CN211814268U - 一种改质沥青的制备装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种改质沥青的制备装置，包括沥青闪蒸塔、管式炉、聚合塔和换热器，所述沥青闪蒸塔包括沥青闪蒸塔底部出口，所述管式炉包括管式炉中部出口和管式炉底部入口，所述聚合塔包括聚合塔中部入口和聚合塔底部出口，所述换热器包括换热器第一入口、换热器第一出口、换热器第二入口和换热器第二出口，所述换热器的内部布设第二换热管，所述换热器第一入口通过第二换热管与换热器第一出口连通，所述沥青闪蒸塔底部出口与换热器第一入口连通，所述换热器第一出口与管式炉底部入口连通，所述管式炉中部出口与聚合塔中部入口连通，所述聚合塔底部出口与换热器第二入口连通。本实用新型提供的制备装置利用管式炉加热，加热时间短、加热均匀。
Description
技术领域
本实用新型涉及沥青制备技术领域，尤其涉及一种改质沥青的制备装置。
背景技术
沥青是生产碳素的主要原料，可加工成阳极、电极棒、耐火材料粘合剂等，进一步加工可生产多种高附加值化工产品，如浸渍剂沥青、煤系针状焦、碳纤维、中间碳微球等。
目前国内生产改质沥青采用的是釜式热缩聚工艺，该工艺存在质量低、难操作、反应釜数量多、处理能力小、占地面积大的缺点。
发明内容
有鉴于此，本实用新型提供了一种改质沥青的制备装置，该制备装置可以实现连续生产。
本实用新型提供一种改质沥青的制备装置，包括沥青闪蒸塔、管式炉、聚合塔和换热器，所述沥青闪蒸塔包括沥青闪蒸塔底部出口，所述管式炉包括管式炉中部出口和管式炉底部入口，所述聚合塔包括聚合塔中部入口和聚合塔底部出口，所述换热器包括换热器第一入口、换热器第一出口、换热器第二入口和换热器第二出口，所述换热器的内部布设第二换热管，所述换热器第一入口通过第二换热管与换热器第一出口连通，所述沥青闪蒸塔底部出口与换热器第一入口连通，所述换热器第一出口与管式炉底部入口连通，所述管式炉中部出口与聚合塔中部入口连通，所述聚合塔底部出口与换热器第二入口连通。
进一步地，还包括第一冷却器，所述第一冷却器包括第一冷却器进水口、第一冷却器出水口、第一冷却器进气口和第一冷却器出液口，所述第一冷却器的内部布设第一换热管，所述第一冷却器进水口连通外部循环水，所述第一冷却器进水口通过第一换热管与第一冷却器出水口连通，所述沥青闪蒸塔还包括沥青闪蒸塔顶部出口，所述沥青闪蒸塔顶部出口与第一冷却器进气口连通。
进一步地，还包括第二冷却器，所述第二冷却器包括第二冷却器进水口、第二冷却器出水口、第二冷却器进气口和第二冷却器出液口，所述第二冷却器进水口连通外部循环水，所述第二冷却器的内部布设第三换热管，所述第二冷却器进水口通过第三换热管与第二冷却器出水口连通，所述聚合塔还包括聚合塔顶部出口，所述聚合塔顶部出口与第二冷却器进气口连通。
进一步地，还包括第三冷却器，所述第三冷却器包括第三冷却器进水口、第三冷却器出水口、第三冷却器入口和第三冷却器出液口，所述第三冷却器的内部布设第四换热管，所述第三冷却器进水口连通外部循环水，所述第三冷却器进水口通过第四换热管与第三冷却器出水口连通，所述第三冷却器入口与换热器第二出口连通，所述第三冷却器出液口连通沥青槽，所述沥青槽储存改质沥青。
进一步地，还包括循环泵，所述循环泵包括循环泵入口和循环泵出口，所述循环泵入口与沥青闪蒸塔底部出口连通，所述循环泵出口与换热器第一入口连通。
进一步地，还包括抽出泵，所述抽出泵包括抽出泵入口和抽出泵出口，所述抽出泵入口与聚合塔底部出口连通，所述抽出泵出口与换热器第二入口连通。
进一步地，所述沥青闪蒸塔包括沥青闪蒸塔中部入口，所述沥青闪蒸塔中部入口与管式炉中部出口连通。
