CN105087038A - 全封闭一体化连续式炼油设备 - Google Patents

Abstract

全封闭一体化连续式炼油设备，涉及炼油设备技术领域，其结构包括外旋式反应釜，外旋式反应釜内设有随其转动的预热器、裂解器和燃烧室，物料经裂解器裂解反应后变为料渣进入燃烧室，料渣在燃烧室内燃烧所产生的热量用于对裂解器和预热器加热，这样就免去了反应釜外加热的工序和物料反应釜外预热的工序，使炼油设备结构更加紧凑，减少所占用的安装空间，并且热量对裂解器加热后才流至预热器，这样多级利用热量，提高了热量的利用率，另外，料渣经燃烧后不仅重新利用了其内所含有的可燃物质，省去了外购燃料的费用，大大降低了成本，并且使料渣彻底灰渣化、无害化，并可以做建筑材料等用途，进而达到节能环保的目的。

Description

全封闭一体化连续式炼油设备

技术领域

本发明涉及炼油设备技术领域，具体涉及一种用于油泥、油砂以及废弃有机物料进行炼油的全封闭一体化连续式炼油设备。

背景技术

当前，随着社会的快速发展，人类对能源的需求量越来越多，而现有的可供人类直接使用的能源却越来越少，为解决能源问题，人类不得不开采潜在能源和对能源回收利用。

在潜在能源的开发方面，人们发现油砂、油泥、油页岩均是含有大量可热油料并且存储量很大，便于开采。人们将油砂、油泥、油页岩等此类能源称为潜在能源，通过炼油设备将这些潜在能源进一步裂解反应后可产生大量的可热油料，这些可热油料在通过进一步的蒸馏、分解即可得到人类可直接使用的汽油、柴油等能源。在能源回收利用方面，人们将废弃的有机物料收集起来，例如旧轮胎或塑料，并通过炼油设备将这些废弃有机物料进行裂解进而回收废弃有机物料的油料和焦炭。由此可见，在潜在能源的开发和能源回收利用方面，均需要采用炼油设备对裂解物料进行裂解反应后才能获得可用的能源，但现有的炼油设备存在以下缺点:（1）加热燃料在反应釜的外部对其加热，这样热量对反应釜加热后将直接从排烟筒中排出，不仅使燃料热量的利用率低，也造成了大量热量的浪费；（2）在对裂解物料进行裂解前一半需要对裂解物料进行预热，以蒸发裂解物料中的水分进而在裂解反应时加速裂解物料的充分分解，但现有的预热工序是设在反应釜外的，即在反应釜外对裂解物料进行另外加热，预热后的裂解物料需要输送设备送入反应釜内，这就增加了设备成本，并且复杂化了炼油设备和工序；（3）裂解反应后的料渣直接排除，这样就浪费掉了料渣中的可燃物质，并且也造成了环境的污染；（4）现有的炼油设备还存在结构比较分散，占用安装空间较大，并且单台反应釜的产能很小，很难达到上千吨位的规模，经济效益低，而且一般裂解物料的含油率不高，只有大产能的炼油设备才能形成规模效益。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的不足而提供一种避免外加热、外预热，能够使得热能多级利用、节能环保，裂解效率高、产能大的全封闭一体化连续式炼油设备。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

提供全封闭一体化连续式炼油设备，包括外旋式反应釜，所述外旋式反应釜内设有随所述外旋式反应釜转动的预热器、裂解器，待裂解的物料经所述预热器预热后进入所述裂解器，物料经所述裂解器裂解后变为料渣进入位于所述外旋式反应釜内的燃烧室，所述燃烧室燃烧料渣所产生的热量用于加热所述裂解器和所述预热器，所述裂解器连接有伸出所述外旋式反应釜的出气管，物料在所述裂解器内裂解反应后所产生的裂解气体经所述出气管排出。

其中，物料在所述预热器、裂解器内的推进方向与料渣在所述外旋式反应釜内的推进方向相反，燃烧后的料渣在排出前依次经过所述裂解器、预热器以将料渣所携带的热量对所述裂解器、预热器进而二次加热。

