CN208949197U - 一种针状焦生产装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种针状焦生产装置，所述针状焦生产装置包括原料油输送管线、焦化加热炉、脱气罐和焦炭塔，所述原料油输送管线连接至焦化加热炉的进料口，所述焦化加热炉的出料口通过管线连通至脱气罐中部，所述脱气罐顶部通过管线连接至分馏系统，所述脱气罐底部通过管线连接至焦炭塔的进料口，通过在焦化加热炉与焦炭塔之间增加脱气罐装置，焦化加热炉炉管内引入的混合蒸汽会在脱气罐内油气分离并排出，而不参与生焦反应的链烷烃、环烷烃以及一些沸点较低的组分在脱气罐内直接裂解成低沸点物质，最后变成气体后也从脱气罐顶部排出，避免了这些成分对焦炭塔内生焦环境的搅动，有利于生成更高质量的针状焦产品。

Description

一种针状焦生产装置

技术领域

本实用新型涉及石油化工及煤化工技术领域，具体涉及一种针状焦生产装置。

背景技术

优质针状焦产品是制造高功率和超高功率电极的优质材料，针状焦根据使用原料分为石油系和煤系。在针状焦的生产过程中，焦炭塔中的生焦反应对最终产品的质量至关重要，为了产出更高质量的针状焦，必须要求焦炭塔内针状焦的结晶生成环境中温度要相对均匀，结晶环境中相对搅动程度较低才更加有利于晶体的成长，并最终生产出纹路较好的针状焦结晶体。

但是目前现有的针状焦装置在生产中，为了保证加热炉装置长周期运行，一般会往焦化加热炉炉管内通入一定量的蒸汽，以提高原油料的流速，防止提前结焦，另外焦化原料中还存在链烷烃和环烷烃等并不参与针状焦结晶的成分，这部分不参与反应的物质以及通入的蒸汽在进入焦炭塔后会对焦炭塔内的结晶环境产生较大的搅动，直接影响了针状焦的结晶生长环境，从而无法产出较高质量的针状焦。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种针状焦生产装置，用以解决现有的针状焦生产装置中焦化加热炉炉管内通入的蒸汽以及针状焦原料中存在的链烷烃和环烷烃等不参与反应的物质影响针状焦产品质量的问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供一种针状焦生产装置：所述针状焦生产装置包括原料油输送管线、焦化加热炉、脱气罐和焦炭塔，所述原料油输送管线连接至焦化加热炉的进料口，所述焦化加热炉的出料口通过管线连通至脱气罐中部，所述脱气罐顶部通过管线连接至分馏系统，所述脱气罐底部通过管线连接至焦炭塔的进料口，所述焦炭塔上方的油气出口通过管线连通至分馏系统。

优选的，所述焦化加热炉包括对流室和辐射室，所述对流室位于辐射室的上方，所述对流室内设置有对流管，所述辐射室底部设置有燃料气入口，所述燃料气入口连接燃料气输送管线，所述辐射室内设置有炉管，所述对流管的入口为所述焦化加热炉的进料口，所述对流管的出口与炉管的入口连通，所述炉管的出口为所述焦化加热炉的出料口，所述辐射室内炉管的入口连通有第一蒸汽输入管线。

优选的，所述焦炭塔包括第一焦炭塔、第二焦炭塔和四通阀，所述脱气罐底部通过四通阀与第一焦炭塔和第二焦炭塔塔底的进料口连通，所述第一焦炭塔和第二焦炭塔塔顶的油气出口连通至分馏系统。

