CN111040806A - 全密封连续热裂解釜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了全密封连续热裂解釜，包括进料绞龙、第一热裂解釜、第二热裂解釜、出渣绞龙、汽液分离器、再沸器、汽柴油分离塔、第一混合油冷凝器、第二混合油冷凝器、第一汽油冷凝器、第二汽油冷凝器、换热器、油水分离箱、吸附器、压缩机、制冷机、第一柴油吸附过渣。本发明工艺简单、节能环保、运行成本低、效率高的催裂法废油再生柴油的自动化连续生产设备，本设备除了能催裂的废油除矿物油外，还能催裂油脂类废油，或二者的混合物，包括几乎所有的各类废油，通用性强，再生的轻重柴油或燃料油清澈透亮、色泽好、热值高、粘度适中、流动性好、闪点高，符合国家或行业标准。

Description

全密封连续热裂解釜

技术领域

本发明涉及燃料油加工技术领域，尤其涉及全密封连续热裂解釜。

背景技术

石油供应日益紧张，价格不断上涨，资源日趋枯竭，种种迹象表明，低油价时代可能一去不复返了。为了缓解石油供应紧张，充分利用能源资源，节能减排、减少污染、变废为宝已成为国家的一项基本国策，充分利用废弃原料，特别是废旧油类进行催化裂解再生轻重柴油、燃料油等，既能缓解我国石油短缺而需求又日益增长的供需矛盾，又能促进环保，变废为宝，是国家、社会、企业的明智选择，前景十分广阔。但是，废旧油品种类繁多，成分复杂，品质不一，催化裂解极其困难，尤其是催化裂解催化剂、催化裂解新工艺和新设备更是缺乏，使得废旧油类的资源利用率得不到充分发挥，物尽其用达不到期望效果。

废旧油类（废油），主要包括矿物油（石油类）和动植物油（油脂类），它们在成分上是很不一样的。目前废油的综合利用主要可以分成三类，一类是将废旧油品（矿物油类）进行粗加工后用作低端燃料，导致资源利用率得不到发挥，造成资源浪费。另一类是沿用石化大厂的炼油工艺，废油除水除杂→入釜→升温→废油蒸气进入催化层→除粗杂层→除细杂层→吸附→冷凝→酸处理→碱中和→调配成柴油，工艺复杂，设备多，投资大，一般厂家难以承受。还有一类是餐饮废油或酸化油（油脂类）制取生物柴油工艺，有人声称不用酸碱和甲醇而简单蒸馏一下就成了合格的生物柴油产品，这是偷换概念。这种方法根本就没有将油脂的分子量降低，也没有改变分子的碳链结构，精制深度和抗氧化程度达不到要求，这样的油仍然还是原来的油脂，无法达到柴油的理化指标。现在废旧油类的综合利用最先进的技术据称是分子蒸馏或高真空蒸馏，既解决了颜色问题，又去掉了酸碱洗导致酸碱值超标、抗乳化性不合格等问题，但投资大，技术要求高，实用性不强。可以说，目前市场上还没有一套真正意义上的废油裂化再生柴油的连续生产型工业化装置，因此再生的柴油粘度、密度、色度、闪点、抗氧化性等都不达标。传统的废油处理方法是将废油加入蒸馏釜直接进行蒸馏，将蒸馏出的油份用酸和碱进行精制。此方法做出的油品粘度大，密度大，很短时间内就会氧化变黑，而且油里面的臭味和异味很难脱除，酸渣和废水的处理和排放对环境会造成严重的二次污染。

