CN105542854A - 一种费脱蜡渣回收石蜡的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于费脱蜡渣回收技术领域，尤其涉及费脱蜡渣回收石蜡的装置及方法，其中，该装置包括热解炉、沉降器、冷凝装置及气液分离器；所述热解炉与所述沉降器连接，所述沉降器与所述冷凝装置连接，所述冷凝装置与所述气液分离器连接，所述气液分离器与所述热解炉连接；所述热解炉内设有内筒及外筒，所述内筒中设有推进螺旋，所述内筒及外筒间形成烟道；所述热解炉还设有氮气进口及残渣排出口。本发明通过对石蜡和催化剂残渣进行分离，达到回收石蜡的目的，其中蜡渣有效成分收率达到82％以上，产生的不凝气返回热解炉炉膛进行燃烧，减少了废气的排放，是一种费托蜡渣回收石蜡的洁净工艺。

Description

一种费脱蜡渣回收石蜡的装置及方法
技术领域
本发明属于费脱蜡渣回收技术领域，尤其涉及费脱蜡渣回收石蜡的装置及方法。
背景技术
以煤基或天然气基得到的合成气为原料，在催化剂作用下发生费托反应，可以合成以石蜡烃为主的液体燃料及其他化工产品。为了维持费托催化剂的反应活性，会定期进行废催化剂的排除更换，同时在合成液体产品重质蜡的精制过程中，所采用的助滤剂会形成滤饼，这两个过程产生的废弃物蜡渣固体含有30％～50％的石蜡，其余组分为废催化剂。通常采用处理费托蜡渣的方法一般采用的是在其液态高温的条件下，对石蜡分别进行过滤、重力沉降、旋流分离、膜分离等，分离效果不好，且对设备的要求也较为苛刻，需要进一步改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种费脱蜡渣回收石蜡的装置及方法，以解决上述问。
本发明的实施例提供了一种费脱蜡渣回收石蜡的装置，包括热解炉、沉降器、冷凝装置及气液分离器；热解炉与沉降器连接，沉降器与冷凝装置连接，冷凝装置与气液分离器连接，气液分离器与热解炉连接；热解炉内设有内筒及外筒，内筒中设有推进螺旋，内筒及外筒间形成烟道；热解炉还设有氮气进口及残渣排出口。
进一步，残渣排出口连接有灰渣冷却器，灰渣冷却器连接有出料输送机。
进一步，该装置还包括进料装置，进料装置包括破碎机、入料输送机及接料斗；破碎机连接入料输送机，入料输送机连接接料斗，接料斗连接热解炉。
进一步，该装置还包括空气预热装置，空气预热装置包括风机及空气预热器，风机连接空气预热器，空气预热器连接热解炉。
进一步，沉降器为重力沉降器。
进一步，沉降器设有夹套。
进一步，冷凝装置采用空气冷凝装置或导热油冷凝装置。
进一步，气液分离器设有加热盘管。
本发明的实施例还提供了一种费脱蜡渣回收石蜡的方法，包括如下步骤：
1)将费托蜡渣输送至热解炉中，通过氮气，在氮气保护的条件下进行热解，得到石蜡高温蒸汽和残渣；
2)石蜡高温蒸汽经过沉降器除去气流中夹带的细小催化剂粉尘；
3)石蜡高温蒸汽再经过冷凝装置，将石蜡高温蒸汽冷凝为液体；
4)通过气液分离器，将不凝气排至热解炉内燃烧使用，石蜡液排至带加热盘管的蜡液储罐中自然冷却；
5)石蜡中的催化剂残渣，经推进螺旋推至残渣出口，经隔绝空气逐步降温并排出。
进一步，上述步骤1)还包括，将费托蜡渣破碎后，经入料输送机送至接料斗，再经隔离装置送入热解炉中，并由螺旋推进推至热解炉内进行逐步加温。
与现有技术相比本发明的有益效果是：通过对石蜡和催化剂残渣进行分离，达到回收石蜡的目的，其中蜡渣有效成分收率达到82％以上，产生的不凝气返回热解炉炉膛进行燃烧，减少了废气的排放，是一种费托蜡渣回收石蜡的洁净工艺。
附图说明
图1是本发明一种费脱蜡渣回收石蜡的装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。