优选的，所述第一焦炭塔和第二焦炭塔与四通阀之间的连接管线上均通过三通连接第二蒸汽输送管线、水输送管线以及排水管线。

优选的，所述四通阀还连接有第三蒸汽输送管线。

优选的，所述第一焦炭塔和第二焦炭塔塔顶的油气出口均连通至急冷油输送管线。

优选的，所述第一焦炭塔和第二焦炭塔的塔顶通过油气预热管线相连通。

优选的，所述第一焦炭塔和第二焦炭塔与四通阀之间的连接管线上均通过三通连接冷凝油输出管线，所述冷凝油输出管线上设置有甩油罐。

优选的，所述原料油输送管线上设置有原料油缓冲罐和加热炉进料泵，所述加热炉进料泵设置在原料油缓冲罐与焦化加热炉之间。

优选的，所述焦化加热炉上方还设置烟气余热回收系统，所述烟气余热回收包括饱和蒸汽输送管线和过热蒸汽输出管线。

本实用新型实施例具有如下优点：

本实用新型实施例提出的一种针状焦生产装置，在焦化加热炉与焦炭塔之间增加了脱气罐装置，由焦化加热炉加热后的高温高压原料首先在脱气罐中缓存停留之后再进入焦炭塔参与生焦反应，在焦化加热炉炉管内引入的蒸汽会在脱气罐内油气分离，并从脱气罐顶部排出，从而使这部分蒸汽无法进入焦炭塔内，避免了蒸汽对生焦环境的干扰，另外，由于焦化原料中参与生焦反应的芳烃等成分的热稳定性要远远大于不参与生焦反应的链烷烃、环烷烃等成分，在脱气罐内停留的过程中，不参与生焦反应的链烷烃、环烷烃以及一些沸点较低的组分会在脱气罐内直接裂解成低沸点物质，最后变成气体后也从脱气罐顶部排出，由此，混合蒸汽以及物料中不参与生焦反应的链烷烃、环烷烃及沸点较低的组分均被排出，有效避免了这些成分对焦炭塔内生焦环境的搅动，有利于生成更高质量的针状焦产品，同时参与生焦反应的芳烃等有效原料成分被浓缩，有利于促进生焦反应的进行，提高生产效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例1提供的一种针状焦生产装置的结构示意图。

图中：1-原料油输送管线、2-焦化加热炉、3-脱气罐、4-焦炭塔、5-分馏系统、6-贮焦池、11-原料油缓冲罐、12-加热炉进料泵、21-对流室、22-辐射室、23-燃料气输送管线、24-第一蒸汽输入管线、25-烟气余热回收系统、211-对流管、221-炉管、251-饱和蒸汽输送管线、252-过热蒸汽输出管线、401-第一焦炭塔、402-第二焦炭塔、403-四通阀、404-第二蒸汽输送管线、405-水输送管线、406-排水管线、407-冷凝油输出管线、408-油气预热管线、409-第三蒸汽输送管线、410-急冷油输送管线。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

实施例1

如图1所示，本实施例提出的一种针状焦生产装置包括原料油输送管线1、焦化加热炉2、脱气罐3和焦炭塔4，原料油输送管线1连接焦化加热炉2的进料口，原料油输送管线1上设置有原料油缓冲罐11和加热炉进料泵12，加热炉进料泵12设置在原料油缓冲罐11与焦化加热炉2之间，针状焦原料经原料油缓冲罐11缓冲后由加热炉进料泵12加压泵送至焦化加热炉2内进行加热。

焦化加热炉2包括对流室21和辐射室22，对流室21位于辐射室22的上方，辐射室22底部设置有燃料气入口，燃料气入口连接燃料气输送管线23，对流室21内设置有对流管211，辐射室22内设置有炉管221，对流管211的入口为焦化加热炉2的进料口，对流管211的出口与炉管221的入口连通，炉管221的出口为焦化加热炉2的出料口。

由燃料气输送管线23输送的燃料气由底部进入焦化加热炉2内燃烧，燃烧后形成的烟气经过对流室21后由焦化加热炉2上方排出，针状焦生产原料油由对流管211的入口进入，首先在对流室21内与烟气进行一段加热，然后导通至辐射室22内的炉管221中进行二段加热，最后由焦化加热炉2的出料口引入至脱气罐3内。

