CN112480953A - 高碳沥青加工设备 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种高碳沥青加工设备，其包括：换热器，闪蒸塔，真空储料罐，冷凝器，真空缓冲罐，液封罐，真空机组和水气分离罐；闪蒸塔内包括分馏段，熔盐加温段和降温段；熔盐加温段连接导通至闪蒸塔外部的熔盐出口和熔盐入口；降温段中设有降温夹层；降温段底部通过传输机构导通至真空储料罐；换热器内设有原料管路和馏分油管路；原料管路的输入端连接原料泵、输出端导通闪蒸塔；馏分油管路的输入端导通分馏段、输出端导通冷凝器；冷凝器的输出端导通真空缓冲罐；真空缓冲罐的出液口导通至液封罐、出气口导通至真空机组；真空机组导通至水汽分离罐。本申请能够制备高碳沥青，摆脱生产材料对外部供应的依赖，降低国内生产加工的原材料成本。

Description

高碳沥青加工设备
技术领域
本申请属于化工技术领域，具体来说涉及一种高碳沥青加工设备。
背景技术
高碳沥青作为生产手机电池发泡材料，碳纤维，高性能电池的重要原料，是指软化点 达到280℃以上的沥青。高碳沥青具有粘度特高，流动性差的问题。因此，目前我国企业无法通过现有加工设备通过沥青原料生产高碳沥青，其原因在于：现有设备中是将沥青原理在管式炉中加温后喷入闪蒸塔中的分离方式，这种方案存在的问题是，由于高碳沥青粘度高的特点，为保证沥青原料能够从管式炉压入闪蒸塔内，管式炉只能将沥青原料加温至400摄氏度的高温。这就导致裂解过程中由于温度不高、生成的碳含量不足，无法形成液 相的高碳沥青。因此，目前我国企业主要依靠进口来解决实际生产中对高碳沥青的需求主 要依靠进口解决。进而造成高碳沥青成本高昂、供应受限等问题。因此，如何实现一种自 主研发的对高碳沥青加工设备，以克服上述问题，是本领域技术人员需要研究的方向。
发明内容
本申请的目的是提供一种高碳沥青加工设备，能够制备高碳沥青，摆脱生产材料对外 部供应的依赖，降低国内生产加工的原材料成本。
其采用的技术方案如下：
一种高碳沥青加工设备，其包括：换热器，闪蒸塔，真空储料罐，冷凝器，真空缓冲罐，液封罐，真空机组和水气分离罐；所述闪蒸塔内包括由高到低依序导通的分馏段，熔 盐加温段和降温段；所述熔盐加温段连接导通至闪蒸塔外部的熔盐出口和熔盐入口；所述 降温段中设有降温夹层，所述降温夹层中设有降温介质；所述降温段底部通过传输机构导 通至真空储料罐；所述换热器内设有原料管路和馏分油管路；所述原料管路的输入端连接 原料泵、输出端导通至闪蒸塔内；所述馏分油管路的输入端导通分馏段、输出端导通冷凝 器的输入端；所述冷凝器的输出端导通至真空缓冲罐内；所述真空缓冲罐的出液口导通至 液封罐、所述真空缓冲罐的出气口导通至真空机组的输入端；所述真空机组的输出端导通 至水汽分离罐内；所述水汽分离罐上设有排水管和排气管。
通过采用这种技术方案：沥青原料在闪蒸塔中与高温熔盐直接进行反应，生成煤焦沥 青和馏分油。煤焦沥青质量较重，进入降温段内实现降温，并最终输出至真空储料罐完成 存储。而馏分油质量较轻，向上进入分馏段进行分馏，随后进入换热器1的馏分油管路与 原料换热，换热后的馏分油进入冷凝器进行冷凝处理，在真空缓冲罐内实现油气分离。上 述过程中，因为高温熔盐的温度可以达到450℃以上，常温的沥青原料与高温熔盐的温差 极大，能够实现迅速反应，因此裂解过程形成更多的碳，保证生成高碳沥青。
优选的是，上述高碳沥青加工设备中：所述真空缓冲罐的出气口与真空机组的输入端 之间还设有二次油气分离装置，所述二次油气分离装置包括冷排槽和油气分离器；所述冷 排槽的输入端与真空缓冲罐的出气口导通，所述冷排槽的输出端连接油气分离器的输入 端；所述油气分离气的气口导通至真空机组的输入端；所述油气分离器的液口导通至封液 罐内。