进一步地，所述聚合塔的下方设置燃烧器，所述燃烧器包括燃烧器底部入口和燃烧器中部入口，所述燃烧器底部入口连通煤气主管，所述管式炉还包括管式炉顶部出口。
本实用新型提供的技术方案带来的有益效果是：本实用新型提供的制备装置利用管式炉加热，加热时间短、加热均匀、热效率高；本实用新型提供的制备装置设置换热器，使得完成聚合反应的高温改质沥青与未加热的中温沥青发生换热，降低改质沥青的温度的同时，对中温沥青进行预热，有效利用了高温改质沥青的热量；本实用新型提供的制备装置将沥青闪蒸塔中部入口与管式炉中部出口连通，使加热后的一部分沥青返回沥青闪蒸塔提供热量；利用本实用新型提供的制备装置制得的改质沥青软化点为105-130℃，甲苯不溶物、喹啉不溶物符合GB-2013标准。
附图说明
图1是本实用新型一种改质沥青的制备装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地描述。
请参考图1，本实用新型的实施例提供了一种改质沥青的制备装置，包括沥青闪蒸塔1、循环泵2、第一冷却器3、沥青槽4、管式炉5、聚合塔6、抽出泵7、换热器8、第二冷却器9、第三冷却器10、燃烧器11、闪蒸油槽12；沥青闪蒸塔1、管式炉5、聚合塔6的塔体材质为不锈钢S30408。
沥青闪蒸塔1包括沥青闪蒸塔顶部出口101、沥青闪蒸塔底部出口102和沥青闪蒸塔中部入口103。
循环泵2的数量为两个，两个循环泵2并联设置，两个循环泵2均包括循环泵入口201和循环泵出口202。
第一冷却器3包括第一冷却器进水口301、第一冷却器出水口302、第一冷却器进气口303、第一冷却器出液口304，第一冷却器3的内部布设第一换热管305，第一冷却器进水口301通过第一换热管305与第一冷却器出水口302连通。
管式炉5包括管式炉顶部出口501、管式炉中部出口502、管式炉底部入口503和管式炉顶部入口504。
聚合塔6包括聚合塔中部入口601、聚合塔顶部出口602、聚合塔底部出口603和聚合塔底部入口604。
抽出泵7的数量为两个，两个抽出泵7并联设置，两个抽出泵7均包括抽出泵入口701和抽出泵出口702。
换热器8包括换热器第一入口801、换热器第一出口802、换热器第二入口803和换热器第二出口804，换热器8的内部布设第二换热管805，换热器第一入口801通过第二换热管805与换热器第一出口802连通。
第二冷却器9包括第二冷却器进水口901、第二冷却器出水口902、第二冷却器进气口903和第二冷却器出液口904，第二冷却器9的内部布设第三换热管905，第二冷却器进水口901通过第三换热管905与第二冷却器出水口902连通。
第三冷却器10包括第三冷却器进水口1001、第三冷却器出水口1002、第三冷却器入口1003和第三冷却器出液口1004，第三冷却器10的内部布设第四换热管1005，第三冷却器进水口1001通过第四换热管1005与第三冷却器出水口1002连通。
燃烧器11设置在管式炉5的下方，用来加热管式炉5，燃烧器11包括燃烧器底部入口1101和燃烧器中部入口1102，燃烧器中部入口1102连通外部空气，空气经预热后通过燃烧器中部入口1102进入燃烧器11。
闪蒸油槽12通过管路与第一冷却器出液口304、第二冷却器出液口904连通，用来存放闪蒸油。
沥青槽4通过管路与第三冷却器出液口1004连通，用来储存改质沥青。
沥青闪蒸塔顶部出口101通过管路与第一冷却器进气口303连通，第一冷却器进水口301连通外部循环水，循环水从第一冷却器进水口301流入第一换热管305内，然后从第一冷却器出水口302流出。
两个循环泵2的循环泵入口201分别通过管路与沥青闪蒸塔底部出口102连通，两个循环泵2的循环泵出口202通过管路汇合后与换热器第一入口801连通。