国内关于废旧油品的再生利用有过许多报道，废旧油品再生柴油、燃料油也有一些报道或非正式报道或广告，但真正进入实际应用或规模化生产的却很少。因为油品再生或废旧油品再生柴油、燃料油质量难以控制，或质量不达标或环保有问题，或者产品本身的性能不佳，很难与正规石油产品竞争。废旧油品制取柴油或燃料油曾有过一些报道，例如，申请号为97118566.2，专利名称为“从废油再生燃料油的装置和方法”的中国专利所公开的一种从废油再生燃料油的装置和方法，主要包括热裂化装置，用来裂化高沸点的烃物料成为较轻的低沸点的物质以便从粘性物质分离烃蒸气产物；申请号为03118155.4，专利名称为“利用废塑料、废油和重油混合裂解制取燃料油的方法”的中国专利所公开的一种利用废塑料、废油和重油混合裂解制取燃料油的方法，主要是将重油、废油和废塑料按一定比例混合后作为原料，连续加入裂解反应器中，液体经分馏得到汽油、柴油和重油；申请号为200410060876.1，专利名称为“废油炼化成柴油的方法”的中国专利所公开的一种将废油炼化成柴油的方法，主要是向废油中加入催化剂进行蒸馏，沸腾产生的轻组分蒸气经冷凝，加入净化剂，过滤后加入稳定剂得成品；申请号为200510047296.3，专利名称为“一种利用废油生产燃料油的生产方法”的中国专利所公开的一种利用废油生产燃料油的生产方法，主要是将催化剂混合废油在裂解釜中进行常压催化裂解；申请号为200910226800.4，专利名称为“废机油废油非临氢催化裂解柴油工艺”的中国专利所公开的一种废机油废油非临氢催化裂解柴油工艺，包括一级热裂解、二级热裂解、非临氢催化裂解等步骤；申请号为201010160808.8，专利名称为“利用废油加工液体燃料油的方法”的中国专利所公开的一种利用废油加工液体燃料油的方法，主要是加入阳离子表面活性剂、浓硫酸，破乳，过滤脱除重金属和其他杂质，再加入硅藻土吸附脱色，经压滤将液体和固体混合物分离，加入异丙醇分离出油和水，向分离出的油中加入闪点改进剂、抗氧剂，调制后即得到液体燃料油。

但是，这些方法、工艺或装置都未能彻底改变传统酸碱精制带来的废物排放、污染环境、工序复杂、生产成本高、耗时、耗能等缺点，或多或少地存在这样那样的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的全密封连续热裂解釜。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

全密封连续热裂解釜，包括进料绞龙、第一热裂解釜、第二热裂解釜、出渣绞龙、汽液分离器、再沸器、汽柴油分离塔、第一混合油冷凝器、第二混合油冷凝器、第一汽油冷凝器、第二汽油冷凝器、换热器、油水分离箱、吸附器、压缩机、制冷机、第一柴油吸附过渣、第二柴油吸附过渣、第一汽油吸附过渣、第二汽油吸附过渣、柴油储罐、汽油储罐、轻烃油储罐、制产燃气，所述第一热裂解釜和第二热裂解釜并列安装，所述进料绞龙安装在第一热裂解釜的进料口处，所述出渣绞龙安装在第二热裂解釜的出料口处，所述汽液分离器与第一热裂解釜连通，所述再沸器安装在汽柴油分离塔与汽液分离器之间，所述汽柴油分离塔的输出端安装有第一混合油冷凝器和第二混合油冷凝器，所述汽柴油分离塔的输出端还安装有第一汽油冷凝器和第二汽油冷凝器，所述第一汽油冷凝器和第二汽油冷凝器的输出端分别安装有油水分离箱和吸附器，所述油水分离箱和汽柴油分离塔之间安装有换热器，所述吸附器的输出端与压缩机的输入端连接，所述压缩机的输入端与制冷机的输出端连接。

优选地，所述制冷机的输出端与轻烃油储罐连接。

优选地，所述压缩机的输出端与制产燃气连接。

优选地，所述第一汽油吸附过渣和第二汽油吸附过渣的输出端均与汽油储罐连接。

优选地，所述第一柴油吸附过渣和第二柴油吸附过渣的输出端均与柴油储罐连通。

优选地，所述油水分离箱的输出端与第一汽油吸附过渣和第二汽油吸附过渣。

本发明具有以下有益效果：

1、裂解釜材料选用特种耐蚀耐热合金钢，呈立式长圆筒形，能满足物料最高反应温度的要求，安装有物料强制导向装置，保证物料交替受热，加热均匀；

2、裂解釜设有连续进料和自动出渣装置，可将物料连续不断地送入裂解釜和经出料口排出残渣。裂解釜两端均设有检修和观测装置；

3、裂解釜两端采用变径结构，设有自动多向调节与特殊密封填料式相结合的动-静密封结构，可防止裂解釜内气体外溢，密封效果好；

4、在裂解釜外部设有加热炉，由外部加热裂解釜体外壁。加热炉由炉体、燃气烧嘴、热烟气管路、排烟装置等组成。加热炉设有燃气直接加热系统和远程安全加热系统，可根据需要选择加热方式；

