CN105561884A - 油提炼装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种油提炼装置，在使用过热水蒸汽从有机物提炼油的装置中，能提高热回收效率。具体地说，本发明的油提炼装置(100)，通过过热水蒸汽将有机物热解并从由此产生的气体成分提炼油，包括收容有机物的热处理容器(2)、以及生成过热水蒸汽并向热处理容器(2)内供给的过热水蒸汽生成部(4)，过热水蒸汽生成部(4)设置在热处理容器(2)的内部。

Description

油提炼装置

技术领域

本发明涉及通过过热水蒸汽将有机物热解，并从由此产生的气体成分提炼油的油提炼装置。

背景技术

如专利文献1所示，现有的油提炼装置有下述的装置：其包括：过热水蒸汽产生装置，产生过热水蒸汽；例如回转炉等热处理容器(加热炉)，收容有机物，并且通过被供给过热水蒸汽使所述有机物热解；以及配管设备，用于将来自所述过热水蒸汽产生装置的过热水蒸汽向所述热处理容器供给。所述配管设备具备连接过热水蒸汽产生装置和热处理容器的配管、以及用于将通过所述配管的过热水蒸汽维持在所希望的温度的加热机构等。

可是，在现有结构的油提炼装置中，除了向过热水蒸汽产生装置和热处理装置投入的热量以外，还需要向加热机构投入的热量，因而投入油提炼装置整体的热量(投入热量)与生成的油的热量(回收热量)的比(热回收效率)小，成为阻碍实用化的主要原因。

现有技术文献

专利文献1：日本专利公开公报特开2011-86443号

发明内容

本发明是用于一举解决所述的问题而做出的发明，本发明的主要目的在于提供一种油提炼装置，在使用过热水蒸汽从有机物提炼油的装置中，能提高热回收效率。

即，本发明提供一种油提炼装置，其通过过热水蒸汽将有机物热解，并从由此产生的气体成分提炼油，所述油提炼装置包括：热处理容器，收容有机物；以及过热水蒸汽生成部，生成过热水蒸汽并向所述热处理容器内供给，所述过热水蒸汽生成部设在所述热处理容器的内部。在此，作为有机物，例如是工业废弃物和一般废弃物等废弃物所含的物质、或来源于动植物的物质(生物质)。

按照所述的油提炼装置，由于在有机物被热解的热处理容器的内部设有过热水蒸汽生成部，在所述热处理容器的内部生成过热水蒸汽，所以能够不再需要过热水蒸汽用的配管设备。因此，能够消除向以往的过热水蒸汽用的配管设备投入的热量或因所述配管设备的散热而损失的热量，从而能够提高油提炼装置的热回收效率。此外，通过将过热水蒸汽生成部设置在热处理容器的内部，能够使油提炼装置比以往的装置更小型化。

优选的是，所述过热水蒸汽生成部包括：导体管，具有向内部导入水或水蒸汽的导入口和导出过热水蒸汽的导出口；以及通电加热机构，对所述导体管进行通电加热以生成过热水蒸汽。此时，导入口在热处理容器的外部开口，导出口在热处理容器的内部开口。此外，设置在外部的水供给配管或水蒸汽供给配管与导入口连接。

过热水蒸汽生成部为通电加热方式，使导体管焦耳发热，因此与其他方式相比能够使生成过热水蒸汽所需要的热量减少。此外，由于只要是使电流流过导体管的结构即可，无需在导体管的外部设置热源，因此能够使过热水蒸汽生成部的结构小型化和简单化，可以简单地设置在热处理容器的内部。

优选的是，所述导体管呈直管状，多个所述导出口沿流道方向设置在所述导体管的表面。

按照该方式，由于导体管为直管状，所以能够将过热水蒸汽生成部从热处理容器的侧壁插入内部，可以将过热水蒸汽生成部简单地设置在热处理容器的内部。此外，因为多个导出口设置在导体管的表面，所以能够使过热水蒸汽容易地遍布热处理容器的内部空间整体，从而能够使热处理容器内的有机物均匀地热解。

