实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，该方法还包括将来自该第三汽提塔的该第三汽提溶剂料流传递到该溶剂回收塔；从该溶剂回收塔回收该第三回收溶剂料流的至少一部分；以及将该第三回收溶剂料流的至少一部分再循环至该第三提取塔。
54.本发明的第三实施方案是一种用于多级溶剂提取的装置，该装置包括：第一提取塔，该第一提取塔用于产生第一塔顶料流和第一塔底料流；第一汽提塔，该第一汽提塔与第一提取塔的塔顶管线下游连通，用于产生第一产物料流和来自第一塔顶料流的第一汽提溶剂料流；第二提取塔，该第二提取塔与第一提取塔的塔底管线下游连通，用于产生第二塔顶料流和来自第一塔底料流的第二塔底料流；第二汽提塔，该第二汽提塔与第二提取塔的塔顶管线下游连通，用于产生第二产物料流和来自第二塔顶料流的第二汽提溶剂料流。本发明的实施方案是本段中的先前实施方案至本段中的第三实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，该设备还包括沥青汽提器，该沥青汽提器与该第二提取塔的塔底管线下游连通以产生沥青料流和来自该第二塔底料流的重质汽提溶剂料流。本发明的实施方案是本段中的先前实施方案至本段中的第三实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，该设备还包括与该第一汽提塔的塔顶管线下游连通的溶剂回收塔、该第二汽提塔的塔顶管线和该沥青汽提器的塔顶管线。本发明的实施方案是本段中的先前实施方案至本段中的第三实施方案中的一个、任一个或所有实施方案，该设备还包括第一分离容器，该第一分离容器与该第一
汽提塔的输入管线上游连通以从该第一塔顶料流产生第一流出物料流和第一再循环溶剂料流；和第二分离容器，该第二分离容器与该第二汽提塔的输入管线上游连通以产生第二流出物料流和第二再循环溶剂料流。
55.尽管没有进一步的详细说明，但据信，本领域的技术人员通过使用前面的描述可最大程度利用本发明并且可容易地确定本发明的基本特征而不脱离本发明的实质和范围以作出本发明的各种变化和修改，并且使其适合各种使用和状况。因此，前述优选的具体的实施方案应理解为仅例示性的，而不以无论任何方式限制本公开的其余部分，并且旨在涵盖包括在所附权利要求书的范围内的各种修改和等效布置。在前述内容中，所有温度均以摄氏度示出，并且所有份数和百分比均按重量计，除非另外指明。

技术特征：
1.一种多级溶剂提取方法，所述方法包括：将重质烃进料料流和第一新鲜溶剂传递到第一提取塔以产生第一塔顶料流和第一塔底料流；将所述第一塔顶料流传递到第一汽提塔以产生第一产物料流和第一汽提溶剂料流；将来自所述第一提取塔的所述第一塔底料流和第二新鲜溶剂传递到第二提取塔以产生第二塔顶料流和第二塔底料流；将所述第二塔顶料流传递到第二汽提塔以产生第二产物料流和第二汽提溶剂料流。2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：将来自所述第一汽提塔的所述第一汽提溶剂料流传递到溶剂回收塔以产生第一回收溶剂料流；以及将来自所述第二汽提塔的所述第二汽提溶剂料流传递到所述溶剂回收塔以产生第二回收溶剂料流。3.根据权利要求2所述的方法，所述方法还包括：将所述第一回收溶剂料流的至少一部分再循环至所述第一提取塔；以及将所述第二回收溶剂料流的至少一部分再循环至所述第二提取塔。4.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括将来自所述第二提取塔的所述第二塔底料流传递到沥青汽提器，以从所述沥青汽提器的底部产生沥青料流和从所述沥青汽提器的塔顶产生重质汽提溶剂料流。5.根据权利要求4所述的方法，所述方法还包括将来自所述沥青汽提器的所述重质汽提溶剂料流传递到所述溶剂回收塔以产生重质回收溶剂料流。6.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：在将所述第一塔顶料流传递到所述第一汽提塔之前将所述第一塔顶料流从所述第一提取塔传递到第一分离容器，以从所述第一分离容器的塔顶产生第一再循环溶剂料流并且从所述第一分离容器的底部产生第一分离器塔底料流；以及将所述第一分离器塔底料流传递到所述第一汽提塔，以从所述第一汽提塔的底部产生所述第一产物料流，并且从所述第一汽提塔的塔顶产生所述第一汽提溶剂料流。7.根据权利要求6所述的方法，所述方法还包括将所述第一再循环溶剂料流从所述第一分离容器的所述塔顶传递到所述第一提取塔。8.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：在将所述第二塔顶料流传递到所述第二汽提塔之前将所述第二塔顶料流从所述第二提取塔传递到第二分离容器，以从所述第二分离容器的塔顶产生第二再循环溶剂料流并且从所述第二分离容器的底部产生第二流出物料流；以及将所述第二流出物料流传递到所述第二汽提塔，以从所述第二汽提塔的底部产生所述第二产物料流，并且从所述第二汽提塔的塔顶产生所述第二汽提溶剂料流。9.根据权利要求8所述的方法，所述方法还包括将所述第二再循环溶剂料流从所述第二分离容器的所述塔顶传递到所述第二提取塔。10.一种用于多级溶剂提取的装置，所述装置包括：第一提取塔，所述第一提取塔用于产生第一塔顶料流和第一塔底料流；第一汽提塔，所述第一汽提塔与所述第一提取塔的塔顶管线下游连通，用于产生第一
产物料流和来自所述第一塔顶料流的第一汽提溶剂料流；第二提取塔，所述第二提取塔与所述第一提取塔的塔底管线下游连通，用于产生第二塔顶料流和来自所述第一塔底料流的第二塔底料流；和第二汽提塔，所述第二汽提塔与所述第二提取塔的塔顶管线下游连通，用于产生第二产物料流和来自所述第二塔顶料流的第二汽提溶剂料流。

技术总结
本发明公开了用于烃产物的两阶段溶剂提取的方法和装置。该方法包括将重质烃进料料流和第一新鲜溶剂传递到第一提取塔以产生第一塔顶料流和第一塔底料流。将该第一塔顶料流传递到第一汽提塔以产生第一产物料流和第一汽提溶剂料流。将该第一塔底料流传递到第二提取塔以产生第二塔顶料流和第二塔底料流。将第二新鲜溶剂料流传递到第二提取塔。将该第二塔顶料流传递到第二汽提塔以产生第二产物料流和第二汽提溶剂料流。将该第一汽提溶剂料流和该第二汽提溶剂料流传递到溶剂回收塔并且将该第二塔底料流传递到沥青汽提器。第二塔底料流传递到沥青汽提器。第二塔底料流传递到沥青汽提器。


技术研发人员：马克
受保护的技术使用者：环球油品有限责任公司
技术研发日：2021.12.30
技术公布日：2023/9/7