5、出渣装置设计巧妙，设有组合式出料装置，采用变频调速，确保排渣连续、自动化，并确保无油气泄漏。可打开检修裂解釜；

6、物料在反应过程中产生的可燃性混合废气，经回收、分离、净化处理后送至燃气烧嘴作为燃料使用，可完全或基本利用回收气加温而不需额外的燃料，大大节能；

7、生产中产生的不凝气经废气处理器处理后送入加温炉燃烧，干净卫生，节能环保。烟气经“烟气净化罐”净化处理，可达到GB13271-2001锅炉大气污染物排放标准。废渣可进一步加工成工业炭黑或粉煤灰，基本上做到无污染零排放；

8、采用了不间断进料的连续反应工艺，故可以连续均匀地产生不凝气，正常出油后可以基本上满足生产时连续自我加热的需要，不需额外的燃料，大大节能；

9、采用双裂双催工艺，即热裂解和催化裂解、液相催化和气相催化同时进行。由于原料组成复杂，分子量大，仅靠热裂解是不够的，必须进行催化裂解，即采取催化方式将较大分子断链，改变其分子量，使之基本达到柴油C14～18的碳链结构、230左右的分子量，这样可以大大提高收率和油品质量。

附图说明

图1为本发明提出的全密封连续热裂解釜的流程示意图。

图中：1进料绞龙、2第一热裂解釜、3第二热裂解釜、4出渣绞龙、5汽液分离器、6再沸器、7汽柴油分离塔、8第一混合油冷凝器、9第二混合油冷凝器、10第一汽油冷凝器、11第二汽油冷凝器、12换热器、13油水分离箱、14吸附器、15压缩机、16制冷机、17第一柴油吸附过渣、18第二柴油吸附过渣、19第一汽油吸附过渣、20第二汽油吸附过渣、21柴油储罐、22汽油储罐、23轻烃油储罐、24制产燃气。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参照图1，全密封连续热裂解釜，包括进料绞龙1、第一热裂解釜2、第二热裂解釜3、出渣绞龙4、汽液分离器5、再沸器6、汽柴油分离塔7、第一混合油冷凝器8、第二混合油冷凝器9、第一汽油冷凝器10、第二汽油冷凝器11、换热器12、油水分离箱13、吸附器14、压缩机15、制冷机16、第一柴油吸附过渣17、第二柴油吸附过渣18、第一汽油吸附过渣19、第二汽油吸附过渣20、柴油储罐21、汽油储罐22、轻烃油储罐23、制产燃气24，第一热裂解釜2和第二热裂解釜3并列安装，进料绞龙1安装在第一热裂解釜2的进料口处，进料绞龙1用于废料的排放。

出渣绞龙4安装在第二热裂解釜3的出料口处，汽液分离器5与第一热裂解釜2连通，再沸器6安装在汽柴油分离塔7与汽液分离器5之间，汽液分离器5可安装在气体压缩机15的出入口用于汽液分离，汽柴油分离塔7的输出端安装有第一混合油冷凝器8和第二混合油冷凝器9，汽柴油分离塔7的输出端还安装有第一汽油冷凝器10和第二汽油冷凝器11，第一汽油冷凝器10和第二汽油冷凝器11的输出端分别安装有油水分离箱13和吸附器14，油水分离箱13和汽柴油分离塔7之间安装有换热器12。

吸附器14的输出端与压缩机15的输入端连接，压缩机15的输入端与制冷机16的输出端连接，制冷机16的输出端与轻烃油储罐23连接，压缩机15的输出端与制产燃气24连接，第一汽油吸附过渣19和第二汽油吸附过渣20的输出端均与汽油储罐22连接，第一柴油吸附过渣17和第二柴油吸附过渣18的输出端均与柴油储罐21连通，油水分离箱13的输出端与第一汽油吸附过渣19和第二汽油吸附过渣20。