优选的是，所述通电加热机构包括：第一供电构件，与所述导体管的一端侧连接；第二供电构件，与所述导体管的另一端侧连接；以及交流电源，对所述第一供电构件和所述第二供电构件之间施加交流电压，所述第二供电构件具有包覆体，所述包覆体覆盖所述导体管的从另一端侧到一端侧的外侧周面的大体全周，所述包覆体的另一端侧端部与所述导体管电连接。

按照该方式，由于流过导体管的电流与流过第二供电构件特别是流过包覆体的电流方向相反，因此各电流产生的磁通彼此抵消，能够降低导体管产生的电抗，从而能够改善电路的功率因数。因此，能够提高过热水蒸汽生成部的能量效率，其结果，能够提高热回收效率。此外，由于从所述导体管的另一端侧到一端侧的外侧周面的大体全周被所述包覆体覆盖，所以所述包覆体也作为保温构件发挥作用，能够防止所述导体管和流过所述导体管的内部的过热水蒸汽的温度降低。

优选的是，多个喷嘴沿流道方向设置在所述导体管的表面，在所述包覆体上形成有与所述多个喷嘴对应且用于使所述多个喷嘴向外部露出的一个或多个通孔。

按照该方式，通过在导体管上设置喷嘴，能够使加热后的过热水蒸汽向由所述喷嘴决定的规定的喷射范围喷出。因此，能够高效地使有机物热解，能够提高油的提炼效率，其结果，能够提高热回收效率。在此，根据用途选择设置在导体管上的喷嘴。

优选的是，所述热处理容器是回转炉，所述过热水蒸汽生成部沿所述回转炉的转动轴设置在所述回转炉的内部。

通过采用回转炉，能够搅拌有机物，能够促进热解。此外，由于将过热水蒸汽生成部沿回转炉的转动轴方向设置，因此能够容易地设置过热水蒸汽生成部。

优选的是，所述油提炼装置包括金属抽出部，所述金属抽出部用于从将所述有机物热解后生成的残渣抽出金属。

按照该方式，不仅可以从有机物回收油，还可以回收所述有机物所含的金属。

按照如上所述构成的本发明，由于在有机物被热解的热处理容器的内部设有过热水蒸汽生成部，并且在所述热处理容器的内部生成过热水蒸汽，所以在使用过热水蒸汽从有机物提炼油的装置中，提高了热回收效率。

附图说明

图1是表示本实施方式的油提炼装置的结构的示意图。

图2是表示与图1为相同实施方式的过热水蒸汽生成部的结构的示意图。

图3是表示过热水蒸汽生成部的变形例的示意图。

图4是表示过热水蒸汽生成部的变形例的示意图。

附图标记说明

100油提炼装置

2热处理容器

4过热水蒸汽生成部

41导体管

42通电加热机构

421第一供电构件

422第二供电构件

422a包覆体

423交流电源

41N喷嘴

H通孔

具体实施方式

以下参照附图说明本发明的油提炼装置的一个实施方式。

本实施方式的油提炼装置100，通过过热水蒸汽将有机物热解，使由此产生的气体成分和催化剂反应以除去杂质，将通过了所述催化剂后的气体成分冷却，由此提炼生物柴油燃料等裂解油。

在此，作为有机物，可以是工业废弃物和一般废弃物等废弃物所含的有机物、或者也可以是例如来源于鹿和野猪等害兽等动植物的物质(生物质)。

具体地说，如图1所示，所述油提炼装置100包括：热处理容器2，收容有机物；水蒸汽生成部3，从水生成水蒸汽(例如饱和水蒸汽)；过热水蒸汽生成部4，从所述水蒸汽生成过热水蒸汽并向热处理容器2供给；催化剂部5，从在热处理容器2中产生的热解气体(气体成分)除去杂质；以及冷却部6，对通过了所述催化剂部5后的热解气体进行冷却，并将水和油按比重分离。