其中，所述预热器、裂解器内的螺旋导向板的倾斜方向与所述外旋式反应釜内螺旋导向板的倾斜方向呈反向设置。

其中，所述预热器、裂解器、外旋式反应釜内的螺旋导向板中的任意两相邻的螺旋导向板之间均设有扬灰板。

其中，所述预热器与所述裂解器之间设有供预热后的物料进入所述裂解器的第一密封管。

其中，所述第一密封管呈螺旋状设置，所述第一密封管的倾斜方向与所述预热器的螺旋导向板的倾斜方向相同。

其中，所述外旋式反应釜内设有第二密封管，所述第二密封管一端伸入所述裂解器，所述第二密封管另一端设于所述外旋式反应釜内，以将所述外旋式反应釜内的料渣送入所述裂解器内。

其中，所述第二密封管呈螺旋状设置，所述第二密封管的倾斜方向与所述外旋式反应釜的螺旋导向板的倾斜方向相同。

其中，所述外旋式反应釜外设有呈螺旋状设置的第三密封管，所述第三密封管的倾斜方向与所述裂解器的螺旋导向板的倾斜方向相同，所述第三密封管一端伸入所述裂解器，所述第三密封管另一端伸入于所述外旋式反应釜内的燃烧室。

其中，所述燃烧室设有用于固定燃烧器的第一固定管和用于固定鼓风机的第二固定管，所述第二固定管上的鼓风机的出风方向朝向所述裂解器。

本发明的有益效果：

本发明的全封闭一体化连续式炼油设备，通过将预热器、裂解器和燃烧室都设在外旋式反应釜内，物料经裂解器裂解反应后变为料渣进入燃烧室，料渣在燃烧室内燃烧所产生的热量用于对裂解器和预热器加热，这样就免去了反应釜外加热的工序和物料反应釜外预热的工序，使炼油设备结构更加紧凑，减少所占用的安装空间，并且热量对裂解器加热后才流至预热器，这样多级利用热量，提高了热量的利用率，另外，料渣经燃烧后不仅重新利用了其内所含有的可燃物质，省去了外购燃料的费用，大大降低了成本，并且使料渣彻底灰渣化、无害化，并可以做建筑材料等用途，进而达到节能环保的目的。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1为本发明的全封闭一体化连续式炼油设备的结构示意图。

图2为图1中A-A方向的剖视结构示意图。

图3为本发明的全封闭一体化连续式炼油设备的另一视角的结构示意图。

图4为本发明的全封闭一体化连续式炼油设备内物料和料渣的推进示意图。

图5为本发明的外旋式反应釜的结构示意图。

图6为本发明的裂解器的结构示意图。

图7为本发明的预热器的结构示意图。

图1至图7中包括有：

1-外旋式反应釜；

2-驱动机构、21-变速传动器、22-传动齿轮、23-转动齿轮；

3-托轮、31-承托圈；

4-预热器、41-连接板、42-第一料仓、43-第二料仓；

5-裂解器；

6-螺旋导向板、61-扬灰板；

7-带环支承板；

8-输送绞龙、81-进料管、82-排水汽管；

9-第一密封管；

10-第二密封管；

11-第三密封管；

12-燃烧室、121-第一固定管、122-第二固定管；

13-出气管；

14-待裂解物料；

15-料渣；

16-撮料板；

17-料渣滑落板；

18-保温材料层；

19-第一密封套、191-排烟管、192-排渣管；

20-第二密封套；

30-第三密封套；

40-第四密封套；

50-密封填料。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

本发明的全封闭一体化连续式炼油设备的具体实施方式，如图1、图2和图4所示，其结构包括外旋式反应釜1和带动外旋式反应釜1转动的驱动机构2，驱动机构2包括变速传动器21、传动齿轮22和固定于外旋式反应釜1上的转动齿轮23，变速传动器21通过传动齿轮22驱动转动齿轮23转动，进而驱动外旋式反应釜1转动。外旋式反应釜1的底部还设有用于承托起整个外旋式反应釜1重量的托轮3，托轮3通过固定在外旋式反应釜1圆周的承托圈31稳定、可靠地承托起外旋式反应釜1。本实施例中，托轮3设有两组，共有四个。

