CN204939397U - 单炉单釜生产改质沥青的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及单炉单釜生产改质沥青的装置，反应釜的进料口分别连接焦油蒸馏装置的沥青出料口及反应釜加热炉的沥青出料口；反应釜的出料口分别连接反应釜加热炉的沥青进料口和闪蒸塔的进料口；反应釜的裂解气出口连接闪蒸塔的进料口；闪蒸塔顶部的闪蒸油汽及蒸汽混合物出口连接油水分离槽；油水分离槽的顶部放散气出口连接排气洗净塔，排气洗净塔底部与清洗油槽连接，顶部出气口连接反应釜加热炉底部的进气口。本实用新型工艺流程短，能够有效地降低设备及管道结焦、堵塞的概率，同时通过综合调节反应釜内反应温度、反应压力和停留时间，可实现对树脂转变的控制，满足生产某一指标要求的改质沥青产品的需要；其投资低、能耗少，环保效果好。

Description

单炉单釜生产改质沥青的装置

技术领域

本实用新型涉及焦化工程领域中改质沥青生产技术领域，尤其涉及一种采用一台管式炉加热，在一台反应釜内连续生产改质沥青的单炉单釜生产改质沥青的装置。

背景技术

煤焦油沥青主要用于制备电炉炼钢用的石墨电极、炼铝用的阳极、电极炭素材料，也可用于制作炭黑和作为燃料用。随着我国大型铝电解槽和大容量高功率直流电弧炉的发展，对大尺寸预焙阳极和高功率超高功率石墨电极提出了更高的要求，对于生产这两类高档炭素材料制品的沥青品质的要求也相应提高，即需采用改质沥青。

沥青的改质技术是指沥青经热裂解和热聚合反应，在沥青中的QI在符合指标要求范围内增长的情况下，尽可能增加β树脂含量，从而获得符合质量指标要求的改质沥青。

目前沥青的改质方法主要有：真空闪蒸法、常压热聚法和加压热聚法。其中热聚法又分为釜式热聚法和管式炉热聚法。管式炉热聚法可以说是目前比较好的生产改质沥青的工艺，生产出的改质沥青产品指标可调性大，能满足不同用户的要求。

目前的管式炉热聚法是采用从焦油蒸馏装置来的360℃左右的沥青为原料，其与第一反应釜加热炉出口循环沥青混合后进入沥青反应釜，第一反应釜的反应温度在370℃左右，反应压力为0.3MPa。反应釜底部沥青经沥青循环泵抽出，大部分送至第一管式炉加热循环，小部分与第二反应釜底部循环沥青混合后，由沥青循环泵送入第二管式炉炉加热，加热后沥青送入第二反应釜，第二反应釜的反应温度在390℃左右，反应压力为0.3MPa。第二反应釜底小部分沥青和反应釜顶裂解气送至闪蒸塔，通过调整注入的过热蒸汽量，来调节改质沥青的软化点。

管式炉热聚法实现了沥青的连续生产，且运行稳定，能对α树脂和β树脂的含量进行分别控制，产品质量高，可调性大。但由于工艺流程长，不可避免地对设备和管道造成堵塞，需停工对结焦物进行处理。

发明内容

本实用新型提供了一种单炉单釜生产改质沥青的装置，其工艺流程短，能够有效地降低设备及管道结焦、堵塞的概率，并可通过综合调节反应釜内反应温度、反应压力和停留时间，实现对树脂转变的控制，满足生产某一指标要求的改质沥青产品的需要；其投资低、能耗少，环保效果好。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

单炉单釜生产改质沥青的装置，包括反应釜、反应釜加热炉、闪蒸塔、油水分离槽、排气洗净塔和清洗油槽，所述反应釜的上部进料口连接混合器，混合器分别连接焦油蒸馏装置的沥青出料口及反应釜加热炉的下部沥青出料口；反应釜的底部出料口通过沥青循环泵分别连接反应釜加热炉的上部沥青进料口和闪蒸塔的上部进料口；反应釜的顶部裂解气出口连接闪蒸塔的中部进料口；闪蒸塔底的成品出料口经沥青采出泵和换热器后连接沥青成型单元的进料口；闪蒸塔顶部的闪蒸油汽及蒸汽混合物出口经冷凝冷却器后连接油水分离槽；油水分离槽的顶部放散气出口经烟气洗净器连接排气洗净塔，排气洗净塔底部与清洗油槽连接，顶部出气口连接反应釜加热炉底部的进气口。

所述反应釜加热炉为管式加热炉。

所述排气洗净塔上部设循环洗油喷洒装置，清洗油槽内设蒸汽加热器，顶部设新洗油进料口。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1)工艺流程短，能够有效地降低设备及管道结焦、堵塞的概率，同时可通过综合调节反应釜内反应温度、反应压力和停留时间，实现对树脂转变的控制，满足生产某一指标要求的改质沥青产品的需要；

2)由双炉双釜改为单炉单釜生产，涉及到的占地、钢结构制作与安装、设备采购、管道、仪表安装费用均大幅降低，故投资少；生产时的煤气、氮气、用电量等公辅消耗也随之减少，故能耗降低；

3)采用封闭式循环系统，不存在有害物质外排，环保效果好。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中：1.反应釜2.沥青循环泵3.混合器4.反应釜加热炉5.闪蒸塔6.闪蒸油冷凝冷却器7.油水分离槽8.清洗油槽9.排气洗净塔10.烟气洗净器11.沥青采出泵12.换热器