热处理容器2为回转炉，以使其转动轴成为水平的方式设置。此外，在热处理容器2的轴向的一端部设有用于导入有机物的有机物导入部21。在本实施方式的有机物导入部21设有用于投入有机物的投入料斗7。此外，热处理容器2通过转动，边搅拌导入的有机物边使其从轴向的一端部向轴向的另一端部移动。另外，在热处理容器2的轴向的另一端部设有排出部22，所述排出部22用于将有机物热解后生成的残渣向外部排出。另外，热处理容器2例如是SUS403等不锈钢制的，在其内表面例如形成有水玻璃等陶瓷涂层。

过热水蒸汽生成部4通过加热由饱和水蒸汽生成部3生成的水蒸汽而生成过热水蒸汽，过热水蒸汽生成部4设置在热处理容器2的内部，在所述热处理容器2的内部生成过热水蒸汽。另外，过热水蒸汽是使有机物热解的温度，例如为500℃～600℃。

具体地说，如图2所示，过热水蒸汽生成部4包括：导体管41,具有导入水蒸汽的导入口41p和导出(喷出)过热水蒸汽的导出口(喷出口)41x；以及通电加热机构42，对导体管41进行通电加热以生成过热水蒸汽。

导体管41由大体圆筒直管状的管形成，所述大体圆筒直管状的管例如由不锈钢等导电性材料构成。

通电加热机构42包括：例如铜制的第一供电构件421，与导体管41的一端侧连接；例如铜制的第二供电构件422，与导体管41的另一端侧连接；以及交流电源423，对第一供电构件421和所述第二供电构件422之间施加单相交流电压。

第一供电构件421由第一电极421a和第一电线421b构成，所述第一电极421a与导体管41的一端部41a连接，所述第一电线421b与所述第一电极421a连接并与交流电源423的一方的输出端子连接。第一电极421a缠绕在导体管41的外侧周面上并通过焊接等与导体管41连接。

此外，第二供电构件422由包覆体422a、第二电极422b和第二电线422c构成，所述包覆体422a与导体管41的比第一供电构件421更靠流道的另一端侧连接，所述第二电极422b与包覆体422a的作为流道一端侧的一端侧端部422a1连接，所述第二电线422c与所述第二电极422b连接并与交流电源423的另一方的输出端子连接。第二电极422b缠绕在包覆体422a的外侧周面上并通过焊接等与包覆体422a连接。

具体地说，包覆体422a由大体圆筒直管状的管形成，所述大体圆筒直管状的管由导电性材料构成。此外，包覆体422a沿导体管41的外侧周面，包覆从导体管41的另一端侧到一端侧的外侧周面的大体全周。在此，包覆体422a比导体管41的直径大，并与导体管41配置在同轴上。即，包覆体422a和导体管41一起构成所谓的双重管结构。此外，包覆体422a在流道的另一端侧端部422a2通过焊接与导体管41的外侧周面电连接。

在此，本实施方式的导体管41由具有电阻比第一供电构件421和第二供电构件422的电阻高的导电性材料形成。具体地说，在第一供电构件421和第二供电构件422由铜或黄铜形成的情况下，导体管41只要由具有电阻比铜或黄铜的电阻高的导电性材料形成即可，例如可以由不锈钢或钛等形成。此外，第一供电构件421和第二供电构件422也可以是与导体管41相同的材质，在该情况下，可以通过加大第一供电构件421和第二供电构件422的壁厚，设定成使其导电截面面积大于导体管41的导电截面面积。

于是，在本实施方式中，导体管41的另一端部被封闭，在导体管41的外侧周面沿流道方向(管轴方向)例如等间隔地设有多个导出口41x。在所述多个导出口41x设有喷嘴41N。在图2中，在导体管41的外侧周面的一个方向侧设有喷嘴41N(导出口41x)，但是也可以在导体管41的外侧周面的周向整体形成喷嘴。

此外，在第二供电构件422的包覆体422a上以与多个喷嘴41N对应的方式形成有通孔H，喷嘴41N通过所述通孔H向外部露出。这样，只要是具有喷嘴41N的构成，通过配合用途选择喷嘴41N，就可以向由喷嘴41N决定的规定的喷射范围喷出过热水蒸汽。