外旋式反应釜1内设有预热器4和裂解器5，预热器4和裂解器5均通过带环支承板7固定于外旋式反应釜1内。如图3所示，预热器4设有三个，三个预热器4相互之间通过连接板41连接固定，三个预热器4呈三角形设置，以增加预热器4固定的牢固性和稳定性。同时，三个预热器4能够增加但未时间内预热待裂解物料14的总量，并且使预热更加均匀和高效。本实施例中，预热器4为管式预热器。三个预热器4的右端连接有第一料仓42，三个预热器4的右端连接有第二料仓43，第一料仓42连接用于输送外部待裂解物料14的输送绞龙8的一端，输送绞龙8的另一端设有进料管81，待裂解物料14经输送绞龙8源源不断地送至第一料仓42内。第二料仓43通过第一密封管9连接裂解器5的右端，裂解器5的左端连接伸出外旋式反应釜1的出气管13，物料在裂解器5内裂解反应后所产生的尤其油气从出气管13排除。裂解器5的左端还伸入到位于外旋式反应釜1内的燃烧室12，裂解器5的左端还连接有第三密封管11，第三密封管11一端伸入裂解器5内，第三密封管11另一端伸入燃烧室12内，裂解器5内裂解后的料渣15通过第三密封管11进入燃烧室12内，燃烧室12燃烧料渣15所产生的热量用于加热裂解器5和预热器4。料渣15的燃烧不仅省去外购燃料的费用，大大降低了成本，且使料渣15彻底灰渣化、无害化，并可以做建筑材料等用途，进而达到节能环保的目的。另外，将燃烧室12和预热器4都设于外旋式反应釜1内，实现反应釜内加热，减少了热量的浪费，并且热量对裂解器5加热后才流至预热器4，这样多级利用热量，提高了热量的利用率，同时免去了反应釜外物料的预热，使炼油设备结构更加紧凑，减少所占用的安装空间。

如图1和图4所示，外旋式反应釜1内设有第二密封管10，第二密封管10一端伸入裂解器5的右端，第二密封管10另一端设于外旋式反应釜1内，在外旋式反应釜1转动过程中，外旋式反应釜1内的料渣15通过第二密封管10送入裂解器5的右端内，燃烧后还处于高温状态的料渣15与从预热管内通过第一密封管9进入的待裂解物料14混合在一起，达到二次加热和内外双加热待裂解物料14的目的，使物料的温度快速达到裂解反应温度，进而提高裂解效率。

本实施例中，如图4中箭头所指示方向，物料在预热器4、裂解器5内的推进方向是从右向左推进的，而料渣15在外旋式反应釜1内的推进方向从左向右推进的，如图6和图7所示，预热器4、裂解器5内的螺旋导向板6的倾斜方向是向左倾斜的，如5所示，外旋式反应釜1内螺旋导向板6的倾斜方向是向右倾斜的，并且预热器4、裂解器5、外旋式反应釜1内的两相邻螺旋导向板6之间均设有扬灰板61。扬灰板61在预热器4、裂解器5内可防止物料结焦，同时也使物料受热更加均匀，加快预热和裂解的效率，而扬灰板61在外旋式反应釜1内不仅具有防止料渣15粘结在一起的作用，并且扬灰板61将料渣15掀起有利于料渣15内的热量散发出去，以充分利用料渣15的热量。

本实施例中，第一密封管9、第二密封管10、第三密封管11均呈螺旋状设置，由于第一密封管9随外旋式反应釜1的转动自动是将第二料仓43内预热好的待裂解物料14送至裂解器5内，所以第一密封管9的倾斜方向是向左倾斜的。第二密封管10随外旋式反应釜1的转动自动将外旋式反应釜1内燃烧后的料渣15送入裂解器5内，第二密封管10的倾斜方向是向右倾斜的。第三密封管11随外旋式反应釜1的转动自动将裂解器5内的料渣15送入燃烧室12内，所以第三密封管11的倾斜方向是向左倾斜的。第三密封管11绕于外旋式反应釜1外，可有效防止料渣15在第三密封管11内结焦，也可降低料渣15的温度以防止烧坏第三密封管11，同时也便于第三密封管11的疏通和维修。

如图1和图4所示，外旋式反应釜1的左右两端均设有用于密封外旋式反应釜1的密封组件，位于其右端的密封组件包括与外旋式反应釜1右端连接的第一密封套19和与第一密封套19连接的第二密封套20，第一密封套19与外旋式反应釜1的外壁之间填充有具有柔性密封的密封填料50，第一密封套19设有用于排除外旋式反应釜1内的烟气的排烟管191以及用于排除外旋式反应釜1内的料渣15的排渣管192。排渣管192通过倾斜设置的料渣滑落板17与位于外旋式反应釜1右端的撮料板16连接，撮料板16将外旋式反应釜1内的料渣15撮起然后倒入料渣滑落板17，料渣15顺着料渣滑落板17进入排渣管192进而可将料渣15排出。输送绞龙8依次穿过第二密封套20、第一密封套19进入外旋式反应釜1内，第二密封套19与输送绞龙8之间也填充有密封填料50，第二密封套20、第一密封套19达到刚性和柔性密封的双重密封的效果。输送绞龙8还设有用于排除待裂解物内的水汽的排水汽管82。

