CN103421528A

CN103421528A - 一种沥青净化和配渣的小试设备

Info

Publication number: CN103421528A
Application number: CN2012101571307A
Authority: CN
Inventors: 刘春法; 张秀云
Original assignee: Shanghai Baosteel Chemical Co Ltd
Current assignee: Shanghai Baosteel Chemical Co Ltd
Priority date: 2012-05-17
Filing date: 2012-05-17
Publication date: 2013-12-04

Abstract

本发明公开了一种沥青净化和配渣的小试设备，包括筒体和其内的搅拌桨，所述筒体下端封闭，在所述筒体的上端开口处设有加料孔，所述筒体内设置有可转动的搅拌桨，所述筒体内壁上设有若干个挡板；所述筒体外壁上设有与筒体内壁连通的取样阀。本发明的小试设备可以方便快捷地在现场对沥青进行试验，使试验符合现场要求，为现场工业试验提供数据。

Description

一种沥青净化和配渣的小试设备

技术领域

本发明涉及煤焦油深加工技术领域，特别是煤焦油沥青深加工领域中一种用于沥青净化和配渣的设备。

背景技术

中国冶金焦产量位居世界第一，随着中国钢铁工业的发展，国内市场的拉动促使冶金焦需求量不断增加，同时随着西方工业国家冶金焦生产能力的下降，冶金焦出口量迅猛增加，两方面因素导致冶金焦价格的上涨，从而也刺激了冶金焦产量的大幅度提高。焦化工业的发展和冶金焦生产量的大幅度提高导致煤焦油产量的增加，中国煤焦油年产量约为600万吨，其中进行深加工处理的煤焦油为300～400万吨。煤沥青是煤焦油深加工的大宗产品，它占煤焦油总量的50%以上，中国是煤沥青生产和应用大国，目前煤沥青的产量为200万吨以上。因此煤沥青的深加工及应用对煤化工的发展具有深远的意义。

煤焦油沥青是由多种高分子量的芳香族化合物组成的复杂混合物，迄今为止沥青不能完全溶解于已知的任何一种溶剂，因此难以从中提取出单独的具有一定化学组成和结构的物质，只能用各种溶剂对它进行萃取，将它分成若干组分来研究。由于研究目的不同、溶剂不同、操作方法不同，煤焦油沥青有多种分组方法。其中比较常用的是分成α、β和γ三种组分。其分组方法如图1所示。

其中QI组分作用越来越受到重视，针状焦、纺丝沥青、高导热泡沫炭等用原料需要低QI的沥青；改质沥青、低导热泡沫炭、中间相炭微球等用原料为高QI的沥青。沥青净化就是要去除沥青中的QI，沥青净化的方法有溶剂法、离心法、闪蒸法，其中溶剂法是采用最多的方法，采用一定比例的溶剂和沥青混合，根据相似相溶原理和重力沉降的方法使QI脱除。配渣就是利用沥青净化得到的含高QI的渣相和沥青按一定比例进行配比得到含高QI的沥青。沥青的净化和配渣工艺较复杂，因此开发一种用于沥青净化和配渣的小试设备对于沥青深加工的研究将有重要的意义。

关于搅拌槽或搅拌装置的专利或专利申请共有33个，每个专利或专利申请都为其特定的目的和意义而设计。例如专利号为CN201020671753.2的发明专利公开了一种用于搅拌润滑油的装置，该装置设计的目的是为了自动控制原料油的进入，节约劳动力，使用更加方便。专利号CN201120089303.7，名称为一种多功能立式涂料搅拌机的专利，目的提供一种省时省力、使用方便、涂料搅拌均匀的多功能立式涂料搅拌机，包括进料仓、支架、输送槽、搅拌槽、混合搅拌池。但这些设备都不适用于沥青的净化和配渣，目前还未有专用于沥青净化和配渣的小试设备。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题是提供一种沥青净化和配渣的小试设备，可以方便快捷地在现场对沥青进行试验，使试验符合现场要求，为现场工业试验提供数据。

本发明的技术方案是，一种沥青净化和配渣的小试设备，包括筒体和其内的搅拌桨，所述筒体下端封闭，在所述筒体的上端开口处设有加料孔，所述筒体内设置有可转动的搅拌桨，所述筒体内壁上设有若干个挡板；所述筒体外壁上设有与筒体内壁连通的取样阀。

