一种生焦装置及使用方法制造方法及图纸

一种生焦装置及使用方法，包括生焦塔，生焦塔包括塔体，塔体顶部开设有除焦口，除焦口处设置有水力除焦装置；塔体底部设置有进料口与出焦口，并且出焦口处设置有自动底盖机；塔体内部从上到下设置有用于油气通过的气相板层用于分油相泡沫和气相泡沫的泡沫板层以及用于生成焦炭的焦炭板层；气相板层上方设置有催化剂网栅反应器。本发明专利技术装置为间歇性操作，投资少、工艺简单、技术成熟。在生焦塔塔内适宜的温度、压力条件下，重质渣油或减压渣油会发生裂解、缩合反应，得到焦炭和油气，其中通过催化剂网栅反应器的油气，经表征冷却后得到的油分发现BTXN的产率有明显的增加，解决了现有重质渣油或减压渣油过剩而无从处理的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种生焦装置及使用方法
本专利技术属于煤化工
，涉及一种生焦装置及使用方法。
技术介绍
煤焦油是煤在热解过程中得到的液体副产品，按热解温度的不同可分为高温煤焦油和低温煤焦油，其中低温煤焦油具有很高的利用价值。低温煤焦油主要含有芳香烃类化合物、脂肪烃类化合物、酚类化合物等。其中芳香烃类化合物中含有萘、蒽、菲、芘等高附加值精细化学品；脂肪烃类化合物是汽油、柴油等燃料油的重要组成部分，是加氢制取高十六烷值柴油的优良原料；酚类化合物在合成纤维、工程塑料、农药、医药、防腐剂、增塑剂、香料及染料中间体等方面有着广泛的用途。故如何高效、经济、环保的分离煤焦油在当前已显得十分重要。相较于轻油，重质煤焦油更为复杂，且大部分重油被丢弃，这不仅造成了资源的大量浪费，同时也污染了环境。如何高效的处理重质煤焦油是当今煤化工产业发展的必然趋势。重质煤焦油在处理过程中会产生大量的质量更为低劣的残渣油，传统的焦化工艺和加氢裂化工艺已经很难将其进行有效地加工利用。中国专利CN108148613A中描述了一种生焦塔预热装置，通过设有轮架、气压罐、电磁加热箱、气压泵、加热线、升降泵杆，实现了设备的升降均匀预热，设备通过设有气压罐为气压泵供压控制升降泵杆为电磁加热箱进行升降，使电磁加热箱能在不同高度切换工作，电磁加热箱设有电磁加热线为生焦塔进行均匀预热，且设备还通过设有轮架使设备移动更便捷，方便了生焦塔的均匀预热的问题。但是，这种装置能耗大、安装不方便。另外，由于该装置为连续性操作，开车的过程中会面临大规模的检修操作，这样会降低产能增加生产成本。中国技术专利CN106190226A中描述了一种生焦塔，包括生焦塔塔体、电加热装置、除焦装置、升降装置。电加热装置用于将生焦塔塔体和原料油加热；除焦装置包括设置于生焦塔顶面上部的驱动装置和设置于生焦塔内部用于擦刮焦炭的除焦端，驱动装置还包括用于带动除焦端做水平旋转的主动轴；升降装置包括设置于驱动装置底部的升降减速机和套接于主动轴外壁上的导轨安装座，导轨安装座外壁行设有导轨。该生焦塔跟现有技术相比，具有无污染、除焦彻底和自动化程度较高的优势。但是该装置没有保温措施，塔体骤冷骤热会使塔体变形。中国专利申请201320370168.2中描述了一种焦炭塔预热装置，包括两台生焦塔。本技术在实现生焦装置节能降耗的同时平稳了装置系统的物料平衡和热量平衡，减小了装置的周期波动，缩短了生焦塔预热时间，提高了装置的液体收率，节省了泵的能源消耗，生焦装置间歇式生产的工艺弊端得到了突破性的优化。但是，装置中并没有明确的加热方式，只是通过在塔身设有固定的加热装置进行加热，这容易出现加热不均匀的问题，安装拆卸也不方便。