参图1所示，图1是本发明一种费脱蜡渣回收石蜡的装置的结构示意图图中进出口：101为空气，102为预热后的空气，103为蜡渣，104为天然气，105为冷却水出水，106为冷却水进水，107为氮气，108为尾气，109为蜡液。
本实施例提供了一种费脱蜡渣(费托合成产生含有大量催化剂残渣的石蜡固体)回收石蜡的装置，包括热解炉30、沉降器40、冷凝装置50及气液分离器60；热解炉30与沉降器40连接，沉降器40与冷凝装置50连接，冷凝装置50与气液分离器60连接，气液分离器60与热解炉30连接；热解炉30内设有内筒及外筒，内筒中设有推进螺旋，内筒及外筒间形成烟道，与助燃空气换热后，经烟囱排出；热解炉30还设有氮气进口及残渣排出口。
在本实施例中，残渣排出口连接有灰渣冷却器70，灰渣冷却器连接有出料输送机80。
在本实施例中，该装置还包括进料装置，进料装置包括破碎机11、入料输送机12及接料斗13；破碎机11连接入料输送机12，入料输送机12连接接料斗13，接料斗13连接热解炉30。
在本实施例中，该装置还包括空气预热装置，空气预热装置包括风机21及空气预热器22，风机21连接空气预热器22，空气预热器22连接热解炉30。
在本实施例中，沉降器40为重力沉降器。
在本实施例中，沉降器40设有夹套。
在本实施例中，冷凝装置50可采用空气冷凝装置或导热油冷凝装置，将石蜡蒸汽冷凝至液态，汇集后排出冷凝装置。本实施例优选导热油冷凝装置，包括石蜡冷凝器51、导热油冷却器52、导热油泵53及导热油罐54，石蜡冷凝器51与导热油冷却器52及导热油泵53连接，导热油冷却器52及导热油泵53与导热油罐54连接。
在本实施例中，气液分离器60设有加热盘管。
本发明的实施例还提供了一种费脱蜡渣回收石蜡的方法，包括如下步骤：
1)将费托蜡渣输送至热解炉30中，通过氮气，在氮气保护的条件下进行热解，得到石蜡高温蒸汽和残渣。其中，氮气通入其目的在于防止催化剂残渣在炉内发生燃烧，(热解)加热的温度为400～550℃，时间为20～60min。
2)石蜡高温蒸汽经过沉降器40除去气流中夹带的细小催化剂粉尘。
3)石蜡高温蒸汽再经过冷凝装置50，将石蜡高温蒸汽冷凝为液体；
4)通过气液分离器60，将不凝气排至热解炉内燃烧使用，石蜡液排至带加热盘管的蜡液储罐中自然冷却；
5)石蜡中的催化剂残渣，经推进螺旋推至残渣出口，经过灰渣冷却器，将温度降至100℃以下，经隔绝空气逐步降温并排出。
在本实施例中，上述步骤1)还包括，将费托蜡渣破碎后，经入料输送机12送至接料斗13，再经隔离装置送入热解炉30中，并由螺旋推进推至热解炉30内进行逐步加温。
下面通过具体实例对本发明的流程及技术效果作详细说明。
本实施的回收石蜡具体流程如下：
将待回收的费托合成反应蜡渣经破碎机11，破碎成10～30mm颗粒，然后经入料输送机12送入接料斗13，经热解炉上的布料和密闭装置送入热解炉30内，在450～500℃的温度下热解20min，得到高温残渣和石蜡蒸汽。其中热解炉30内设有推进螺旋，在进出口设有星形给料机和氮气接口，以保证空气不进入热解炉加热室内。其中，得到的石蜡蒸汽先进入沉降器40中进行除尘，该沉降器设有夹套，防止在开停车时石蜡蒸汽在此处冷凝。除尘后的石蜡蒸汽，再经冷凝装置50冷凝至100℃以上150℃以下的液体，经气液分离器60底部排出石蜡液。气液分离后的气体为氮气，高空排放。热解炉30排出的热渣，经灰渣冷却装置70冷却至50℃后，经出料输送机80排出装置。装置出料，在气液分离器60底部出口得到石蜡液，在灰渣冷却装置70底部出口得到冷却后的催化剂残渣。
上述实例的费脱蜡渣处理结果如表1所示。
表1费脱蜡渣处理结果