此外，在导体管41与包覆体422a之间的空间中设有由陶瓷材料构成的绝缘性构件(未图示)。具体地说，在导体管41的与包覆体422a相对的外侧周面上设有绝缘性构件。在此，绝缘性构件可以与包覆体422a的内侧周面接触，也可以不接触。此外，绝缘性构件还可以设置在包覆体422a的内侧周面上。通过所述绝缘性构件，能够可靠地使导体管41与包覆体422a绝缘，能够防止连接部以外的部分发生短路。

此外，在包覆体422a的外侧周面上设有覆盖所述包覆体422a的外侧周面的大体全周的、由陶瓷材料构成的外侧绝缘性构件(未图示)。通过所述外侧绝缘性构件，即使在设置有过热水蒸汽生成部4的设置对象物(在本实施方式中为热处理容器2)由导电性构件构成的情况下以及由于喷出的过热水蒸汽而成为导电性的情况下等，也能够防止从包覆体422a向外部漏电。

此外，所述的第一供电构件421和第二供电构件422，从导体管41的一端部41a向交流电源423侧引出。具体地说，第一电极421a从导体管41的一端部41a、第二电极422b从包覆体422a的流道一端侧端部422a1，以向与流道方向垂直的方向延伸的方式设置。另外，第一电极421a的延伸方向和第二电极422b的延伸方向无需一定是同一方向，例如也可以是在流道一端部41a在周向上不同的方向。

如图2所示，如上所述地构成的过热水蒸汽生成部4以从所述热处理容器2的轴向一端壁插入热处理容器2的内部设置。具体地说，以导体管41的除了流道一端部41a的部分插入所述热处理容器2的方式设置。此外，导体管41在热处理容器2的内部设置在其转动轴上，多个喷嘴41N沿所述转动轴设置。

如图1所示，通过如上所述地构成的热处理容器2和过热水蒸汽生成部4使有机物热解后产生的热解气体，通过形成于热处理容器2的气体导出部23向催化剂部5输送。所述气体导出部23设置在导入过热水蒸汽生成部4的轴向一端壁。具体地说，气体导出部23由与所述过热水蒸汽生成部4的包覆体422a同心圆状地配置的导出管231构成。所述导出管231向热处理容器2的外部延伸，并与催化剂部5连接。通过所述催化剂部5可以将裂解油和烃气体抽出并回收。另外，可以使用所述烃气体通过氢气合成部取出氢气，并使用所述氢气通过氨合成部合成氨。另外，通过了催化剂部5后的气体，被送往冷却部6。可以通过所述冷却部6将轻质油抽出并回收。

按照如上所述地构成的油提炼装置100，由于在将有机物热解的热处理容器2的内部设有过热水蒸汽生成部4，并且在所述热处理容器2的内部生成过热水蒸汽，所以能够不需要过热水蒸汽用的配管设备。因此，能够消除以往向过热水蒸汽用的配管设备投入的热量或因所述配管设备的散热导致损失的热量，从而能够提高油提炼装置100的热回收效率。此外，通过将过热水蒸汽生成部4设置在热处理容器2的内部，可以使油提炼装置100比以往的装置小型化。

此外，按照本实施方式的油提炼装置100，如果从交流电源423通过第一供电构件421和第二供电构件422向导体管41施加单相交流电压，则在导体管41中流过导体管41的电流的流向，与在第二供电构件422中流过包覆体422a的电流的流向相反。由此，由各电流产生的磁通抵消，能够降低导体管41产生的电抗，从而能够改善电路的功率因数。因此，能够提高油提炼装置100的设备效率。

此外，由于可以从设置在导体管41上的导出口41x(喷嘴41N)直接喷出，所以能够在导体管41的内部使过热水蒸汽的温度不降低地喷出。另外，由于包覆体422a由铜或黄铜构成并且导体管41由具有电阻比包覆体422a的电阻高的导电性材料形成，所以包覆体422a不会因通电被加热，流过过热水蒸汽的导体管41被更高效地加热，因此能高效地使过热水蒸汽成为高温的状态。