在本发明中，搅拌桨的起到了混合的作用。进一步地，搅拌桨可以采用推进式桨（推进式桨的原理：把液体推向底部，然后液流又在底部反作用力下冲向上部，形成液流循环），起到很好的混合作用，可用于溶剂和软沥青混合沉降降低QI和溶渣（采用焦油、软沥青、中温沥青、洗油、重油等按一定比例同沥青净化得到的残渣混合）。

取样阀的作用用于取样，以确定溶渣各个位置是否均匀，净化沥青是否完全，配渣是否完全溶解。挡板的作用是增加混合效果。

加料孔用于模拟现场，比如用焦油或重油配渣，按一定比例模拟，搅拌一定时间后看混合效果，以便为现场工业试验提供数据。

其中优选的是，所述加料孔为两个。可以从一个加料口加料，设置两个加料口主要是为了操作人员操作更方便。

其中，所述筒体外壁底部设有一取样放空阀。取样放空阀的作用是取样作用和放空作用，放空里面的净化沥青，放空后，打开可拆卸式底盖确定底盖中残渣量，确定净化效果，以选择合适的溶剂和溶剂配比来净化软沥青。配渣时，看一看是否有渣相析出。同时还具有清扫的作用。

进一步地，所述取样阀为1-4个。

进一步地，所述筒体的底部设置可拆卸的底盖。

其中，所述筒体内设置温度计。

进一步地，所述温度计为可升降式的温度计。可升降式温度计的作用是测不同位置的温度，通过和外面可控式电保温的配合确定确定沥青净化和溶渣的温度。设备的设计温度在0～300℃，温度计根据要求可选择热电阻、热电偶等形式。搅拌桨可根据要求选择不同的搅拌形式，如配渣时采用推进式桨，净化时采用一般沉降槽刮板式桨。此外，此小试设备可以溶解高软化点沥青，根据需要取料，进行泡沫炭、炭纤维等的小试。

或者，在所述筒体内壁的同一水平面上设有一组共两个挡板，在所述筒体内不同水平面上设有多组挡板。

进一步地，所述挡板伸出的长度不超过筒体内半径。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

本发明适应当今碳材料发展的需要，开发一种用于沥青净化和配渣的小试设备。为沥青基中间相炭微球的研究和高真比重沥青焦等的研究提供小试设备的支撑，另外能使试验符合现场要求，为现场工业试验提供数据。本发明可以应用推广到煤焦油深加工和沥青深加工的企业，为煤焦油深加工和沥青深加工研究提供一种特定的支撑。通过另外在针状焦装置配渣试验中利用本装置完成试验，为现场油品配渣找到了合适的数据，解决了公司部分物料平衡问题。

附图说明

图1是煤沥青的溶剂抽提组分分析流程示意图。

图2是本发明的小试设备的结构示意图。

图中，1-加料孔，1’-加料孔，2-搅拌桨，3-温度计，4-取样阀，4’-取样阀，5-取样放空阀，6-挡板，7-底盖。

具体实施方式

将煤焦油沥青和溶剂通过加料孔1和1’加入到小试设备的筒体内，通过温度计3读取温度，控制在需要的温度范围，再通过驱动设备驱动搅拌桨2，使溶剂和沥青充分混合，筒体内壁的挡板可以用来增加混合的效果，使混合更均匀。搅拌桨可以采用推进式桨，起到很好的混合作用，用于溶剂和软沥青混合沉降降低QI和溶渣（采用焦油、软沥青、中温沥青、洗油、重油等按一定比例同沥青净化得到的残渣混合）。

上述温度计可以采用外置式也可以采用内置式的。内置式的可以采用可升降式温度计，通过可升降的温度计来测定不同位置的温度，通过和外面可控式电保温的配合确定沥青净化和溶渣的温度。两个加料孔用于模拟现场，比如用焦油或重油配渣，按一定比例模拟，搅拌一定时间后看混合效果，以便为现场工业试验提供数据。

在筒体的外壁的不同高度设置取样阀4和4’，取样阀的作用用于取样，以确定溶渣各个位置是否均匀，净化沥青是否完全，配渣是否完全溶解。在不同层设置取样阀的主要目的是为了了解沥青净化和配渣的效果，以及沥青净化和配渣的稳定性，为以后工业化设计提供参考数据。

