CN117654380B - 一种废旧有机物裂解气综合回收用催化加氢裂解系统 - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
本发明公开了一种废旧有机物裂解气综合回收用催化加氢裂解系统，属于有机物裂解技术领域，包括上下安装有封头的反应器壳体以及氢气管道，所述反应器壳体内设置有催化剂床，所述反应器壳体上连接有进油管道，所述氢气管道上安装有加气泵，所述氢气管道的一端连接有进气箱，所述进气箱上连接有进气管，所述进气管的一端与反应器壳体的底部相连通，所述反应器壳体内安装有环形的箱体，所述反应器壳体侧壁上设置有多根加压管，多根所述加压管的一端均与箱体的顶壁相连通；本发明氢气的进气流速会根据温度的升高而改变，从而减少氢气与油在催化剂床上的逗留时间，避免产生结焦，保证反应的正常进行。
Description
技术领域
本发明涉及有机物裂解技术领域，具体涉及一种废旧有机物裂解气综合回收用催化加氢裂解系统。
背景技术
塑料是重要的有机合成高分子材料，塑料制品质轻、化学性质稳定、绝缘性好、导热率低，而且价格更低，性价比更高，因此广泛应用于我们的生活中。随着炼油产能的持续扩大以及油头化尾的升级，塑料产品产能持续增长，从20世纪50年代开始到2022年，全球的塑料产量已经累计接近了100亿吨。并且，目前全球还在以每年4亿吨的速度生产塑料。但是塑料产品由于其特殊的化学分子结构和物理性质，在自然界中可以稳定存在长达 100 年之久，因此这些塑料产品制成制品后的去向成为困扰各国的难题。
目前废旧塑料制品通过高温裂解的方式进行处理，废塑料通过热解反应器以将至少一部分聚烯烃废物热裂解并生成热解流出物，将热解流出物分离成尾气、石脑油/柴油馏分、重质馏分和烧焦物，这些产物都有着回收利用的价值，而加氢催化技术是改善油品质的常用技术之一，通常是为了脱除原料中的硫、氮、氧、金属等杂质，或减小原料分子的大小而进行的催化反应过程，此步骤需要用到加氢反应器；
但是加氢反应一般都是放热反应，随着反应的进行，反应器内温度是逐渐升高的，虽然温度越高，反应速率越快，但是当温度越高时，催化剂表面越容易产生结焦，会降低催化剂活性，影响反应的正常进行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种废旧有机物裂解气综合回收用催化加氢裂解系统，解决以下技术问题：加氢反应器内温度随着反应的进行逐渐升高，会导致催化剂表面结焦，降低催化剂的活性。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种废旧有机物裂解气综合回收用催化加氢裂解系统，包括上下安装有封头的反应器壳体以及氢气管道，所述反应器壳体内设置有催化剂床，所述反应器壳体上连接有进油管道，所述氢气管道上安装有加气泵，所述氢气管道的一端连接有进气箱，所述进气箱上连接有进气管，所述进气管的一端与反应器壳体的底部相连通，所述反应器壳体内安装有环形的箱体，所述反应器壳体侧壁上设置有多根加压管，多根所述加压管的一端均与箱体的顶壁相连通，另一端与进气箱之间设置有推动机构，所述进气箱内设置有进气调节机构，所述进气调节机构包括四块转动板，所述推动机构推动转动板角度改变来调节进气速率。
作为本发明进一步的方案：所述箱体内活动设置有活塞环，所述箱体的底壁连接有加水管。
作为本发明进一步的方案：所述活塞环上活动设置有多根导向杆，所述导向杆两端固定在箱体的顶壁和底壁上，所述活塞环可在导向杆上自由上下移动。
作为本发明进一步的方案：所述进气调节机构还包括四个固定在进气箱拐角处的安装块，所述转动板转动安装在两个安装块之间，所述转动板的截面为等腰梯形结构，且所述转动板的一侧壁上连接有第一弹簧，所述第一弹簧的一端连接在进气箱的侧壁上。
作为本发明进一步的方案：相邻的两块所述转动板之间连接有遮挡布，所述遮挡布的一侧连接有连接绳，所述连接绳的一端连接在进气箱的侧壁上。
作为本发明进一步的方案：所述推动机构包括固定在进气箱侧壁上的固定杆，所述固定杆的一端固定有加压箱，所述加压管的一端与加压箱相连通，所述加压箱内设置有活塞板，所述活塞板的一侧壁上连接有第二弹簧，所述第二弹簧的一端与加压箱的侧壁相连通，所述活塞板的另一侧壁上连接有推动杆，所述推动杆的一端贯穿加压箱与进气箱的侧壁固定有推动块。
作为本发明进一步的方案：所述推动块为球形结构，且所述推动块与转动板的侧壁接触。
作为本发明进一步的方案：所述进气管远离反应器壳体的一端安装有导流罩。
本发明的有益效果：