本发明中，裂解釜材料选用特种耐蚀耐热合金钢，呈立式长圆筒形，能满足物料最高反应温度的要求，安装有物料强制导向装置，保证物料交替受热，加热均匀；裂解釜设有连续进料和自动出渣装置，可将物料连续不断地送入裂解釜和经出料口排出残渣。裂解釜两端均设有检修和观测装置；裂解釜两端采用变径结构，设有自动多向调节与特殊密封填料式相结合的动-静密封结构，可防止裂解釜内气体外溢，密封效果好；在裂解釜外部设有加热炉，由外部加热裂解釜体外壁。加热炉由炉体、燃气烧嘴、热烟气管路、排烟装置等组成。加热炉设有燃气直接加热系统和远程安全加热系统，可根据需要选择加热方式；出渣装置设计巧妙，设有组合式出料装置，采用变频调速，确保排渣连续、自动化，并确保无油气泄漏。可打开检修裂解釜；物料在反应过程中产生的可燃性混合废气，经回收、分离、净化处理后送至燃气烧嘴作为燃料使用，可完全或基本利用回收气加温而不需额外的燃料，大大节能；生产中产生的不凝气经废气处理器处理后送入加温炉燃烧，干净卫生，节能环保。烟气经“烟气净化罐”净化处理，可达到GB13271-2001锅炉大气污染物排放标准。废渣可进一步加工成工业炭黑或粉煤灰，基本上做到无污染零排放；采用了不间断进料的连续反应工艺，故可以连续均匀地产生不凝气，正常出油后可以基本上满足生产时连续自我加热的需要，不需额外的燃料，大大节能；采用双裂双催工艺，即热裂解和催化裂解、液相催化和气相催化同时进行。由于原料组成复杂，分子量大，仅靠热裂解是不够的，必须进行催化裂解，即采取催化方式将较大分子断链，改变其分子量，使之基本达到柴油C14～18的碳链结构、230左右的分子量，这样可以大大提高收率和油品质量。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.全密封连续热裂解釜，包括进料绞龙(1)、第一热裂解釜(2)、第二热裂解釜(3)、出渣绞龙(4)、汽液分离器(5)、再沸器(6)、汽柴油分离塔(7)、第一混合油冷凝器(8)、第二混合油冷凝器(9)、第一汽油冷凝器(10)、第二汽油冷凝器(11)、换热器(12)、油水分离箱(13)、吸附器(14)、压缩机(15)、制冷机(16)、第一柴油吸附过渣(17)、第二柴油吸附过渣(18)、第一汽油吸附过渣(19)、第二汽油吸附过渣(20)、柴油储罐(21)、汽油储罐(22)、轻烃油储罐(23)、制产燃气(24)，其特征在于，所述第一热裂解釜(2)和第二热裂解釜(3)并列安装，所述进料绞龙(1)安装在第一热裂解釜(2)的进料口处，所述出渣绞龙(4)安装在第二热裂解釜(3)的出料口处，所述汽液分离器(5)与第一热裂解釜(2)连通，所述再沸器(6)安装在汽柴油分离塔(7)与汽液分离器(5)之间，所述汽柴油分离塔(7)的输出端安装有第一混合油冷凝器(8)和第二混合油冷凝器(9)，所述汽柴油分离塔(7)的输出端还安装有第一汽油冷凝器(10)和第二汽油冷凝器(11)，所述第一汽油冷凝器(10)和第二汽油冷凝器(11)的输出端分别安装有油水分离箱(13)和吸附器(14)，所述油水分离箱(13)和汽柴油分离塔(7)之间安装有换热器(12)，所述吸附器(14)的输出端与压缩机(15)的输入端连接，所述压缩机(15)的输入端与制冷机(16)的输出端连接。

2.根据权利要求1所述的全密封连续热裂解釜，其特征在于，所述制冷机(16)的输出端与轻烃油储罐(23)连接。

3.根据权利要求1所述的全密封连续热裂解釜，其特征在于，所述压缩机(15)的输出端与制产燃气(24)连接。

4.根据权利要求1所述的全密封连续热裂解釜，其特征在于，所述第一汽油吸附过渣(19)和第二汽油吸附过渣(20)的输出端均与汽油储罐(22)连接。

5.根据权利要求1所述的全密封连续热裂解釜，其特征在于，所述第一柴油吸附过渣(17)和第二柴油吸附过渣(18)的输出端均与柴油储罐(21)连通。

6.根据权利要求1所述的全密封连续热裂解釜，其特征在于，所述油水分离箱(13)的输出端与第一汽油吸附过渣(19)和第二汽油吸附过渣(20)。

Images