一种采用卧式改质反应釜的改质沥青制备装置及其方法
| 专利类型 | 发明公开 | 法律事件 | 公开; 实质审查; |
| 专利有效性 | 实质审查 | 当前状态 | 实质审查 |
| 申请号 | CN202411001275.7 | 申请日 | 2024-07-25 |
| 公开(公告)号 | CN118874392A | 公开(公告)日 | 2024-11-01 |
| 申请人 | 中冶焦耐(大连)工程技术有限公司; | 申请人类型 | 企业 |
| 发明人 | 杨雪松; | 第一发明人 | 杨雪松 |
| 权利人 | 中冶焦耐(大连)工程技术有限公司 | 权利人类型 | 企业 |
| 当前权利人 | 中冶焦耐(大连)工程技术有限公司 | 当前权利人类型 | 企业 |
| 省份 | 当前专利权人所在省份：辽宁省 | 城市 | 当前专利权人所在城市：辽宁省大连市 |
| 具体地址 | 当前专利权人所在详细地址：辽宁省大连市高新技术产业园区七贤岭高能街128号 | 邮编 | 当前专利权人邮编：116000 |
| 主IPC国际分类 | B01J19/24 | 所有IPC国际分类 | B01J19/24 ; B01J19/00 ; C10C3/02 |
| 专利引用数量 | 0 | 专利被引用数量 | 0 |
| 专利权利要求数量 | 10 | 专利文献类型 | A |
| 专利代理机构 | 鞍山嘉讯科技专利事务所 | 专利代理人 | 张群; |
| 摘要 | 本 发明 属于 沥青 改质技术领域，尤其涉及一种采用卧式改质反应釜的改质沥青制备装置及其方法，其特征在于，包括1#反应釜、2#反应釜、1#管式炉、2#管式炉、1#改质沥青 循环 泵 、2#改质沥青 循环泵 、 挡板 、满 流管 、液位调节 阀 一和液位调节阀二；采用带隔室的卧式反应釜，实现物料的有序进出，并保证所有沥青原料都有相同足够的 停留时间 。与 现有技术 相比，本发明的有益效果是：采用改进结构的卧式反应釜，内部设有挡板和满流管，能够实现物料的有序进出，并能保证所有沥青原料的都能够有相同足够的停留时间，可完全替代现有的立式反应釜，工艺替代性好，地面设置，不需要 框架 ，液下泵替代高端卧式 离心泵 ，大幅节省投资成本。 | ||
| 权利要求 | 1.一种采用卧式改质反应釜的改质沥青制备装置，其特征在于，包括1#反应釜、2#反应釜、1#管式炉、2#管式炉、1#改质沥青循环泵、2#改质沥青循环泵、挡板、满流管、液位调节阀一和液位调节阀二，所述1#反应釜和2#反应釜均为卧式反应釜，其内部设有最少三个隔室，相邻隔室之间设有挡板，隔室包括进料室、满流室和出料室，进料室内设有进料管，进料管的底端开口于进料室的下部；所述满流室内设有满流管，满流管的上端进口与挡板上沿平齐，满流管的底端出口位于满流室的下部；出料室内设有1#改质沥青循环泵或2#改质沥青循环泵；进料管通过管路连接1#管式炉或2#管式炉的出口，1#改质沥青循环泵或2#改质沥青循环泵的出口通过管路与1#管式炉或2#管式炉的进口相连通；1#改质沥青循环泵的出口管路与2#反应釜的进料管之间设有二次改质分流管，二次改质分流管上设有液位调节阀一；1#反应釜的进料管与中温沥青供应管相连通，2#反应釜的出料管通过管路与降膜冷却器相连通；1#反应釜和2#反应釜顶部排气口通过管路与冷凝冷却器相连通。 |
||
| 说明书全文 | 一种采用卧式改质反应釜的改质沥青制备装置及其方法技术领域[0001] 本发明属于沥青改质技术领域，尤其涉及一种采用卧式改质反应釜的改质沥青制备装置及其方法。 背景技术[0002] 煤焦油加工过程中一般产生约50％～60％的沥青，属于焦油加工的大宗产品，加工规模越大，沥青产量越多。改质沥青是目前沥青的主要下游产品，主要用于电解铝行业生产预焙阳极，制备电池棒或电极粘结剂。目前国内生产改质沥青的生产工艺大多采用热缩聚法，热缩聚法按加热方式可分为釜式加热法和管式炉加热法。 [0003] 釜式加热法的改质沥青生产工艺，以中温沥青为原料，在加热炉直接加热的反应釜外表面，反应釜内通过控制一定的反应停留时间及适当的反应温度，达到沥青改质的目的。由于加热面为反应釜外表面，为了达到良好的传质传热效果，反应釜内需设置搅拌器，使反应釜的容积受到限制，设计能力有限。 [0004] 管式炉加热法的改质沥青生产工艺，以中温沥青为原料，在管式加热炉内进行沥青加热，然后在反应釜内进行改质反应；反应分两步进行，反应后得到改质沥青产品。该工艺的优点是采用两步反应，可有效控制α‑组分和β‑组分生成量，产品质量可控。单炉单釜汽提闪蒸工艺也是以中温沥青为原料，在管式加热炉内加热沥青，然后在反应釜内进行反应，一步完成反应后得到改质沥青产品，只是产品质量控制没有双炉双釜工艺的灵活。 [0005] 管式炉加热法的改质沥青生产工艺，由于设计能力大，反应控制灵活，已经成为改质沥青生产工艺的主流，目前的改质沥青反应釜全部采用的是立式反应釜，顶部进料下部出料，可以实现物料的有序进出，保证所有沥青原料都能够有相同足够的停留时间。卧式改质反应釜，如果能够实现物料的有序进出，并能保证所有沥青原料的都能够有相同足够的停留时间，也是可以采用的，甚至简化工艺达到更好的效果。 [0006] 授权号为CN214571727U的中国专利公开的一种“一种采用卧式反应釜的改质沥青生产系统”，采用改进后的卧式反应釜，实现物料的有序进出，并能保证所有沥青原料的都能够有相同足够的停留时间，达到了与立式反应釜相同的效果。该工艺存在两点不足，第一，现阶段的改质沥青循环泵，选用的是进口的离心泵，采用双端面机械密封，并配有辅助油站，价格昂贵；第二，反应釜必须设置在框架上，利用液位的高度差作为物理流动的动力，建设费用居高不下。 发明内容[0007] 本发明的目的是提供一种采用卧式改质反应釜的改质沥青制备装置及其方法，克服现有技术的不足，采用改进结构的卧式反应釜，能够实现物料的有序进出，并能保证所有沥青原料的都能够有相同足够的停留时间，完全替代现有立式反应釜，节约投资。 [0008] 为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现： [0009] 技术方案之一：一种采用卧式改质反应釜的改质沥青制备装置，包括1#反应釜、2#反应釜、1#管式炉、2#管式炉、1#改质沥青循环泵、2#改质沥青循环泵、挡板、满流管、液位调节阀一和液位调节阀二，所述1#反应釜和2#反应釜均为卧式反应釜，其内部设有最少三个隔室，相邻隔室之间设有挡板，隔室包括进料室、满流室和出料室，进料室内设有进料管，进料管的底端开口于进料室的下部；所述满流室内设有满流管，满流管的上端进口与挡板上沿平齐，满流管的底端出口位于满流室的下部；出料室内设有1#改质沥青循环泵或2#改质沥青循环泵；进料管通过管路连接1#管式炉或2#管式炉的出口，1#改质沥青循环泵或2#改质沥青循环泵的出口通过管路与1#管式炉或2#管式炉的进口相连通；1#改质沥青循环泵的出口管路与2#反应釜的进料管之间设有二次改质分流管，二次改质分流管上设有液位调节阀一；1#反应釜的进料管与中温沥青供应管相连通，2#反应釜的出料管通过管路与降膜冷却器相连通；1#反应釜和2#反应釜顶部排气口通过管路与冷凝冷却器相连通。 [0010] 技术方案之二：一种采用卧式改质反应釜的改质沥青制备方法，采用带隔室的卧式反应釜，实现物料的有序进出，并保证所有沥青原料都有相同足够的停留时间，具体操作步骤如下： [0011] 1)一次改质，原料中温沥青先与1#管式炉出口沥青混合，一同进入1#反应釜，完成第一次改质反应，1#反应釜内温度控制在370‑380℃，沥青以发生β‑改质反应为主，反应裂解产生的油气经反应釜顶部排气管道排到冷凝冷却器，物料从1#反应釜的进料室有序流到出料室，改质沥青经1#改质沥青循环泵抽出，送去1#管式炉加热，然后循环回1#反应釜对新混合进来的中温沥青加热进行第一次改质反应，小部分一次改质后的沥青，经二次改质分流管送2#反应釜进料管； [0012] 2)二次改质，2#反应釜内温度控制在390‑400℃，一次改质后的沥青与2#管式炉出口沥青混合，一同进入2#反应釜中进行第二次改质反应，沥青同时进行α‑和β‑改质反应，反应裂解产生的油气经反应釜顶部排到后面的冷凝冷却器，物料从2#反应釜的进料室有序流到出料室，改质沥青经2#改质沥青循环泵抽出，送去2#管式炉加热，然后循环回2#反应釜对新混合进来的沥青加热进行第二次改质反应，小部分二次改质后的沥青经液位调节阀二所在管路送降膜冷却器。 [0013] 与现有技术相比，本发明的有益效果是： [0014] 1)采用改进结构的卧式反应釜，内部设有挡板和满流管，能够实现物料的有序进出，并能保证所有沥青原料的都能够有相同足够的停留时间，可完全替代现有的立式反应釜，工艺替代性好； [0015] 2)卧式反应釜结构，无需利用液位的高度差作为物理流动的动力，设备设置在地面即可，不需要搭建框架； [0018] 图中：1‑1#反应釜，2‑2#反应釜，3‑1#管式炉，4‑2#管式炉，5‑1#改质沥青循环泵，6‑2#改质沥青循环泵，7‑挡板，8‑满流管，9‑液位调节阀一，10‑液位调节阀二，11‑进料室， 12‑满流室，13‑出料室，14‑进料管，15‑二次改质分流管，16‑中温沥青供应管，LRC‑液位记录调节仪表。 具体实施方式[0019] 下面将结合具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。 [0020] 为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的具体实施例作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的具体实施例是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些具体实施例获得其他的具体实施例。 [0021] 通常在此处具体实施例中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以无数种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在具体实施例中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。 [0022] 1)见图1，是本发明一种采用卧式改质反应釜的改质沥青制备方法工艺流程图，包括1#反应釜1、2#反应釜2、1#管式炉3、2#管式炉4、1#改质沥青循环泵5、2#改质沥青循环泵6、挡板7、满流管8、液位调节阀一9和液位调节阀二10，1#反应釜1和2#反应釜2均为卧式反应釜，其内部设有最少三个隔室，相邻隔室之间设有挡板7，隔室包括进料室11、满流室12和出料室13，物料依次进入进料室11、满流室12和出料室13，能够实现物料的有序进出，最新进料能够实现最后出料，并能保证所有沥青原料都能够有相同足够的停留时间。进料室11内设有进料管14，进料管14的底端开口于进料室11的下部；满流室12内设有满流管8，满流管8的上端进口与挡板7上沿平齐，满流管8的底端出口位于满流室12的下部；出料室13内设有1#改质沥青循环泵5或2#改质沥青循环泵6，出料室内不设置满流管；进料管14通过管路连接1#管式炉3或2#管式炉4的出口，1#改质沥青循环泵5或2#改质沥青循环泵6的出口通过管路与1#管式炉3或2#管式炉4的进口相连通；1#改质沥青循环泵5的出口管路与2#反应釜2的进料管之间设有二次改质分流管15，二次改质分流管15上设有液位调节阀一9；1#反应釜 1的进料管与中温沥青供应管16相连通，2#反应釜2的出料管通过管路与降膜冷却器相连通；1#反应釜1和2#反应釜2顶部排气口通过管路与冷凝冷却器相连通。1#反应釜和2#反应釜的出料室直径与满流室直径的比值为1:3，这样可以减少液下泵的插入深度，降低液下泵制造难度，提高液下泵的操作稳定性，也降低成本。反应釜的出料室13内设置液位记录调节仪表LRC‑01，用于调节控制反应釜的沥青出料量。 [0023] 1#反应釜1和2#反应釜2直接设置在地面上，不带抬高支架。满流室12的数量为2个。进料管14的底端开口距进料室底部50mm处。满流管8的底端出口位于距满流室底部50mm处。1#反应釜1和2#反应釜2的出料室直径与满流室直径的比值为1:3。 [0024] 本发明采用卧式改质反应釜的改质沥青制备方法，是通过采用带隔室的卧式反应釜，实现物料的有序进出，并保证所有沥青原料都有相同足够的停留时间，具体操作步骤如下： [0025] 1)一次改质，原料中温沥青先与1#管式炉3出口沥青混合，一同进入1#反应釜1，完成第一次改质反应，1#反应釜1内温度控制在380℃，沥青以发生β‑改质反应为主，反应裂解产生的油气经反应釜顶部排气管道排到冷凝冷却器，物料从1#反应釜1的进料室有序流到出料室，改质沥青经1#改质沥青循环泵5抽出，1#改质沥青循环泵5抽出的沥青量，相当于8倍的中温沥青进料量，送去1#管式炉3加热，然后循环回1#反应釜1对新混合进来的中温沥青加热进行第一次改质反应，小部分一次改质后的沥青，经二次改质分流管送2#反应釜2进料管； [0026] 2)二次改质，2#反应釜2内温度控制在400℃，一次改质后的沥青与2#管式炉4出口沥青混合，一同进入2#反应釜2中进行第二次改质反应，沥青同时进行α‑和β‑改质反应，反应裂解产生的油气经反应釜顶部排到后面的冷凝冷却器，物料从2#反应釜2的进料室有序流到出料室，改质沥青经2#改质沥青循环泵6抽出的沥青量，相当于8倍一次改质后沥青的进料量，送去2#管式炉4加热，然后循环回2#反应釜2对新混合进来的沥青加热进行第二次改质反应，小部分二次改质后的沥青经液位调节阀二10所在管路送降膜冷却器。 [0027] 中温沥青供应管和液位调节阀一9以及液位调节阀二10所在管路的流量一致。1#改质沥青循环泵5的出口管路与二次改质分流管内流量的比例＝8:1；2#改质沥青循环泵6的出口管路与液位调节阀二10所在管路内流量的比例＝8:1。1#反应釜1和2#反应釜2的液位对应与液位调节阀一9以及液位调节阀二10所在管路的流量正比例联锁控制。 |
||