辐射室22内炉管221的入口还连通有第一蒸汽输入管线24，用于向辐射室22炉管221内通入一定量的蒸汽，以提高油料在炉管221中的流速，防止炉管221结焦。

焦化加热炉2上方还设置有用于对焦化加热炉2产生烟气进行余热回收的烟气余热回收系统25，烟气余热回收包括饱和蒸汽输送管线251和过热蒸汽输出管线252，通过饱和蒸汽与烟气进行热交换，实现余热回收。

焦化加热炉2的出料口通过管线连通至脱气罐3中部，脱气罐3顶部连接至分馏系统5，脱气罐3底部连接至焦炭塔4。物料在脱气罐3内进行油气分离，液体组分积聚在罐底部，气体组分上升，气体组分由脱气罐3顶部经压力控制后进入分馏系统5分离出不同的产品，脱气罐3的压力控制高于焦炭塔4压力，脱气罐3底部液体组分经过液位控制后进入焦炭塔4生焦。增加脱气罐3后，首先，在辐射室22炉管221注入的蒸汽在脱气罐3内直接进行了油气分离，这部分蒸汽无法进入焦炭塔4内，另外，由于焦化原料中芳烃成分的热稳定性要远远大于链烷烃、环烷烃等成分，因此在脱气罐3内停留的过程中，物料中一部分不参与生焦反应的链烷烃、环烷烃及沸点较低的组分直接在脱气罐3内裂解成低沸点物质，最后变成气体从脱气罐3顶部排出，这样参与生焦反应的有效芳烃原料成分被浓缩，有利于针状焦的生成，同时混合蒸汽以及不参与生焦反应的链烷烃、环烷烃及沸点较低的组分被排出，缓和了焦炭塔4内的搅动，有利于生成更高质量的针状焦产品。

焦炭塔4包括第一焦炭塔401和第二焦炭塔402，脱气罐3底部通过四通阀403与第一焦炭塔401和第二焦炭塔402塔底的进料口连通，第一焦炭塔401和第二焦炭塔402塔顶的油气出口连通至分馏系统5，物料在焦炭塔4内反应生成针状焦和油气，针状焦堆积在焦炭塔4内，油气由焦炭塔4的塔顶溢出进入分馏系统5分离出不同的油气产品。

在焦炭塔4内是一个连续生产、间歇操作的生产过程，整个过程是连续的，而焦炭塔4的操作是间歇的，通过四通阀403控制物料进入哪一焦炭塔内进行生焦反应，一个焦炭塔在反应生焦时，另一个焦炭塔则处于除焦阶段，当生焦的焦炭塔内的焦炭积聚到一定高度时通过四通阀403将物料切换至另一个焦炭塔内进行生焦，生焦完成后的焦炭塔由底部卸料运至贮焦池6。

第一焦炭塔401和第二焦炭塔402与四通阀403之间的连接管线上均通过三通连接第二蒸汽输送管线404、水输送管线405、排水管线406以及冷凝油输出管线407。第二蒸汽输送管线404用于往将要进行生焦的焦炭塔内通入蒸汽进行吹赶空气和试压检查。第一焦炭塔401和第二焦炭塔402的塔顶通过油气预热管线408相连通，用于对经过吹赶空气和试压检查后的将要生焦的焦炭塔内引入另一正在进行生焦反应的焦炭塔塔顶的油气，从而对该将要生焦的焦炭塔进行预热，防止换塔时温度变化太快对生焦造成影响。冷凝油输出管线407上设置有甩油罐，用于将通过油气进行预热后冷凝的油输送出。四通阀403还连接有第三蒸汽输送管线409，用于在生焦的焦炭塔结束生产后向生焦的焦炭塔内通入蒸汽，吹赶油气。第一焦炭塔401和第二焦炭塔402塔顶的油气出口均连通至急冷油输送管线410，急冷油输送管线410用于对焦炭塔4塔顶温度进行控制，防止焦炭塔4塔顶油气结焦。