（1）本发明通过设置箱体、加压管、推动机构和进气调节机构，随着反应的进气，反应器壳体内温度逐渐升高，导致箱体内气体受热膨胀，气压增大，从而推动转动板的角度改变，减小了进气的截面积，从而增大了进气流速，此时温度高，反应快，减少氢气与油在催化剂床上的逗留时间，从而避免产生结焦，保证反应的正常进行；
（2）本发明通过在箱体内设置活塞环，可在箱体内加入适量的水溶液，温度升高后，水溶液蒸发产生蒸汽，推动活塞环移动，加压效果更加明显，更有利于推动转动板的转动；
（3）本发明通过设置遮挡布和连接绳，遮挡布采用非透气性材料制成，可避免氢气四溢，并且随着四块转动板角度的改变，遮挡布逐渐折叠，不会影响四块转动板的叠合。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明箱体的立体结构示意图；
图3是本发明箱体的内部结构示意图；
图4是本发明进气箱的内部结构示意图；
图5是本发明进气箱的立体结构示意图；
图6是本发明转动板的立体结构示意图；
图7是本发明推动机构的结构示意图。
图中：1、反应器壳体；2、进油管道；3、氢气管道；4、催化剂床；5、加气泵；6、箱体；601、导向杆；602、活塞环；7、加压管；8、进气箱；9、进气管；10、导流罩；11、推动机构；1101、固定杆；1102、加压箱；1103、活塞板；1104、第二弹簧；1105、推动杆；1106、推动块；12、安装块；13、转动板；14、第一弹簧；15、遮挡布；16、连接绳。
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它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5所示，本发明为一种废旧有机物裂解气综合回收用催化加氢裂解系统，包括上下安装有封头的反应器壳体1以及氢气管道3，反应器壳体1内设置有催化剂床4，反应器壳体1上连接有进油管道2，氢气管道3上安装有加气泵5，氢气管道3的一端连接有进气箱8，进气箱8上连接有进气管9，进气管9的一端与反应器壳体1的底部相连通，反应器壳体1内安装有环形的箱体6，反应器壳体1侧壁上设置有多根加压管7，多根加压管7的一端均与箱体6的顶壁相连通，另一端与进气箱8之间设置有推动机构11，进气箱8内设置有进气调节机构，进气调节机构包括四块转动板13，推动机构11推动转动板13角度改变来调节进气速率；将废旧塑料热解后产生的重油通过进油管道2送入反应器壳体1内，氢气通过氢气管道3送入，氢气与重油在催化剂床4上催化剂的作用下进行反应，随着反应的不断进行，反应器壳体1内温度不断升高，箱体6内气体受热膨胀，气压逐渐增大，再利用推动机构11推动转动板13角度发生改变，从而改变进气的截面积，使气流的流速加快，减少氢气与油在催化剂床4上的逗留时间，从而避免产生结焦，保证反应的正常进行。
参阅图2-3，箱体6内活动设置有活塞环602，箱体6的底壁连接有加水管，活塞环602上活动设置有多根导向杆601，导向杆601两端固定在箱体6的顶壁和底壁上，活塞环602可在导向杆601上自由上下移动；为了提高推动效果，可在箱体6内添加适量的水溶液，水溶液位于活塞环602的下方，水溶液受热蒸发，推动活塞环602升高，并且温度越高，水溶液蒸发越快，使四块转动板13靠近形成棱台型结构，此时进气速率最快，也就是说，本申请可根据反应器壳体1内的温度进行自适应的调节进气速率。
参阅图5-6，进气调节机构还包括四个固定在进气箱8拐角处的安装块12，转动板13转动安装在两个安装块12之间，转动板13的截面为等腰梯形结构，且转动板13的一侧壁上连接有第一弹簧14，第一弹簧14的一端连接在进气箱8的侧壁上；反应停止后，温度逐渐降低，气压逐渐减小，在第一弹簧14的作用下，转动板13可自动复位。
参阅图6，相邻的两块转动板13之间连接有遮挡布15，遮挡布15的一侧连接有连接绳16，连接绳16的一端连接在进气箱8的侧壁上；遮挡布15可避免氢气四溢，并且不会影响四块转动板13的叠合。
参阅图4和图7，推动机构11包括固定在进气箱8侧壁上的固定杆1101，固定杆1101的一端固定有加压箱1102，加压管7的一端与加压箱1102相连通，加压箱1102内设置有活塞板1103，活塞板1103的一侧壁上连接有第二弹簧1104，第二弹簧1104的一端与加压箱1102的侧壁相连通，活塞板1103的另一侧壁上连接有推动杆1105，推动杆1105的一端贯穿加压箱1102与进气箱8的侧壁固定有推动块1106，推动块1106为球形结构，且推动块1106与转动板13的侧壁接触；气压增大后，会推动活塞板1103移动，活塞板1103带动推动杆1105和推动块1106移动，即可推动转动板13角度改变。