另外，本发明不限于所述实施方式。

例如，导体管和包覆体不限于圆筒直管状，也可以是截面为多边形、椭圆形或由自由曲线构成的形状。此外，导体管和包覆体的截面也可以不是相同的形状，例如可以是导体管的截面为四边形而包覆体的截面为椭圆形。

此外，导体管和包覆体不限于直线状，也可以弯曲。例如，在导体管弯曲的情况下，包覆体可以沿导体管的弯曲的外侧周面形成等。即使在该情况下，沿流道方向也设有多个导出口。

另外，作为过热水蒸汽生成部的结构，可以是图3和图4所示的结构。

图3所示的过热水蒸汽生成部4，可以以两个导体管41成为彼此平行的方式配置，所述两个导体管41的作为流体导入侧的一端部41a彼此电连接。各导体管41是呈直管状的圆筒管，并且呈相同的形状。

具体地说，两个导体管41的一端部41a通过具有导电性的分流管40电连接。所述分流管40与两个导体管41的一端部41a连接，并且向所述两个导体管41分流水蒸汽。此外，在本实施方式中，导体管41和分流管40一体构成。

此外，两个导体管41的另一端部41b封闭，在导体管41的中途(一端部41a和另一端部41b之间)的侧壁上形成有多个喷出口41x。所述多个喷出口41x可以在导体管41的侧壁上形成在周向整体上，也可以在导体管41的侧壁上形成在与排列方向垂直的一个方向侧。此外，在图3中，多个喷出口41x在侧壁上从一端部41a横跨到另一端部41b形成在长边方向的大致整体上，也可以形成在长边方向的一部分上，例如形成在导体管41的从长边方向的中央部到另一端部41b上。

如上所述地，所述过热水蒸汽生成部4的配管结构，在上游侧具有一个导入口P1，在其下游侧分支为两个流道，从各流道通过多个喷出口41x喷出加热后的过热水蒸汽。

此外，两个导体管41的被封闭的另一端部41b，与用于施加单相交流电压的交流电源423连接。具体地说，单相交流电源423的U相与两个导体管41的另一端部41b的一方连接，单相交流电源423的V相与两个导体管41的另一端部41b的另一方连接。如图3所示，与各导体管41的另一端部41b连接的电极8，形成沿着导体管41的外侧周面的形状，比所述导体管41的另一端部41b更向长边方向的外侧延伸设置。具体地说，导体管41呈圆管状，电极8呈部分圆筒形状的所谓半圆导水管形状。所述电极8通过焊接等与导体管41的另一端部41b连接。由于所述电极1呈半圆导水管形状并沿导体管41的长边方向延伸，所以将导体管41安装到热处理容器2上或从热处理容器2取下时不会受到电极8的妨碍。

在如上所述地构成的过热水蒸汽生成部4中，如果通过电极8从交流电源423向导体管41施加单相交流电压，则流过一方的导体管41的电流的流向与流过另一方的导体管41的电流的流向相反。这样，因各电流产生的磁通互相抵消，能够降低导体管41产生的阻抗，从而能够改善电路的功率因数。因此，能够提高油提炼装置100的设备效率。此外，由于在导体管41的一端部41a和封闭的另一端部41b之间形成有多个喷出口41x，所以在使加热后的过热水蒸汽分散利用时易于使用。

图4所示的过热水蒸汽生成部4以三个导体管41彼此平行的方式配置，所述三个导体管41的作为流体导入侧的一端部41a彼此电连接。各导体管41是呈直管状的圆筒管，呈相同的形状。此外，三个导体管41等间隔地排列在同一平面上。

具体地说，三个导体管41的一端部41a由具有导电性的分流管40电连接。所述分流管40与三个导体管41的一端部41a连接，并且向所述三个导体管41分流水蒸汽。此外，在本实施方式中，导体管41和分流管40一体构成。