换热器第一出口802通过管路与管式炉底部入口503连通，管式炉中部出口502通过管路与沥青闪蒸塔中部入口103、聚合塔中部入口601连通，聚合塔顶部出口602通过管路与第二冷却器进气口903连通，第二冷却器进水口901连通外部循环水，循环水从第二冷却器进水口901进入第三换热管905内，完成换热后从第二冷却器出水口902流出。
聚合塔底部出口603通过管路与两个抽出泵7的抽出泵入口701连通，两个抽出泵7的抽出泵出口702通过管路汇合后与换热器第二入口803连通，换热器第二出口804通过管路与第三冷却器入口1003连通，第三冷却器进水口1001连通外部循环水，循环水从第三冷却器进水口1001流入第四换热管1005内，完成换热后从第三冷却器出水口1002流出。
管式炉顶部出口501通过管路与聚合塔底部入口604连通，燃烧器底部入口1101连通煤气主管，煤气通过燃烧器底部入口1101进入燃烧器11内。
本实施例提供的改质沥青的制备装置的工作过程为：
由焦油蒸馏来的中温沥青自流进入沥青闪蒸塔1闪蒸，蒸出的闪蒸油从沥青闪蒸塔顶部出口101流出，然后通过第一冷却器进气口303进入第一冷却器3与第一换热管305内的循环水换热，闪蒸油被循环水冷却后由气态变为液态，液态的闪蒸油通过第一冷却器出液口304流出到闪蒸油槽12；
完成闪蒸的中温沥青从沥青闪蒸塔底部出口102流出，在两个循环泵2的动力作用下，通过换热器第一入口801进入第二换热管805内，然后从换热器第一出口802流出，通过管式炉底部入口503进入管式炉5内进行加热反应，外部的饱和蒸汽通过管式炉顶部入口504进入管式炉5内，饱和蒸汽经加热后变为过热蒸汽通过聚合塔底部入口604进入聚合塔6；加热后的沥青从管式炉中部出口502流出，一部分沥青通过沥青闪蒸塔中部入口103返回沥青闪蒸塔1，为沥青闪蒸塔1提供热量，其余的沥青通过聚合塔中部入口601进入聚合塔6内发生聚合反应，聚合反应后，沥青中的甲苯不溶物、喹啉不溶物得到提高，即得到改质沥青，聚合反应过程中闪蒸出的油气通过聚合塔顶部出口602流出，并通过第二冷却器进气口903进入第二冷却器9内与第三换热管905内的循环水发生换热，油气被循环水冷却后，从气态变为液态，液态的油气通过第二冷却器出液口904流出到闪蒸油槽12；改质沥青通过聚合塔底部出口603流出，在抽出泵7的作用下，改质沥青通过换热器第二入口803进入换热器8内，高温的改质沥青与第二换热管805内的中温沥青发生换热，中温沥青温度升高后通过换热器第一出口802流出到管式炉5内参与加热反应，温度降低的改质沥青通过换热器第二出口804流出，并通过第三冷却器入口1003进入第三冷却器10内与第四换热管1005内的循环水换热，改质沥青的温度进一步降低后通过第三冷却器出液口1004流出到沥青槽4内，利用沥青成型装置可以对沥青槽4内的改质沥青进行造粒。
闪蒸油槽12内的闪蒸油可以经闪蒸油泵送至油库配制碳黑油或与二蒽油混合后作为产品。
本实施例采用的循环水为冷却用水。
上述工作过程中，沥青闪蒸塔1内的压力为40-60kPa，沥青闪蒸塔1的塔顶温度为320-340℃，塔底温度为360-380℃；管式炉5内的压力为50-60kPa，管式炉5的塔顶温度为380℃左右，塔底温度为390℃±5，管式炉中部出口502处的温度为410-420℃；聚合塔6内的温度保持在340-360℃，沥青在聚合塔6内的停留时间为8-10小时，沥青在聚合塔6内的停留时间可以通过调节聚合塔6内的液位进行控制。
第一冷却器3、第二冷却器9、第三冷却器10在换热过程中产生的不凝气可以通过活性炭吸附后进行焚烧处理。