通过采用这种技术方案：真空缓冲罐上部不凝气经过真空水冷槽E-103再冷凝，进入 油气分离器进行二次油气分离，油气分离器顶部进入通过真空机组抽取负压后，真空机组 出口废气送至水气分离罐分离水和不凝气。
更优选的是，上述高碳沥青加工设备中：所述传输机构采用横向搅龙。
通过采用这种技术方案：由于煤焦沥青具有粘稠性，在传输过程中，横向搅龙可以将 煤焦沥青不断搅碎，使其最后输出至真空储料罐完成存储。
进一步优选的是，上述高碳沥青加工设备中：所述闪蒸塔中设有垂直搅龙；所述闪蒸 塔顶部设有连接垂直搅龙的变速箱。
通过采用这种技术方案：以变速箱驱动垂直搅龙旋转。由于煤焦沥青具有一点的粘稠 性，在传输过程中，垂直搅龙可以加速煤焦沥青通过降温端的过程，避免在闪蒸塔内堆积 和造成堵塞。
进一步优选的是，上述高碳沥青加工设备中：所述降温介质采用水或导热油。
与现有技术相比，本申请取得的技术效果是：通过在闪蒸塔内部以沥青原料在闪蒸塔 中与高温熔盐直接反应的方式，提高了沥青原料的闪蒸温度，可直接获得高碳沥青的成品。
附图说明
下面结合附图与具体实施方式对本申请作进一步详细的说明：
图1为本申请的结构框图；本图中省略了降温夹层和降温段内的垂直搅龙。
各部件对应的附图标记如下：
1、换热器；2、闪蒸塔；3、真空储料罐；4、冷凝器；5、真空缓冲罐；6、液封罐； 7、真空机组；8、水气分离罐；21、分馏段；22、熔盐加温段；23、降温段；25、变速箱； 221、熔盐出口；222、熔盐入口；81、排水管；82、排气管；91、冷排槽；92、油气分离 器。
具体实施方式
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将结合各个实施例作进一步描述。
如图1所示为实施例1：
一种高碳沥青加工设备，其包括：换热器1，闪蒸塔2，真空储料罐3，冷凝器4，真 空缓冲罐5，液封罐6，真空机组7，水气分离罐8，冷排槽91和油气分离器92。
所述闪蒸塔2内包括由高到低依序导通的分馏段21，熔盐加温段22和降温段23；所述熔盐加温段22连接导通至闪蒸塔2外部的熔盐出口221和熔盐入口222；所述降温段 23中设有降温夹层，所述降温夹层中设有降温介质；所述降温段23底部通过传输机构31 导通至真空储料罐3；所述换热器1内设有原料管路和馏分油管路；所述原料管路的输入 端连接原料泵、输出端导通至闪蒸塔2内；所述馏分油管路的输入端导通分馏段21、输 出端导通冷凝器4的输入端；所述冷凝器4的输出端导通至真空缓冲罐5内；所述真空缓 冲罐5的出液口导通至液封罐6内，所述冷排槽91的输入端与真空缓冲罐5的出气口导 通，所述冷排槽91的输出端连接油气分离器92的输入端；所述油气分离气92的气口导 通至真空机组7的输入端；所述油气分离器92的液口导通至封液罐6内。所述真空机组 7的输出端导通至水汽分离罐8内；所述水汽分离罐8上设有排水管81和排气管82。所 述排气管82导通至熔盐炉或导热油锅炉。所述排水管81导通至污水管网。
在本例中：所述降温介质采用水或导热油。所述传输机构31采用横向搅龙。所述闪蒸塔2中设有垂直搅龙24；所述闪蒸塔2顶部设有连接垂直搅龙24的变速箱25。
实践中，其工作过程如下：