在筒体外壁的底部位置设置取样放空阀5，该取样放空阀的兼有取样作用和放空作用，放空里面的净化沥青，放空后，打开可拆卸式底盖7确定底盖7中残渣量，确定净化效果，以选择合适的溶剂和溶剂配比来净化软沥青。配渣时，看一看是否有渣相析出。同时取样放空阀还具有清扫的作用。

挡板可以进一步增加混合效果。数量可根据设备大小来定，挡板长度主要是增加混合效果，具体长度没什么要求，只要不影响搅拌机功率即可。

设备的设计温度在0～300℃，温度计根据要求可选择热电阻、热电偶等形式。搅拌桨可根据要求选择不同的搅拌形式。此外,此小试设备可以溶解高软化点沥青,根据需要取料，进行泡沫炭、炭纤维等的小试。

实施例1：

软沥青、混合溶剂在140℃下混合，软沥青和混合溶剂的混合比例为1：0.6，搅拌15分钟，静置8H，测各点温度都在140℃左右，通过取样测各点QI，接近痕量，通过放空阀放空，得到残渣量为12.3%，残渣含QI为28.5%。

实施例2：

软沥青、混合溶剂在120℃下混合，软沥青和混合溶剂的混合比例为1：0.8，搅拌15分钟，静置7H，测各点温度都在120℃左右，通过取样测各点QI，接近痕量，通过放空阀放空，得到残渣量为10.3%，残渣含QI为25.8%。

实施例3：

普通煤焦油与渣子的质量比为2:1，在恒温100℃左右搅拌下使渣子溶解。经过约18h，取样测各点QI含量为10.5%左右，打开底盖几乎无渣子析出。说明配成的高QI的煤焦油非常稳定，经蒸馏后可生产制改质沥青和中间相炭微球的原料。

实施例4：

软沥青与渣子的质量比为3:1，在两个加料孔加料，在恒温130℃左右搅拌下使渣子溶解。经过20分钟取样测喹啉不溶物和沉淀，看是否完全溶解，为工业化搅拌槽提供数据。经过约15h，取样测各点QI含量为7.8％左右，打开底盖几乎无渣子析出。说明配成的高QI的煤焦油非常稳定，经处理后可生产制高真比重沥青焦、改质沥青和中间相炭微球的原料。

本发明的沥青净化和配渣的小试设备通过合理的设计，可以便捷地在现场对沥青精细净化或配渣，可以应用推广到煤焦油深加工和沥青深加工的企业，为煤焦油深加工和沥青深加工研究提供一种特定的支撑。通过另外在针状焦装置配渣试验中利用本装置完成试验，为现场油品配渣找到了合适的数据，解决了公司部分物料平衡问题。

Claims

1.一种沥青净化和配渣的小试设备，包括筒体和其内的搅拌桨，其特征在于：所述筒体下端封闭，在所述筒体的上端开口处设有加料孔，所述筒体内设置有可转动的搅拌桨，所述筒体内壁上设有若干个挡板；所述筒体外壁上设有与筒体内壁连通的取样阀。

2.根据权利要求1所述的沥青净化和配渣的小试设备，其特征在于：所述加料孔设有两个。

3.根据权利要求1所述的沥青净化和配渣的小试设备，其特征在于：所述筒体外壁底部设有一取样放空阀。

4.根据权利要求1或3所述的沥青净化和配渣的小试设备，其特征在于：所述取样阀为1-4个。

5.根据权利要求1或3所述的沥青净化和配渣的小试设备，其特征在于：所述筒体的底部设置可拆卸的底盖。

6.根据权利要求1所述的沥青净化和配渣的小试设备，其特征在于：所述筒体内设置温度计。

7.根据权利要求6所述的沥青净化和配渣的小试设备，其特征在于：所述温度计为可升降式的温度计。

8.根据权利要求1所述的沥青净化和配渣的小试设备，其特征在于：在所述筒体内壁的同一水平面上设有一组共两个挡板，在所述筒体内不同水平面上设有多组挡板。

9.根据权利要求1或8所述的沥青净化和配渣的小试设备，其特征在于：所述挡板伸出的长度不超过筒体内半径。