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

见图1，是本实用新型的结构示意图，本实用新型单炉单釜生产改质沥青的装置，包括反应釜1、反应釜加热炉4、闪蒸塔5、油水分离槽7、排气洗净塔9和清洗油槽10，所述反应釜1的上部进料口连接混合器3，混合器3分别连接焦油蒸馏装置的沥青出料口及反应釜加热炉4的下部沥青出料口；反应釜1的底部出料口通过沥青循环泵2分别连接反应釜加热炉4的上部沥青进料口和闪蒸塔5的上部进料口；反应釜1的顶部裂解气出口连接闪蒸塔5的中部进料口；闪蒸塔底的成品出料口经沥青采出泵11和换热器12后连接沥青成型单元的进料口；闪蒸塔5顶部的闪蒸油汽及蒸汽混合物出口经闪蒸油冷凝冷却器6后连接油水分离槽7；油水分离槽7的顶部放散气出口经烟气洗净器10连接排气洗净塔9，排气洗净塔9底部与清洗油槽8连接，顶部出气口连接反应釜加热炉4底部的进气口。

所述反应釜加热炉4为管式加热炉。

所述排气洗净塔9上部设循环洗油喷洒装置，清洗油槽8内设蒸汽加热器，顶部设新洗油进料口。

本实用新型单炉单釜生产改质沥青的装置的工艺过程如下：

1)焦油蒸馏装置来的未经冷却的沥青，与反应釜加热炉4的出口沥青在混合器3中混合后，一同进入反应釜1中发生热裂解和热聚合反应，并生成β树脂和α树脂；

2)反应釜1由反应釜加热炉4供热，温度控制在380～410℃之间，压力通过氮气调节控制在0～0.4MPa之间，混合沥青在反应釜1内的停留时间控制在6～10h；

3)反应釜1底部沥青经沥青循环泵2抽出，大部分送至反应釜加热炉4经加热循环后回到反应釜1，小部分与反应釜1顶出来的裂解气分别进入闪蒸塔5进行闪蒸汽提；闪蒸塔5内的温度在350～450℃之间，压力在50～110KPa.a之间；

4)闪蒸塔5顶蒸出的闪蒸油汽和蒸汽混合物一同进入闪蒸油冷凝冷却器6，冷凝冷却后送至油水分离槽7进行油水分离；

5)油水分离槽7顶部放散气经烟气洗净器10送至排气洗净塔9中，在排气洗净塔9内用循环洗油进行喷洒，然后送反应釜加热炉4焚烧；清洗油槽8采用蒸汽加热，并定期注入新洗油；

6)闪蒸塔底采出的改质沥青产品经沥青采出泵11送出，经换热降温后进入沥青成型单元。

在反应釜1内，通过综合调节反应釜1内反应温度、反应压力和沥青在反应釜1内的停留时间，生产不同指标要求的改质沥青产品。

在闪蒸塔5内，通过调节注入的过热蒸汽量来生产不同软化点要求的改质沥青产品。

铝用阳极、铝用阴极和炼钢用电极生产中所用沥青主要为黏结剂。而沥青中主要起黏结作用的是β树脂，β树脂是喹啉可溶而苯(甲苯)不溶的中分子芳烃聚合物，是真正代表黏结性的组分。当对沥青进行高温加热时，沥青中的芳烃分子在高温下发生热裂解和热聚合反应，沥青中原有的β组分的一部分能转化为α组分，苯(甲苯)可溶物的γ组分转化为β组分(二次β树脂)，其转化程度随加热温度的升高及反应时间的延长而增大。

在反应压力提高情况下，缩短反应时间，热缩聚加强，热分解减弱，可使β树脂含量明显增加。在一个反应釜里，对反应温度、反应压力和停留时间三个要素做正交实验，即可找到一个合适的反应条件来实现树脂之间的转变，从而生产某一指标要求的改质沥青产品。因此完全可用一个反应釜取代两个反应釜。

采用本实用新型生产改质沥青时，以焦油蒸馏装置来的的沥青为主要原料，在反应釜1中发生热裂解和热聚合反应，生成β树脂和α树脂，热量由反应釜加热炉4供给。反应釜1的温度控制在380～410℃之间，压力控制在0～0.4MPa之间，反应时间约为6～10h，通过综合调节以上工艺参数可以控制β树脂含量和QI指标。

Claims (3)

1.单炉单釜生产改质沥青的装置，其特征在于，包括反应釜、反应釜加热炉、闪蒸塔、油水分离槽、排气洗净塔和清洗油槽，所述反应釜的上部进料口连接混合器，混合器分别连接焦油蒸馏装置的沥青出料口及反应釜加热炉的下部沥青出料口；反应釜的底部出料口通过沥青循环泵分别连接反应釜加热炉的上部沥青进料口和闪蒸塔的上部进料口；反应釜的顶部裂解气出口连接闪蒸塔的中部进料口；闪蒸塔底的成品出料口经沥青采出泵和换热器后连接沥青成型单元进料口；闪蒸塔顶部的闪蒸油汽及蒸汽混合物出口经冷凝冷却器后连接油水分离槽；油水分离槽的顶部放散气出口经烟气洗净器连接排气洗净塔，排气洗净塔底部与清洗油槽连接，顶部出气口连接反应釜加热炉底部的进气口。

2.根据权利要求1所述的单炉单釜生产改质沥青的装置，其特征在于，所述反应釜加热炉为管式加热炉。

3.根据权利要求1所述的单炉单釜生产改质沥青的装置，其特征在于，所述排气洗净塔上部设循环洗油喷洒装置，清洗油槽内设蒸汽加热器，顶部设新洗油进料口。