以下是对有无脱气罐情况下进入焦炭塔4的物料以及产品质量分析对比：

1、无脱气罐条件下进入焦炭塔的物料各组分含量

2、有脱气罐条件下进入焦炭塔的物料各组分含量

3、增加脱气罐前后针状焦产品的质量指标变化对比：

结论：增加脱气罐后进入焦炭塔的物料中总芳烃浓度明显提高，制得的针状焦产品的真密度也提高，质量得到改善。

本实施例提出的一种针状焦生产装置，在焦化加热炉2与焦炭塔4之间增加了脱气罐3装置，由焦化加热炉2加热后的高温高压原料首先在脱气罐3中缓存停留之后再进入焦炭塔4参与生焦反应，焦化加热炉2炉管221内引入的蒸汽会在脱气罐3内油气分离，并从脱气罐3顶部排出，从而使这部分蒸汽无法进入焦炭塔4内，避免了蒸汽对生焦环境的干扰，另外在脱气罐3内停留的过程中，不参与生焦反应的链烷烃、环烷烃以及一些沸点较低的组分会在脱气罐3内直接裂解成低沸点物质，最后变成气体后也从脱气罐3顶部排出，有效避免了这些成分对焦炭塔4内生焦环境的搅动，有利于生成更高质量的针状焦产品，同时参与生焦反应的芳烃等有效原料成分被浓缩，有利于促进生焦反应的进行，提高生产效率。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种针状焦生产装置，其特征在于，所述针状焦生产装置包括原料油输送管线、焦化加热炉、脱气罐和焦炭塔，所述原料油输送管线连接至焦化加热炉的进料口，所述焦化加热炉的出料口通过管线连通至脱气罐中部，所述脱气罐顶部通过管线连接至分馏系统，所述脱气罐底部通过管线连接至焦炭塔的进料口，所述焦炭塔上方的油气出口通过管线连通至分馏系统。

2.根据权利要求1所述的一种针状焦生产装置，其特征在于，所述焦化加热炉包括对流室和辐射室，所述对流室位于辐射室的上方，所述对流室内设置有对流管，所述辐射室底部设置有燃料气入口，所述燃料气入口连接燃料气输送管线，所述辐射室内设置有炉管，所述对流管的入口为所述焦化加热炉的进料口，所述对流管的出口与炉管的入口连通，所述炉管的出口为所述焦化加热炉的出料口，所述辐射室内炉管的入口连通有第一蒸汽输入管线。

3.根据权利要求1所述的一种针状焦生产装置，其特征在于，所述焦炭塔包括第一焦炭塔、第二焦炭塔和四通阀，所述脱气罐底部通过四通阀与第一焦炭塔和第二焦炭塔塔底的进料口连通，所述第一焦炭塔和第二焦炭塔塔顶的油气出口连通至分馏系统。

4.根据权利要求3所述的一种针状焦生产装置，其特征在于，所述第一焦炭塔和第二焦炭塔与四通阀之间的连接管线上均通过三通连接第二蒸汽输送管线、水输送管线以及排水管线。

5.根据权利要求4所述的一种针状焦生产装置，其特征在于，所述四通阀还连接有第三蒸汽输送管线。

6.根据权利要求4所述的一种针状焦生产装置，其特征在于，所述第一焦炭塔和第二焦炭塔塔顶的油气出口均连通至急冷油输送管线。

7.根据权利要求4所述的一种针状焦生产装置，其特征在于，所述第一焦炭塔和第二焦炭塔的塔顶通过油气预热管线相连通。

8.根据权利要求7所述的一种针状焦生产装置，其特征在于，所述第一焦炭塔和第二焦炭塔与四通阀之间的连接管线上均通过三通连接冷凝油输出管线，所述冷凝油输出管线上设置有甩油罐。

9.根据权利要求1所述的一种针状焦生产装置，其特征在于，所述原料油输送管线上设置有原料油缓冲罐和加热炉进料泵，所述加热炉进料泵设置在原料油缓冲罐与焦化加热炉之间。

10.根据权利要求2所述的一种针状焦生产装置，其特征在于，所述焦化加热炉上方还设置烟气余热回收系统，所述烟气余热回收包括饱和蒸汽输送管线和过热蒸汽输出管线。