CN115125027A - 一种裂解炉的裂解气循环利用装置 - Google Patents

一种裂解炉的裂解气循环利用装置 Download PDF

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    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
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    • C10G1/10Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal from rubber or rubber waste

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Abstract

本发明公开了一种裂解炉的裂解气循环利用装置,包括汽包、缓冲罐、冷却水箱、半成品油箱和生产油箱,裂解炉的裂解气循环利用装置由汽包、缓冲罐、冷却水箱、半成品油箱和生产油箱组成,且汽包顶部设置的饱和蒸汽管通过第二导管与缓冲罐的进气口连通,缓冲罐的抽气口通过第三导管与冷却水箱的进料端连接,冷却水箱的出料端通过第四导管与半成品油箱的输入端口连接,半成品油箱的输出端口与生产油箱连通;本发明通过汽包、缓冲罐和冷却水水箱的混合使用,再次对裂解气进行分离处理,使得裂解气与裂解炉产生的轻质油水进一步分开,从而有效提高裂解炉对轮胎的裂解效率,同时使得分离后的裂解气体含有杂质少,再次通入到裂解炉时燃烧效率高。

Description

一种裂解炉的裂解气循环利用装置
技术领域
本发明涉及一种循环利用装置,特别涉及一种裂解炉的裂解气循环利用装置,属于裂解气处理技术领域。
背景技术
车轮胎是汽车的重要部件之一,它直接与路面接触,和汽车悬架共同来缓和汽车行驶时所受到的冲击,保证汽车有良好的乘座舒适性和行驶平顺性;保证车轮和路面有良好的附着性;提高汽车的牵引性、制动性和通过性;承受着汽车的重量,轮胎在汽车上所起的重要作用越来越受到人们的重视。
根据对轮胎成份的分析,其主要成分组成大致为橡胶50%、炭黑25%、钢丝15%、硫氧化锌和硫助剂等辅料10%,其中橡胶分为天然橡胶和合成橡胶,天然橡胶主要来源于三叶橡胶树,它是一种有弹性的碳氢化合物,异戊二烯聚合物,不过,现在世界上超过60%的橡胶制品,都是通过石油化学工业人工合成的,在橡胶的应用中,轮胎用量最大,各种天然及合成橡胶中约60%被用于制造轮胎,车用轮胎中使用的橡胶主要有丁苯橡胶,它与天然橡胶混合用于制造胎面;聚丁二烯橡胶,与丁苯橡胶及天然橡胶混合制造胎面,亦与天然橡胶混合制造胎侧,获得更好的抗磨性和更长的弯曲寿命;此外还有丁基橡胶,用于制造内胎和气密层。
当轮胎破损时,需要进行更换,而破损后的轮胎不能再次进行修补使用,往往需要通过裂解炉进行裂解处理,废轮胎的热裂解是指在无氧或缺氧工况及适当的温度下,橡胶中主链具有不饱和键的高分子断裂,产物主要是单体、二聚物和碎片,生成物再聚合为多种烯经,从而脱出挥发性物质并形成固体炭的过程,其产物主要是燃料油、裂解气等可贮存性能源和炭黑、钢丝,各产物成分随热解方式、热解温度等变化而不同。
在裂解炉裂解时,为了能源循环节约,产生的裂解气直接通过管道再次通入裂解炉燃烧室作为燃料使用,但是裂解气没有进过加工处理,没有与轻质油水混合物质分开,降低了裂解炉的裂解效率,同时杂质较高的裂解气通入炉中燃烧效率不高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种裂解炉的裂解气循环利用装置,以解决上述背景技术中提出的产生的裂解气直接通过管道再次通入裂解炉燃烧室作为燃料使用,但是裂解气没有进过加工处理,没有与轻质油水混合物质分开,降低了裂解炉的裂解效率,同时杂质较高的裂解气通入炉中燃烧效率不高的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种裂解炉的裂解气循环利用装置,包括汽包、缓冲罐、冷却水箱、半成品油箱和生产油箱,所述裂解炉的裂解气循环利用装置由汽包、缓冲罐、冷却水箱、半成品油箱和生产油箱组成,且所述汽包顶部设置的饱和蒸汽管通过第二导管与缓冲罐的进气口连通,所述缓冲罐的抽气口通过第三导管与冷却水箱的进料端连接,所述冷却水箱的出料端通过第四导管与半成品油箱的输入端口连接,所述半成品油箱的输出端口与生产油箱连通。
