本技術涉及煤化工，具體而言，涉及一種中低溫煤焦油中輕烴油、中烴油和粗酚的快速富集設備。
背景技術：
1、中低溫煤焦油是煤制半焦生產過程中的副產品，主要由脂肪烴、芳烴、酚類和瀝青質組成，同時含有少量的含氮/硫物種和c＝o族化合物，如醛、酮、羧酸、酯等。豐富的有價值族組分使得中低溫煤焦油作為獲取各類精細化學品的重要化工原料具有得天獨厚的優勢。然而，一些不期望的特性，如高水分和灰分占比、高黏稠性、組成高度復雜性等增加了從中提取增值下游產品的難度和成本。常用的依照沸點進行拆分的傳統精餾方式的局限性在于各餾分的組成仍高度復雜，族組分的交織或夾帶導致無法有針對性地選擇科學合理的提質方案，目前多采用無選擇性的催化加氫精制等將其轉化為精制油后進行組成拆分和售賣，銷量受燃料油市場波動影響較大，且經濟效益有待提升。因此，有必要開發一種合理的快速富集工藝技術，按照組成分布特性進行族組分的有效拆分，而后根據各富集油的組成差異選擇合適的提質加工方案，以期顯著提升中低溫煤焦油的增值利用水平，改善經濟效益。
2、目前的技術中，中低溫煤焦油主要通過以下幾種方式進行分離處理：
3、方式一是依照沸點差異進行餾分拆分的精餾工藝技術，獲取的是不同溫度區間下的各類焦油餾分，其本征屬性依賴各餾分的沸點差異。因此，通過該工藝技術獲取的衍生油品的組成仍主要包含上述各類族組分。由于各族組分間存在沸點重疊區，因此組成的復雜程度與實施精餾過程中各物種間的夾帶有關。換句話說，這些焦油餾分的二次提質加工難度仍較大。此外，中低溫煤焦油的沸程較寬，進行全組分拆分的溫度范圍為室溫至500℃。較高的能耗以及高溫操作過程中易產生結焦等不良現象，使得該策略有待優化，當前模式具有一定弊端，不利于中低溫煤焦油的精細化利用。
4、方式二是依照不同化合物的溶解度差異進行組成拆分的萃取工藝技術，獲取的是不同族組分分布的各類萃取油，其本征屬性依賴所使用溶劑的萃取特性。該工藝技術常使用低沸點、易回收的有機溶劑，如石油醚、正庚烷、甲醇、乙醇、二硫化碳、丙酮、乙酸乙酯、乙腈、二氯甲烷等。對獲取的萃取油實施常壓/中壓/高壓柱層析，結合流動相調變實現各類族組分的富集和純化。一方面，該工藝通常使用單一溶劑萃取(單程或逐級)，族組分間的強相互作用導致目標組分的占比降低以及有價值化合物的損失，萃取選擇性有待提高；另一方面，冗長的處理流程致使處理效率較低且可獲取的產品形式單一，大規模生產難度大。
5、因此，開發一種既能高效分離中低溫煤焦油中輕烴油、中烴油和粗酚，又能充分利用這些族組分的工藝技術和相關設備顯得尤為迫切。這種新工藝技術不僅需要實現中低溫煤焦油中目標組分的快速富集，為后續二次提質提供組成簡單、易加工處理的萃取油，同時解決現有技術的能耗高和難以大規模商業化等問題，以綠色、環保、經濟、高效的方式豐富中低溫煤焦油衍生產品，提升其增值利用空間。
技術實現思路
1、為解決上述缺陷，本實用新型提供了一種中低溫煤焦油中輕烴油、中烴油和粗酚的快速富集設備，本實用新型實現中低溫煤焦油中目標組分的快速富集，為后續二次提質提供組成簡單、易加工處理的萃取油，同時解決現有技術的能耗高和難以大規模商業化等問題。
2、本實用新型提供一種中低溫煤焦油中輕烴油、中烴油和粗酚的快速富集設備，其包括：一號萃取釜(1)、一號精餾釜(2)、二號萃取釜(3)、三號萃取釜(4)、四號萃取釜(5)、二號精餾釜(6)、三號精餾釜(7)、四號精餾釜(8)、五號精餾釜(9)、一號儲罐(10)、二號儲罐(11)、三號儲罐(12)、四號儲罐(13)、五號儲罐(14)、緩沖罐(15)和臥式列管換熱器(39)，一號萃取釜(1)頂部與四號儲罐(13)、五號儲罐(14)通過管線分別相連，一號萃取釜(1)的底部通過管線與一號精餾釜(2)相連；一號精餾釜(2)的頂部與臥式列管換熱器(39)通過管線相連，一號精餾釜(2)的底部與二號萃取釜(3)通過管線相連；二號萃取釜(3)的頂部與二號儲罐(