CN103864016A - 一种涡旋推进油浴式甲醇低温裂解设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种涡旋推进油浴式甲醇低温裂解设备，包括机架，机架上设有加热罐、计量泵和冷却器，加热罐内设有一组电辐射管；甲醇液体通过甲醇进液管、计量泵与加热罐的汽化室相连通，汽化室、催化裂解室均在加热罐内并浸于导热油中，汽化室与催化裂解室相连通，催化裂解室与气液分离器相连接；气液分离器的气体通道与冷却器的进口相连接；加热罐内设有涡旋推进器。加热罐内的汽化室与催化裂解室连接在一起。加热罐内设有热电偶。本发明优点：由于结构设计紧凑，同样产气量，设备体积大大缩小；用无噪音冷干技术取代原有噪音的风冷技术，本技术使冷热能量均得到高效率利用，冷凝温度低，使裂解气更加纯净，为热处理提供更加纯净可靠地保护气氛。
Description
技术领域
本发明属于金属热处理保护气体制备装置领域，尤其是涉及一种涡旋推进油浴式甲醇低温裂解设备，主要是采用PID控温加热油及导热油，通过涡旋推进使油液在罐内循环，实现温度均匀的导热油加热来催化剂裂解甲醇来制备XQ保护气氛。
背景技术
随着现代工业对热处理加工质量要求的提高，热处理设备普遍采用保护气氛，以实现工件的少无氧化及少无脱碳。本专利之前的甲醇类保护气氛制备通常采用：
1、高温裂解炉：需要930℃高温条件下裂解反应制备保护气氛，设备投入成本高、能耗高、管道容易因积碳而堵塞，故障率高、由于故障间隔期短，难以连续稳定供气。
2、采用室式电加热低温裂解，由于炉温难以保证在狭小空间辐射到催化裂解器的温度的均匀性，导致裂解不充分或过烧；过烧导致催化剂寿命大大缩短而失效，制备成本增高及可靠性降低。
3、油浴式甲醇低温裂解，是发明专利，专利号为：200610050707.9，已在热处理行业广泛使用。主要存在：①采用油泵循环，循环管道外置，需加保温层，设备体积大、结构复杂、散热面积大；②有阀门、管道静、动密封点多，容易漏油；③气化管、裂解催化管分室安装，散热面积大、保温炉衬难做、维修性差；④裂解不充分，风冷后残液量较大、残液中水分离不够彻底，微量水气进入炉内，气氛稳定性差。
综上所述，目前高温裂解、低温裂解甲醇设备尚不能满足热处理行业对保护气氛制备设备的低成本、小型化、节能高效、可靠性高、寿命周期费用低的要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种保证催化剂可以长效使用、产生稳定的涡旋推进油浴式甲醇低温裂解设备。
本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，包括机架、汽化室、催化裂解室，所述的机架上设有加热罐、计量泵和冷却器，所述的加热罐内的导热油通过加油阀、油管与储油罐相连通，加热罐内设有浸没在导热油中的一组电辐射管；甲醇液体通过甲醇进液管、计量泵与加热罐的汽化室相连通，汽化室、催化裂解室均在加热罐内并浸于导热油中，汽化室通过油管与催化裂解室相连通，催化裂解室通过管路与气液分离器相连接；所述的气液分离器的气体通道与冷却器的进口相连接，液体通道经过手动排液阀、电磁阀使残液汇至接液筒；冷却器的出口通过冷却器出气管与气体流量计相连通，裂解气出口与设备的进气口连通。所述的加热罐内设有用于将导热油循环输送至加热灌内的涡旋推进器。所述的加热罐内的汽化室与催化裂解室呈并列循环式连接在一起。所述的加热罐内设有热电偶。
作为优选，所述的计量泵与汽化室之间的管路上设有压力继电器、压力表、第一排液阀、甲醇进液阀、弹簧式止回阀。
作为优选，所述的冷却器分成气体和液体两路通道，气体通道通过安全阀、针阀、压力表，第二排液阀与气体流量计相连通；液体通道通过排液手动阀、排液电磁阀与接液筒相连通。
作为优选，所述的冷却器边上设有用于降温的冷却器风扇。
本发明的有益效果为：采用涡旋推进器循环导热油加热技术，实现为甲醇液体汽化与甲醇气体低温催化裂解成一氧化碳和氢气供热，由于导热油的循环供热换热和精确控温，使汽化室和催化裂解室均匀加速加热，控温精确可靠，催化剂使用寿命可稳定延长至12个月以上，并可还原活化使用：催化裂解产气量稳定；通过气液分离器和冷却器实现气体与液体精密分离，未裂解残液微量，可定时排放回收，是一种可靠性更好、性价比更高的甲醇低温裂解保护气氛制备设备。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