中温煤焦渣油自罐区经原料泵加压输送至换热器1内，在原料管路中与馏分油管路内 的馏分油实现换热，实现预加温。预加温后的中温煤焦渣油进入闪蒸塔2中上部的集联管 束中，此时，经熔盐炉加热后温度达到500℃的热熔盐由熔盐进口222进入闪蒸塔2内，该热熔盐对中温煤焦渣油进行加热，使其分解出馏分油和煤焦沥青。其中，煤焦沥青质量较重，进入降温段内与降温夹层中的降温介质进行热交换实现降温，并最终经横向搅龙搅碎后输出至真空储料罐3完成存储。而馏分油质量较轻，向上进入分馏段进行分馏。该馏 分油随后进入换热器1的馏分油管路与原料换热，换热后的馏分油进入冷凝器4进行冷凝 处理，冷凝处理后的馏分油到达真空缓冲罐5，在真空缓冲罐5内实现油气分离：真空缓 冲罐5内形成的油液部分进入液封罐6进行存储，真空缓冲罐5内形成的气体部分进入冷 排槽71进行二次冷凝，二次冷凝后的气体部分进入油气分离器92进行二次油气分离，该 二次油气分离形成的气体部分被抽入真空机组7、油液部分进入液封罐6；抽入真空机组 7内的气体部分经真空机组7负压真空处理后输入水汽分离罐8，并在水汽分离罐8中形 成分离水和不凝气。所述分离水通过排水管81进入污水管网，所述不凝气通过排气管82 输出至熔盐炉或导热油锅炉进行燃烧处理。
经检测，采用上述设备样机进行高碳沥青生产加工实验，每天可处理约30吨的中温 沥青，该中温沥青的软化点为90°、产出5吨高碳沥青和24吨橡胶填充油。
以上所述，仅为本申请的具体实施例，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉 本领域技术的技术人员在本申请公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖 在本申请的保护范围之内。本申请的保护范围以权利要求书的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种高碳沥青加工设备，其特征在于，包括：换热器(1)，闪蒸塔(2)，真空储料罐(3)，冷凝器(4)，真空缓冲罐(5)，液封罐(6)，真空机组(7)和水气分离罐(8)；
所述闪蒸塔(2)内包括由高到低依序导通的分馏段(21)，熔盐加温段(22)和降温段(23)；所述熔盐加温段(22)连接导通至闪蒸塔(2)外部的熔盐出口(221)和熔盐入口(222)；所述降温段(23)中设有降温夹层(231)，所述降温夹层(231)中设有降温介质；所述降温段(23)底部通过传输机构(31)导通至真空储料罐(3)；
所述换热器(1)内设有原料管路和馏分油管路；所述原料管路的输入端连接原料泵、输出端导通至闪蒸塔(2)内；所述馏分油管路的输入端导通分馏段(21)、输出端导通冷凝器(4)的输入端；所述冷凝器(4)的输出端导通至真空缓冲罐(5)内；所述真空缓冲罐(5)的出液口导通至液封罐(6)、所述真空缓冲罐(5)的出气口导通至真空机组(7)的输入端；所述真空机组(7)的输出端导通至水汽分离罐(8)内；所述水汽分离罐(8)上设有排水管(81)和排气管(82)。
2.如权利要求1所述高碳沥青加工设备，其特征在于：所述真空缓冲罐(5)的出气口与真空机组(7)的输入端之间还设有二次油气分离装置，所述二次油气分离装置包括冷排槽(91)和油气分离器(92)；
所述冷排槽(91)的输入端与真空缓冲罐(5)的出气口导通，所述冷排槽(91)的输出端连接油气分离器(92)的输入端；所述油气分离气(92)的气口导通至真空机组(7)的输入端；所述油气分离器(92)的液口导通至封液罐(6)内。
3.如权利要求1所述高碳沥青加工设备，其特征在于：所述传输机构(31)采用横向搅龙。
4.如权利要求1所述高碳沥青加工设备，其特征在于：所述闪蒸塔(2)中设有垂直搅龙(24)；所述闪蒸塔(2)顶部设有连接垂直搅龙(24)的变速箱(25)。
5.如权利要求1所述高碳沥青加工设备，其特征在于：所述降温介质采用水或导热油。
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