需要说明的是，本实施例中涉及到的沥青闪蒸塔1、循环泵2、第一冷却器3、管式炉5、聚合塔6、抽出泵7、换热器8、第二冷却器9、第三冷却器10、燃烧器11均为现有结构，现有技术中制备改质沥青时使用的沥青闪蒸塔、循环泵、冷却器、管式炉、聚合塔、抽出泵、换热器、燃烧器均为本实用新型中沥青闪蒸塔1、循环泵2、第一冷却器3、管式炉5、聚合塔6、抽出泵7、换热器8、第二冷却器9、第三冷却器10、燃烧器11的具体实施例，因此，本实用新型对其具体结构和工作原理不再进行赘述。
在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。
在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种改质沥青的制备装置，其特征在于，包括沥青闪蒸塔、管式炉、聚合塔和换热器，所述沥青闪蒸塔包括沥青闪蒸塔底部出口，所述管式炉包括管式炉中部出口和管式炉底部入口，所述聚合塔包括聚合塔中部入口和聚合塔底部出口，所述换热器包括换热器第一入口、换热器第一出口、换热器第二入口和换热器第二出口，所述换热器的内部布设第二换热管，所述换热器第一入口通过第二换热管与换热器第一出口连通，所述沥青闪蒸塔底部出口与换热器第一入口连通，所述换热器第一出口与管式炉底部入口连通，所述管式炉中部出口与聚合塔中部入口连通，所述聚合塔底部出口与换热器第二入口连通。
2.根据权利要求1所述的改质沥青的制备装置，其特征在于，还包括第一冷却器，所述第一冷却器包括第一冷却器进水口、第一冷却器出水口、第一冷却器进气口和第一冷却器出液口，所述第一冷却器的内部布设第一换热管，所述第一冷却器进水口连通外部循环水，所述第一冷却器进水口通过第一换热管与第一冷却器出水口连通，所述沥青闪蒸塔还包括沥青闪蒸塔顶部出口，所述沥青闪蒸塔顶部出口与第一冷却器进气口连通。
3.根据权利要求1所述的改质沥青的制备装置，其特征在于，还包括第二冷却器，所述第二冷却器包括第二冷却器进水口、第二冷却器出水口、第二冷却器进气口和第二冷却器出液口，所述第二冷却器进水口连通外部循环水，所述第二冷却器的内部布设第三换热管，所述第二冷却器进水口通过第三换热管与第二冷却器出水口连通，所述聚合塔还包括聚合塔顶部出口，所述聚合塔顶部出口与第二冷却器进气口连通。
4.根据权利要求1所述的改质沥青的制备装置，其特征在于，还包括第三冷却器，所述第三冷却器包括第三冷却器进水口、第三冷却器出水口、第三冷却器入口和第三冷却器出液口，所述第三冷却器的内部布设第四换热管，所述第三冷却器进水口连通外部循环水，所述第三冷却器进水口通过第四换热管与第三冷却器出水口连通，所述第三冷却器入口与换热器第二出口连通，所述第三冷却器出液口连通沥青槽，所述沥青槽储存改质沥青。
5.根据权利要求1所述的改质沥青的制备装置，其特征在于，还包括循环泵，所述循环泵包括循环泵入口和循环泵出口，所述循环泵入口与沥青闪蒸塔底部出口连通，所述循环泵出口与换热器第一入口连通。
6.根据权利要求1所述的改质沥青的制备装置，其特征在于，还包括抽出泵，所述抽出泵包括抽出泵入口和抽出泵出口，所述抽出泵入口与聚合塔底部出口连通，所述抽出泵出口与换热器第二入口连通。
7.根据权利要求1所述的改质沥青的制备装置，其特征在于，所述沥青闪蒸塔包括沥青闪蒸塔中部入口，所述沥青闪蒸塔中部入口与管式炉中部出口连通。
8.根据权利要求1所述的改质沥青的制备装置，其特征在于，所述聚合塔的下方设置燃烧器，所述燃烧器包括燃烧器底部入口和燃烧器中部入口，所述燃烧器底部入口连通煤气主管。
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