参阅图4，进气管9远离反应器壳体1的一端安装有导流罩10；导流罩10对氢气进行导流，使氢气更好的进入反应器壳体1内。
本发明的工作原理：预先在箱体6内加入适量的水溶液，将废旧塑料热解后产生的重油通过进油管道2送入反应器壳体1内，氢气通过氢气管道3送入，氢气与重油在催化剂床4上催化剂的作用下进行反应，随着反应的不断进行，反应器壳体1内温度不断升高，箱体6内水溶液受热蒸发，推动活塞环602升高，并且温度越高，水溶液蒸发越快，气压逐渐增大，推动箱体6内的气体从加压管7进入加压箱1102内，推动活塞板1103移动，活塞板1103带动推动杆1105和推动块1106移动，即可推动转动板13角度改变，从而改变进气的截面积，使气流的流速加快，减少氢气与油在催化剂床4上的逗留时间，从而避免产生结焦，而由于温度的升高，反应速率也加快，保证反应的正常进行，并且温度越高，转动板13的转动角度越大，进气的截面积也越小，气流速率也越快，也就是说，本申请可根据反应器壳体1内的温度进行自适应的调节进气速率；
反应结束后，温度逐渐降低，箱体6蒸汽逐渐冷凝，气压逐渐减小，使得活塞环602自动复位，并且活塞板1103在第二弹簧1104的作用下进行复位，转动板13在第一弹簧14的作用下进行复位，方便下一次的反应进行。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (5)
1.一种废旧有机物裂解气综合回收用催化加氢裂解系统，包括上下安装有封头的反应器壳体（1）以及氢气管道（3），所述反应器壳体（1）内设置有催化剂床（4），其特征在于，所述反应器壳体（1）上连接有进油管道（2），所述氢气管道（3）上安装有加气泵（5），所述氢气管道（3）的一端连接有进气箱（8），所述进气箱（8）上连接有进气管（9），所述进气管（9）的一端与反应器壳体（1）的底部相连通，所述反应器壳体（1）内安装有环形的箱体（6），所述反应器壳体（1）侧壁上设置有多根加压管（7），多根所述加压管（7）的一端均与箱体（6）的顶壁相连通，另一端与进气箱（8）之间设置有推动机构（11），所述进气箱（8）内设置有进气调节机构，所述进气调节机构包括四块转动板（13），所述推动机构（11）推动转动板（13）角度改变来调节进气速率；
所述进气调节机构还包括四个固定在进气箱（8）拐角处的安装块（12），所述转动板（13）转动安装在两个安装块（12）之间，所述转动板（13）的截面为等腰梯形结构，且所述转动板（13）的一侧壁上连接有第一弹簧（14），所述第一弹簧（14）的一端连接在进气箱（8）的侧壁上；
相邻的两块所述转动板（13）之间连接有遮挡布（15），所述遮挡布（15）的一侧连接有连接绳（16），所述连接绳（16）的一端连接在进气箱（8）的侧壁上；
所述推动机构（11）包括固定在进气箱（8）侧壁上的固定杆（1101），所述固定杆（1101）的一端固定有加压箱（1102），所述加压管（7）的一端与加压箱（1102）相连通，所述加压箱（1102）内设置有活塞板（1103），所述活塞板（1103）的一侧壁上连接有第二弹簧（1104），所述第二弹簧（1104）的一端与加压箱（1102）的侧壁相连通，所述活塞板（1103）的另一侧壁上连接有推动杆（1105），所述推动杆（1105）的一端贯穿加压箱（1102）与进气箱（8）的侧壁固定有推动块（1106）。
2.根据权利要求1所述的一种废旧有机物裂解气综合回收用催化加氢裂解系统，其特征在于，所述箱体（6）内活动设置有活塞环（602），所述箱体（6）的底壁连接有加水管。
3.根据权利要求2所述的一种废旧有机物裂解气综合回收用催化加氢裂解系统，其特征在于，所述活塞环（602）上活动设置有多根导向杆（601），所述导向杆（601）两端固定在箱体（6）的顶壁和底壁上，所述活塞环（602）可在导向杆（601）上自由上下移动。
4.根据权利要求1所述的一种废旧有机物裂解气综合回收用催化加氢裂解系统，其特征在于，所述推动块（1106）为球形结构，且所述推动块（1106）与转动板（13）的侧壁接触。
5.根据权利要求1所述的一种废旧有机物裂解气综合回收用催化加氢裂解系统，其特征在于，所述进气管（9）远离反应器壳体（1）的一端安装有导流罩（10）。
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