作为本发明的一种优选技术方案,所述汽包内部设有汽水旋风分离器和蒸汽清洗装置,通过汽水旋风分离器和蒸汽清洗装置分别对裂解气进行汽水分离和气体清洗,所述汽包的外部装有温度计和压力计,对汽包内部的裂解气进行测温和测压。
作为本发明的一种优选技术方案,所述汽包上部的上升管与裂解炉的输出端固定连接,使得经过裂解炉加工后的裂解汽进入到汽包内部,并沿着汽包内壁与弧形衬板形成的狭窄的环形通道流下。
作为本发明的一种优选技术方案,所述裂解气循环利用装置中汽包、缓冲罐、冷却水箱、半成品油箱和生产油箱的各分部控制器与裂解气循环利用装置的控制系统电性连接。
作为本发明的一种优选技术方案,所述半成品油箱和生产油箱之间还设置有处理装置,且所述处理装置将半成品油箱中的半成品残液经过杂质分离和脱水后得到再生油。
作为本发明的一种优选技术方案,所述缓冲罐选用隔膜式缓冲罐,所述隔膜式缓冲罐选用单隔膜式缓冲罐,所述缓冲罐的隔膜材料为不锈钢结构。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明一种裂解炉的裂解气循环利用装置,通过汽包、缓冲罐和冷却水水箱的混合使用,再次对裂解气进行分离处理,使得裂解气与裂解炉产生的轻质油水进一步分开,从而有效提高裂解炉对轮胎的裂解效率,同时使得分离后的裂解气体含有杂质少,再次通入到裂解炉时燃烧效率高。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中:1、汽包;2、缓冲罐;3、冷却水箱;4、半成品油箱;5、生产油箱。
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。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1,本发明提供了一种裂解炉的裂解气循环利用装置的技术方案:一种裂解炉的裂解气循环利用装置,包括汽包1、缓冲罐2、冷却水箱3、半成品油箱4和生产油箱5,裂解炉的裂解气循环利用装置由汽包1、缓冲罐2、冷却水箱3、半成品油箱4和生产油箱5组成,且汽包1顶部设置的饱和蒸汽管通过第二导管与缓冲罐2的进气口连通,缓冲罐2的抽气口通过第三导管与冷却水箱3的进料端连接,冷却水箱3的出料端通过第四导管与半成品油箱4的输入端口连接,半成品油箱4的输出端口与生产油箱5连通。
汽包1内部设有汽水旋风分离器和蒸汽清洗装置,通过汽水旋风分离器和蒸汽清洗装置分别对裂解气进行汽水分离和气体清洗,汽包1的外部装有温度计和压力计,对汽包1内部的裂解气进行测温和测压;
具体的,轮胎在不同的裂解温度下产生的热解气成分不同,可以用一、二次反应理论来阐释:当热解温度较低时,废轮胎首先发生生成大分子脂肪经类(主要为烯经)的一次反应;热解温度较高或停留时间较长时,一次反应产物继续发生二次反应,二次反应有两个方向,一是生成小分子气态经的裂化反应,另一种是生成芳香经、大分子缩合焦状物质的芳香环化反应,甲烷和氢气为芳香环化反应的副产物,热解温度在较低的450℃时,热解产物主要为一次反应产物,即氢气、甲烷、乙烷、乙烯等低分子怪类浓度较低,而丁烷、戊烷等大分子烙类浓度较高。
汽包1上部的上升管与裂解炉的输出端固定连接,使得经过裂解炉加工后的裂解汽进入到汽包1内部,并沿着汽包1内壁与弧形衬板形成的狭窄的环形通道流下。
裂解气循环利用装置中汽包1、缓冲罐2、冷却水箱3、半成品油箱4和生产油箱5的各分部控制器与裂解气循环利用装置的控制系统电性连接,
具体的,为了裂解气的循环利用,裂解气一般成组设置,为充分利用裂解气,同一厂房内的裂解设备串联运行,第一台裂解炉由室温升至200~300℃的4个小时内由生物质成型燃料块作为燃料供热,4小时后,裂解气的产生趋于稳定状态,在为自身供给裂解炉燃料的同时,部分可作为第二台裂解炉的启动燃料;当第2台裂解炉运行4小时后,可同时为第3台裂解炉提供燃料,以此类推,最终当第6台裂解炉运行4小时后,第1台裂解炉刚好进料完成、开始裂解,第6台裂解炉产生的裂解气即可为第1台裂解炉供气,这样,6台裂解炉即可以昼夜不间断连续运行,而控制系统根据多组裂解炉的加工时间和顺序控制裂解气循环利用装置的处理速度和通入分配量。