外旋式反应釜1左端设有与其连接的第三密封套30和与第三密封套30连接的第四密封套40，第三密封套30、第四密封套40也达到双重密封的效果。第三密封套30与与外旋式反应釜1的外壁之间填充有密封填料50。出气管13依次穿过燃烧室12、第三密封套30、第四密封套40进而伸出外旋式反应釜1，第四密封套40与出气管13之间也填充有密封填料50。燃烧室12设有用于固定燃烧器的第一固定管121和用于固定鼓风机的第二固定管122，第一固定管121、第二固定管122均固定于第三密封套30上，其中鼓风机的出风方向朝向裂解器5，进而可将热量冲向裂解器5，进而再吹向预热器4，实现多级利用热量的目的。

如图5所示，外旋式反应釜1的筒壁内设有保温材料层18，外旋式反应釜1内的螺旋导向板6穿过保温材料层18固定于外旋式反应釜1的内筒壁上，进而可同时实现将保温材料层18牢固地固定在筒壁上。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.全封闭一体化连续式炼油设备，包括外旋式反应釜，其特征在于：所述外旋式反应釜内设有随所述外旋式反应釜转动的预热器、裂解器，待裂解的物料经所述预热器预热后进入所述裂解器，物料经所述裂解器裂解后变为料渣进入位于所述外旋式反应釜内的燃烧室，所述燃烧室燃烧料渣所产生的热量用于加热所述裂解器和所述预热器，所述裂解器连接有伸出所述外旋式反应釜的出气管，物料在所述裂解器内裂解反应后所产生的裂解气体经所述出气管排出。

2.根据权利要求1所述的全封闭一体化连续式炼油设备，其特征在于：物料在所述预热器、裂解器内的推进方向与料渣在所述外旋式反应釜内的推进方向相反，燃烧后的料渣在排出前依次经过所述裂解器、预热器以将料渣所携带的热量对所述裂解器、预热器进而二次加热。

3.根据权利要求1所述的全封闭一体化连续式炼油设备，其特征在于：所述预热器、裂解器内的螺旋导向板的倾斜方向与所述外旋式反应釜内螺旋导向板的倾斜方向呈反向设置。

4.根据权利要求1所述的全封闭一体化连续式炼油设备，其特征在于：所述预热器、裂解器、外旋式反应釜内的螺旋导向板中的任意两相邻的螺旋导向板之间均设有扬灰板。

5.根据权利要求1所述的全封闭一体化连续式炼油设备，其特征在于：所述预热器与所述裂解器之间设有供预热后的物料进入所述裂解器的第一密封管。

6.根据权利要求5所述的全封闭一体化连续式炼油设备，其特征在于：所述第一密封管呈螺旋状设置，所述第一密封管的倾斜方向与所述预热器的螺旋导向板的倾斜方向相同。

7.根据权利要求1所述的全封闭一体化连续式炼油设备，其特征在于：所述外旋式反应釜内设有第二密封管，所述第二密封管一端伸入所述裂解器，所述第二密封管另一端设于所述外旋式反应釜内，以将所述外旋式反应釜内的料渣送入所述裂解器内。

8.根据权利要求7所述的全封闭一体化连续式炼油设备，其特征在于：所述第二密封管呈螺旋状设置，所述第二密封管的倾斜方向与所述外旋式反应釜的螺旋导向板的倾斜方向相同。

9.根据权利要求1所述的全封闭一体化连续式炼油设备，其特征在于：所述外旋式反应釜外设有呈螺旋状设置的第三密封管，所述第三密封管的倾斜方向与所述裂解器的螺旋导向板的倾斜方向相同，所述第三密封管一端伸入所述裂解器，所述第三密封管另一端伸入于所述外旋式反应釜内的燃烧室。

10.根据权利要求1所述的全封闭一体化连续式炼油设备，其特征在于：所述燃烧室设有用于固定燃烧器的第一固定管和用于固定鼓风机的第二固定管，所述第二固定管上的鼓风机的出风方向朝向所述裂解器。