此外，三个导体管41的另一端部41b封闭，在导体管41的中途(一端部41a和另一端部41b之间)的侧壁上形成有多个喷出口41x。所述多个喷出口41x可以在导体管41的侧壁上形成在周向整体上，也可以在导体管41的侧壁上形成在与排列方向垂直的一个方向侧。此外，在图4中，多个喷出口41x在侧壁上从一端部41a横跨到另一端部41b形成在长边方向的大致整体上，但是也可以形成在长边方向的一部分上，例如形成在导体管41的从长边方向的中央部到另一端部41b上。

如上所述，在所述过热水蒸汽生成部4的配管结构中，在上游侧具有一个导入口P1，在其下游侧分支为三个流道，通过多个喷出口41x从各流道喷出加热后的过热水蒸汽。

此外，用于施加三相交流电压的交流电源423与三个导体管41的作为流体导出侧的另一端部41b连接。具体地说，三相交流电源423的U相与三个导体管41的另一端部41b中的第一个另一端部41b连接，三相交流电源423的V相与第二个另一端部41b连接，三相交流电源423的W相与第三个另一端部41b连接。如图4所示，分别与各导体管41的另一端部41b连接的电极8缠绕在另一端部41b的外侧周面的一部分上并通过焊接与导体管41的另一端部41b连接。所述电极8以在与三个导体管41的排列方向垂直的方向上延伸的方式设置。

在如上所述地构成的过热水蒸汽生成部4中，如果通过电极8从三相交流电源423向导体管41施加三相交流电压，则由流过三个导体管41的电流产生的磁通相互抵消，能够降低导体管41产生的阻抗，从而能够改善电路的功率因数。因此，能够提高油提炼装置100的设备效率。

所述实施方式的油提炼装置，可以具有金属抽出部，所述金属抽出部从将有机物热解后生成的残渣抽出金属。所述金属抽出部通过过热水蒸汽使从热处理容器的排出部排出的残渣热解后抽出金属。另外，作为被抽出的金属，有白金和金等稀有金属及铝和铜等金属。

此外，本发明不限于所述实施方式，在不脱离本发明思想的范围内可以进行各种变形。

Claims (7)

1.一种油提炼装置，其通过过热水蒸汽将有机物热解，并从由此产生的气体成分提炼油，所述油提炼装置的特征在于，

所述油提炼装置包括：

热处理容器，收容有机物；以及

过热水蒸汽生成部，生成过热水蒸汽并向所述热处理容器内供给，

所述过热水蒸汽生成部设在所述热处理容器的内部。

2.根据权利要求1所述的油提炼装置，其特征在于，

所述过热水蒸汽生成部包括：

导体管，具有向内部导入水或水蒸汽的导入口和导出过热水蒸汽的导出口；以及

通电加热机构，对所述导体管进行通电加热以生成过热水蒸汽。

3.根据权利要求2所述的油提炼装置，其特征在于，

所述导体管呈直管状，

多个所述导出口沿流道方向设置在所述导体管的表面。

4.根据权利要求3所述的油提炼装置，其特征在于，

所述通电加热机构包括：第一供电构件，与所述导体管的一端侧连接；第二供电构件，与所述导体管的另一端侧连接；以及交流电源，对所述第一供电构件和所述第二供电构件之间施加交流电压，

所述第二供电构件具有包覆体，所述包覆体覆盖所述导体管的从另一端侧到一端侧的外侧周面的大体全周，

所述包覆体的另一端侧端部与所述导体管电连接。

5.根据权利要求4所述的油提炼装置，其特征在于，

多个喷嘴沿流道方向设置在所述导体管的表面，

在所述包覆体上形成有与所述多个喷嘴对应且用于使所述多个喷嘴向外部露出的一个或多个通孔。

6.根据权利要求1所述的油提炼装置，其特征在于，

所述热处理容器是回转炉，

所述过热水蒸汽生成部沿所述回转炉的转动轴设置在所述回转炉的内部。

7.根据权利要求1所述的油提炼装置，其特征在于，所述油提炼装置包括金属抽出部，所述金属抽出部用于从将所述有机物热解后生成的残渣抽出金属。