通过上述处理结可以看出，该回收方法可有效回收费托合成反应蜡渣中的石蜡，产生的催化剂残渣可以满足环保处理的要求，可以填埋，也可以回收其中的金属成分来用于制造羟基铁等催化剂。对于得到的石蜡组分，可进行石蜡精加工脱离少量杂质可作为不同类型石蜡商业产品销售。烟气经冷空气降温排出，也可以进一步喷淋降温除尘，回收热量供系统使用。
需要说明的是，本发明的实施方案，可视规模、公用工程等条件不同，作出一些变化，如加热采用电模块加热、冷凝形式可变风冷、水冷等，沉降器亦可采用电除尘等形式替代。
本发明通过提供了一种费脱蜡渣回收石蜡的装置及方法，具有如下技术效果：
(1)整个装置在隔绝氧气条件下，并使用氮气作为保护气体，进行热解，防止了催化剂残渣和随物料进入的氧气发生反应，同时也防止了结焦的产生；
(2)通过螺旋推动蜡渣在热解炉中的移动，使物料在炉体内分布较均匀，产生石蜡蒸汽量较为平稳，利于装置的稳定运行；
(3)石蜡蒸汽冷凝至液体利于用管道输送石蜡油，便于运输；
(4)从气液分离器气相排气口产生的不凝气回用，达到节能环保的目的；
(5)蜡渣中石蜡成分回收率高达90％，满足环保的要求；
(6)灰渣冷却后排出系统，防止残渣中的铁粉遇空气发生燃烧。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (10)

1.一种费脱蜡渣回收石蜡的装置，其特征在于，包括热解炉、沉降器、冷凝装置及气液分离器；所述热解炉与所述沉降器连接，所述沉降器与所述冷凝装置连接，所述冷凝装置与所述气液分离器连接，所述气液分离器与所述热解炉连接；所述热解炉内设有内筒及外筒，所述内筒中设有推进螺旋，所述内筒及外筒间形成烟道；所述热解炉还设有氮气进口及残渣排出口。
2.根据权利要求1所述的一种费脱蜡渣回收石蜡的装置，其特征在于，所述残渣排出口连接有灰渣冷却器，所述灰渣冷却器连接有出料输送机。
3.根据权利要求1所述的一种费脱蜡渣回收石蜡的装置，其特征在于，还包括进料装置，所述进料装置包括破碎机、入料输送机及接料斗；所述破碎机连接所述入料输送机，所述入料输送机连接所述接料斗，所述接料斗连接所述热解炉。
4.根据权利要求1所述的一种费脱蜡渣回收石蜡的装置，其特征在于，还包括空气预热装置，所述空气预热装置包括风机及空气预热器，所述风机连接所述空气预热器，所述空气预热器连接所述热解炉。
5.根据权利要求1所述的一种费脱蜡渣回收石蜡的装置，其特征在于，所述沉降器为重力沉降器。
6.根据权利要求5所述的一种费脱蜡渣回收石蜡的装置，其特征在于，所述沉降器设有夹套。
7.根据权利要求1所述的一种费脱蜡渣回收石蜡的装置，其特征在于，所述冷凝装置采用空气冷凝装置或导热油冷凝装置。
8.根据权利要求1所述的一种费脱蜡渣回收石蜡的装置，其特征在于，所述气液分离器设有加热盘管。
9.一种费脱蜡渣回收石蜡的方法，其应用权利要求1所述的装置，其特征在于，包括如下步骤：
1)将费托蜡渣输送至热解炉中，通过氮气，在氮气保护的条件下进行热解，得到石蜡高温蒸汽和残渣；
2)石蜡高温蒸汽经过沉降器除去气流中夹带的细小催化剂粉尘；
3)石蜡高温蒸汽再经过冷凝装置，将石蜡高温蒸汽冷凝为液体；
4)通过气液分离器，将不凝气排至热解炉内燃烧使用，石蜡液排至带加热盘管的蜡液储罐中自然冷却；
5)石蜡中的催化剂残渣，经推进螺旋推至残渣出口，经隔绝空气逐步降温并排出。
10.根据权利要求9所述的一种费脱蜡渣回收石蜡的方法，其特征在于，所述步骤1)还包括，将费托蜡渣破碎后，经入料输送机送至接料斗，再经隔离装置送入热解炉中，并由螺旋推进推至热解炉内进行逐步加温。
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