11)、三號儲罐(12)通過管線分別相連，二號萃取釜(3)的底部與三號萃取釜(4)、四號萃取釜(5)通過管線分別相連；三號萃取釜(4)的頂部與一號儲罐(10)通過管線相連，三號萃取釜(4)的底部與二號精餾釜(6)、三號精餾釜(7)通過管線相連；四號萃取釜(5)的頂部與五號儲罐(14)通過管線相連，四號萃取釜(5)的底部與四號精餾釜(8)、五號精餾釜(9)通過管線相連；二號精餾釜(6)、三號精餾釜(7)、四號精餾釜(8)、五號精餾釜(9)的頂部分別與臥式列管換熱器(39)相連，臥式列管換熱器(39)與緩沖罐(15)相連，緩沖罐(15)與一號儲罐(10)、二號儲罐(11)、三號儲罐(12)、四號儲罐(13)、五號儲罐(14)分別相連。
3、優選地，一號萃取釜(1)設有磁力攪拌裝置(19)、粗過濾板(84)和細過濾板(85)，一號萃取釜(1)的上部設有加料槽(28)和壓力表(30)，一號萃取釜(1)的下部設有出料槽(29)。
4、優選地，二號萃取釜(3)、三號萃取釜(4)和四號萃取釜(5)均設有磁力攪拌裝置和可觀察萃取液面的觀察窗。
5、優選地，二號萃取釜(3)、三號萃取釜(4)和四號萃取釜(5)的上部均設置有壓力表。
6、優選地，一號精餾釜(2)、二號精餾釜(6)、三號精餾釜(7)、四號精餾釜(8)和五號精餾釜(9)均設有配套的加熱裝置和磁力攪拌裝置。
7、優選地，一號精餾釜(2)、二號精餾釜(6)、三號精餾釜(7)、四號精餾釜(8)和五號精餾釜(9)的上部均設有壓力表。
8、優選地，臥式列管換熱器(39)的閥管線通過油泵(17)與緩沖罐(15)連接。
9、綜上所述，本實用新型提供一種中低溫煤焦油中輕烴油、中烴油和粗酚的快速富集工藝及設備，本實用新型的有益效果是：
10、由于采用了上述方案，以沸點低于100℃的丙酮、二硫化碳、石油醚、甲醇和乙腈作為萃取劑，有利于快速富集后溶劑的循環再利用。與傳統高沸點單一溶劑萃取相比，低沸點雙溶劑的組合更靈活多樣，且毒性更低，可適應多種底物或多種復雜萃取場景；萃取操作在室溫下進行，顯著降低了能耗，且無三廢產生，可有效避免環境污染；通過5種萃取劑搭配出4類雙溶劑體系并應用于中低溫煤焦油的萃取，僅需三步即可獲取三類有價值的二級油品，即輕烴油(脂肪烴)、中烴油(芳烴)和粗酚(酚類)，萃取效率高。有效拆分出有價值族組分的同時豐富了二級油品的種類、改善了油品組成復雜程度，繼而降低了后續二次提質的難度和成本。其中，輕烴油富含脂肪烴，可二次精餾為石腦油、汽/柴油、石蠟等下游產品；中烴油富含芳烴，可通過萃取/精餾/柱層析/重結晶得到相應純品，也可通過催化加氫精制得到烷基環烷烴，繼而用于制備高密度液體燃料；粗酚富含各類酚單體，可通過萃取/精餾/柱層析/重結晶得到相應純品，亦可通過選擇性加氫轉化得到烷基環烷醇，繼而應用于醫藥、農林和畜牧等領域。灰渣則可用于吸附材料或燃燒發電等領域。該工藝具有綠色溫和、無三廢排放、生產周期短、便于連續生產、產品附加值高等特點，可根據油品組分分布特性靈活調整萃取劑的組合，定向獲取各類增值油品，是中低溫煤焦油高效利用的創新工藝路徑。
11、本實用新型獲得三類二級油品，包括輕烴油、中烴油和粗酚。可以從輕烴油中獲取石腦油、汽/柴油、石蠟等下游產品；可從中烴油中獲取烷基苯、烷基萘、烷基蒽/菲等精細化學品，也可通過催化加氫精制得到烷基環烷烴，繼而用于制備高密度液體燃料；可從粗酚中獲取苯酚、烷基酚、烷氧基酚等精細化學品，也可通過選擇性加氫轉化得到烷基環烷醇。這些下游產品可廣泛應用于能源、化工、醫藥、農林和畜牧等領域。靈活多變的油品屬性和多元的下游轉化路徑表明該工藝技術具有中低溫煤焦油處理的良好效果和未來推廣潛質。
12、本實用新型的工藝操作簡便、條件溫和，具有綠色、環保、經濟、高效、低能耗和生產周期短等特點。通過智能控制平臺，可以根據不同油品性質差異，定向合理地分離不同組分，有效提高了生產效率和產品多樣性。