半成品油箱4和生产油箱5之间还设置有处理装置,且处理装置将半成品油箱4中的半成品残液经过杂质分离和脱水后得到再生油。
具体的,处理装置为油水分离器,再经过处理后的裂解气通入到裂解炉中时,设置鼓风机进一步促使裂解气完全燃烧,根据裂解气成分可知,燃烧产物的主要成分是H2O、CO2、NOx、SO2,除此之外,由于存在一定比例的裂解气无法完全燃烧,燃烧废气中还可能含有颗粒物、经类、硫化氢等污染物,污染物经过处理后在进行排放。
缓冲罐2选用隔膜式缓冲罐,隔膜式缓冲罐选用单隔膜式缓冲罐,缓冲罐2的隔膜材料为不锈钢结构。
具体的,隔膜式缓冲罐也称预压式缓冲罐,利用隔膜将气体和液体隔开,工作时须预先充入一定压力的气体(空气或氮气),隔膜式缓冲罐和直接接触式缓冲罐相比,其体积小。且气体与液体不接触,能保证输送液体的性质。
具体使用时,本发明一种裂解炉的裂解气循环利用装置,处理时,废旧轮胎直接经人工进料进入裂解炉内,进料工段约2小时,裂解炉内是一个持续升温的环境,炉体内部在4小时内升温至200-300℃,此时裂解气开始处于稳定生成状态,接下来的5-8小时内温度缓慢爬升,当温度到达450℃时,轮胎裂解已基本完成,裂解过程中产生大量烟气,其成分主要包含重油(液态)、轻油(气态〉、裂解气和少量水蒸气等,重油下沉至渣油罐,通过油泵储存在储油罐内,气态成分经管道进入裂解气循环利用装置,通过汽包1进行分离,然后通过冷却水箱3内冷却后的烟气分为液体和气体,其中气体为提纯后的裂解气,其含有较少的液体为轻油和水的混合物,液体流入半成品油箱4,然后在通过油水分离器,分离出的轻质油分经油泵进入成品油箱5,少量含油废水经雾化后喷入裂解炉燃烧室作为燃料使用;而经过处理后的裂解气经管道输送至裂解炉再次件使用。
在本发明的描述中,需要理解的是,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。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种裂解炉的裂解气循环利用装置,包括汽包(1)、缓冲罐(2)、冷却水箱(3)、半成品油箱(4)和生产油箱(5),其特征在于,所述裂解炉的裂解气循环利用装置由汽包(1)、缓冲罐(2)、冷却水箱(3)、半成品油箱(4)和生产油箱(5)组成,且所述汽包(1)顶部设置的饱和蒸汽管通过第二导管与缓冲罐(2)的进气口连通,所述缓冲罐(2)的抽气口通过第三导管与冷却水箱(3)的进料端连接,所述冷却水箱(3)的出料端通过第四导管与半成品油箱(4)的输入端口连接,所述半成品油箱(4)的输出端口与生产油箱(5)连通。
2.根据权利要求1所述的一种裂解炉的裂解气循环利用装置,其特征在于:所述汽包(1)内部设有汽水旋风分离器和蒸汽清洗装置,通过汽水旋风分离器和蒸汽清洗装置分别对裂解气进行汽水分离和气体清洗,所述汽包(1)的外部装有温度计和压力计,对汽包(1)内部的裂解气进行测温和测压。
3.根据权利要求1所述的一种裂解炉的裂解气循环利用装置,其特征在于:所述汽包(1)上部的上升管与裂解炉的输出端固定连接,使得经过裂解炉加工后的裂解汽进入到汽包(1)内部,并沿着汽包(1)内壁与弧形衬板形成的狭窄的环形通道流下。
4.根据权利要求1所述的一种裂解炉的裂解气循环利用装置,其特征在于:所述裂解气循环利用装置中汽包(1)、缓冲罐(2)、冷却水箱(3)、半成品油箱(4)和生产油箱(5)的各分部控制器与裂解气循环利用装置的控制系统电性连接。
5.根据权利要求1所述的一种裂解炉的裂解气循环利用装置,其特征在于:所述半成品油箱(4)和生产油箱(5)之间还设置有处理装置,且所述处理装置将半成品油箱(4)中的半成品残液经过杂质分离和脱水后得到再生油。
6.根据权利要求1所述的一种裂解炉的裂解气循环利用装置,其特征在于:所述缓冲罐(2)选用隔膜式缓冲罐,所述隔膜式缓冲罐选用单隔膜式缓冲罐,所述缓冲罐(2)的隔膜材料为不锈钢结构。
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