技术实现思路
为克服现有技术中的问题，本专利技术的目的是提供一种生焦装置及使用方法。此装置为间歇性操作，投资少、工艺简单、技术成熟。在生焦塔塔内适宜的温度、压力条件下，重质渣油或减压渣油(石油、塑料油共混物、生物质油共混物、煤焦油、煤油共混物、煤油浆等)会发生裂解、缩合反应，得到焦炭和油气(焦化汽油、焦化柴油、焦化蜡油等)，其中通过催化剂网栅反应器的油气，经表征冷却后得到的油分发现BTXN的产率有明显的增加。这种新型生焦装置经济效益十分明显，是加工重质渣油或减压渣油的新型理想装置，它将解决现有重质渣油或减压渣油过剩而无从处理的问题。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种生焦装置，包括生焦塔，生焦塔包括塔体，塔体顶部开设有除焦口，除焦口处设置有水力除焦装置；塔体底部设置有进料口与出焦口，并且出焦口处设置有自动底盖机；塔体内部从上到下设置有用于油气通过的气相板层用于分油相泡沫和气相泡沫的泡沫板层以及用于生成焦炭的焦炭板层；气相板层上方设置有催化剂网栅反应器。本专利技术进一步的改进在于，催化剂网栅反应器包括壳体，壳体内设置有催化剂层，壳体外壁上设置有卡环。本专利技术进一步的改进在于，塔体顶部设置有喷洒口和油气出口；并且喷洒口位于水力除焦装置一侧，油气出口位于水力除焦装置另一侧。本专利技术进一步的改进在于，塔体外表面上设置有高温燃气保温套。本专利技术进一步的改进在于，高温燃气保温套和塔体通过法兰安装在塔体外表面上，高温燃气保温套采用波纹板。本专利技术进一步的改进在于，塔体上设置有用于支撑塔体的裙座。本专利技术进一步的改进在于，塔体为竖直设置的圆柱形压力容器，塔体高为25m，塔体宽为7m。本专利技术进一步的改进在于，焦炭板层包括圆柱形板体，圆柱形板体上开设有七个大小相同的圆孔，其中，圆柱形板体中心开设有一个圆孔，另外的六个圆孔均匀分布在位于中心的圆孔的周围，6个圆孔的外壁与塔体内壁相切，圆孔直径为1m；泡沫板层包括圆柱形板体，圆柱形板体上开设有十四个大小相同的圆孔，圆孔直径为0.5m，其中，圆柱形板体中心开设有四个圆孔，两两并排，另外的十个圆孔均匀分布在位于中心的四个圆孔的周围，十个圆孔的外壁与塔体内壁相切；气相板层包括圆柱形板体，圆柱形板体上开设有若干圆孔，并且圆孔的直径小于0.5m。本专利技术进一步的改进在于，焦炭板层、泡沫板层以及气相板层中每一个板层均安装有料位计。一种生焦装置的使用方法，采用第一生焦塔与第二生焦塔两个生焦塔共用，两个生焦塔通过四通阀和进料阀相连；进行生焦反应前在塔顶喷洒口喷洒能够产生静电的粉尘小颗粒；将预热550℃-650℃的重质渣油或减压渣油，通过进料口进入生焦塔，并在塔内发生裂解和缩合反应，缩合反应生成的焦炭停留在塔内，并由塔壁向中心扩展，中心形成进料通道，气相板层上方的油气通过催化剂网栅反应器的催化剂层，达到催化剂的活性位点进行反应，穿过催化剂层孔道的油气从油气出口排出收集；采用高压水力除焦法进行除焦；第一生焦塔在反应生焦时，另一第二生焦塔则处于除焦阶段；第一生焦塔在除焦阶段时，另一第二生焦塔则在反应生焦。与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果：本专利技术装置在于进行生焦反应前在塔顶喷洒口喷洒产生静电的粉尘小颗粒(颗粒大小大约为5μm)，这种粉尘小颗粒的作用是生焦塔内部板层表面张力增大，为了更大化避免生焦塔中产生的焦炭黏着在生焦塔壁面上，使产生的焦炭可以很好地清除和收集。