附图中的标号分别为：1、甲醇进液管；2、计量泵；3、压力继电器；4、压力表；5、第一排液阀；6、甲醇进液阀；7、弹簧式止回阀；8、加热罐；9、电辐射管；10、热电偶；11、加油阀；12、手动排液阀；13、电磁阀；14、机架；15、储油罐；16、气液分离器；17、冷却器风扇；18、冷却器；19、安全阀；20、针阀；21、裂解气出口；22、气体流量计；23、第二排液阀；24、排液手动阀；25、排液电磁阀；26、汽化室；27、催化裂解室；28、涡旋推进器；29、导热油。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明做详细的介绍：如附图1所示，本发明将原来的气化加热罐、催化裂解加热一号罐和催化裂解加热二号罐取消；现在采用一个加热罐把气化、裂解一、裂解二，利用外接管道串接在一起，并将原来裂解管路直径减小，并联支数增多，气化裂解截面面积大于原方案；以前是采用油浴加热，本发明是采用盐浴加热，更安全、更经济；本发明包括机架14、汽化室26、催化裂解室27，所述的机架14上设有加热罐8、计量泵2和冷却器18，所述的加热罐8内的导热油29通过加油阀11、油管与储油罐15相连通，加热罐8内设有浸没在导热油29中的一组电辐射管9；甲醇液体通过甲醇进液管1计量泵与加热罐8的汽化室26相连通，该计量泵2与汽化室26之间的管路上设有压力继电器3、压力表4、第一排液阀5、甲醇进液阀6、弹簧式止回阀7；汽化室26、催化裂解室27均在加热罐8内并浸于导热油29中，汽化室26通过油管与催化裂解室27相连通，催化裂解室27通过管路与气液分离器16相连接；所述的气液分离器16的气体通道与冷却器18的进口相连接，液体通道经过手动排液阀12、电磁阀13使残液汇至接液筒；冷却器18的出口通过冷却器出气管与气体流量计22相连通，裂解气出口21与设备的进气口连通。
所述的加热罐8内设有用于将导热油29循环输送至加热灌8内的涡旋推进器28；所述的加热罐8内的汽化室26与催化裂解室27呈并列循环式连接在一起；所述的加热罐8内设有热电偶10。现采用涡旋推进器循环加热介质比原结构通过泵、管道阀门很复杂的外部辅助设备相比较，具有无动、静密封点无泄漏且噪音小的特点。
所述的冷却器18分成气体和液体两路通道，气体通道通过安全阀19、针阀20、压力表4，第二排液阀23与气体流量计22相连通；液体通道通过排液手动阀24、排液电磁阀25与接液筒相连通；冷却器18边上设有用于降温的冷却器风扇17，经冷却器风扇17后的高纯度CO和H2通过设有安全阀19、针阀20、压力表4的管路进入气体流量计22，经过调节设定流量的保护气体进入热处理炉内。
工作原理：加热罐8和储油罐15中装有导热油29，当电辐射管9加热导热油29时，导热油29体积膨胀，多余的导热油29联通储存在储油罐15内，启动涡旋推进器28，导热油29被涡旋推进器循环输送至加热罐8中，导热油29加热汽化室26和催化裂解室27，导热油29快速均匀地为甲醇裂解机供热，甲醇液体变成气体，甲醇气体发生低温催化裂解，生成裂解混合气体。通过数控仪表可精确控制导热油温度，加热控温精度达到±1℃，可靠地杜绝了超温和跑温，加热质量的提高，催化剂使用稳定，寿命在12个月以上，催化剂效能衰退时，可采用还原技术，使催化裂解功能恢复，还可活化还原连续使用，实现了甲醇低温催化裂解反应的稳定进行。通过甲醇裂解气冷却器，未裂解甲醇可收集回收，裂解气供气稳定。
可以理解的是，对本领域技术人员来说，对本发明的技术方案及发明构思加以等同替换或改变都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (4)
1.一种涡旋推进油浴式甲醇低温裂解设备，包括机架（14）、汽化室（26）、催化裂解室（27），其特征在于：所述的机架（14）上设有加热罐（8）、计量泵（2）和冷却器（18），所述的加热罐（8）内的导热油（29）通过加油阀（11）、油管与储油罐（15）相连通，加热罐（8）内设有浸没在导热油（29）中的一组电辐射管（9）；甲醇液体通过甲醇进液管（1）计量泵与加热罐（8）的汽化室（26）相连通，汽化室（26）、催化裂解室（27）均在加热罐（8）内并浸于导热油（29）中，汽化室（26）通过油管与催化裂解室（27）相连通，催化裂解室（27）通过管路与气液分离器（16）相连接；所述的气液分离器（16）的气体通道与冷却器（18）的进口相连接，液体通道经过手动排液阀（12）、电磁阀（13）使残液汇至接液筒；冷却器（18）的出口通过冷却器出气管与气体流量计（22）相连通，裂解气出口（21）与设备的进气口连通；所述的加热罐（8）内设有用于将导热油（29）循环输送至加热灌（8）内的涡旋推进器（28）；所述的加热罐（8）内的汽化室（26）与催化裂解室（27）呈并列循环式连接在一起；所述的加热罐（8）内设有热电偶（10）。
2.根据权利要求1所述的涡旋推进油浴式甲醇低温裂解设备，其特征在于：所述的计量泵（2）与汽化室（26）之间的管路上设有压力继电器（3）、压力表（4）、第一排液阀（5）、甲醇进液阀（6）和弹簧式止回阀（7）。
3.根据权利要求1所述的涡旋推进油浴式甲醇低温裂解设备，其特征在于：所述的冷却器（18）分成气体和液体两路通道，气体通道通过安全阀（19）、针阀（20）、压力表（4），第二排液阀（23）与气体流量计（22）相连通；液体通道通过排液手动阀（24）、排液电磁阀（25）与接液筒相连通。
4.根据权利要求1所述的涡旋推进油浴式甲醇低温裂解设备，其特征在于：所述的冷却器（18）边上设有用于降温的冷却器风扇（17）。
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