本专利技术装置在于生焦反应中，气相板层上方的油气通过催化剂网栅反应器的催化剂层，达到催化剂的活性位点进行反应，穿过催化剂孔道的塔顶油气从油气出口排出收集。经表征冷却后得到的油分发现BTXN的产率有明显的增加。本专利技术装置为间歇性操作，投资少、工艺简单、技术成熟。在生焦塔塔内适宜的温度、压力条件下，重质渣油或减压渣油(石油、塑料油共混物、生物质油共混物、煤焦油、煤油共混物、煤油浆等)会发生裂解、缩合反应，得到焦炭和油气(焦化汽油、焦化柴油、焦化蜡油等)，其中通过催化剂网栅反应器的油气，经表征冷却后得到的油分发现BTXN的产率有明显的增加。这种新型生焦装置经济效益十分明显，是加工重质渣油或减压渣油的新型理想装置，它将解决现有重质渣油或减压渣油过剩而无从处理的问题。附图说明图1为生焦塔结构示意图；图2为生焦塔并联结构示意图；图3为除焦装置结构示意图；图4为生焦塔内部构件结构示意图；图5为催化剂网栅反应器示意图；图6为实施例1相色谱质谱联用分析结果；图7为实施例1各组分含量结果；图8为实施例1中不同催化剂条件下BTXN的含量分布；图9为实施例2相色谱质本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生焦装置，其特征在于，包括生焦塔，生焦塔包括塔体，塔体顶部开设有除焦口(5)，除焦口(5)处设置有水力除焦装置(4)；塔体底部设置有进料口(11)与出焦口，并且出焦口处设置有自动底盖机(10)；塔体内部从上到下设置有用于油气通过的气相板层(25)用于分油相泡沫和气相泡沫的泡沫板层(24)以及用于生成焦炭的焦炭板层(23)；气相板层(25)上方设置有催化剂网栅反应器(7)。

【技术特征摘要】
1.一种生焦装置，其特征在于，包括生焦塔，生焦塔包括塔体，塔体顶部开设有除焦口(5)，除焦口(5)处设置有水力除焦装置(4)；塔体底部设置有进料口(11)与出焦口，并且出焦口处设置有自动底盖机(10)；塔体内部从上到下设置有用于油气通过的气相板层(25)用于分油相泡沫和气相泡沫的泡沫板层(24)以及用于生成焦炭的焦炭板层(23)；气相板层(25)上方设置有催化剂网栅反应器(7)。2.根据权利要求1所述的一种生焦装置，其特征在于，催化剂网栅反应器(7)包括壳体，壳体内设置有催化剂层(27)，壳体外壁上设置有卡环(26)。3.根据权利要求1所述的一种生焦装置，其特征在于，塔体顶部设置有喷洒口(1)和油气出口(6)；并且喷洒口(1)位于水力除焦装置(4)一侧，油气出口(6)位于水力除焦装置(4)另一侧。4.根据权利要求1所述的一种生焦装置，其特征在于，塔体外表面上设置有高温燃气保温套(3)。5.根据权利要求4所述的一种生焦装置，其特征在于，高温燃气保温套(3)和塔体通过法兰(2)安装在塔体外表面上，高温燃气保温套(3)采用波纹板。6.根据权利要求1所述的一种生焦装置，其特征在于，塔体上设置有用于支撑塔体的裙座(9)。7.根据权利要求1所述的一种生焦装置，其特征在于，塔体为竖直设置的圆柱形压力容器，塔体高为25m，塔体宽为7m。8.根据权利要求1所述的一种生焦装置，其特征在于，焦炭板层(23)包括圆柱形板体，圆柱形板体上开设有七个大小相同的圆...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙鸣，孔祥玺，马明明，沙帅，么秋香，陈汇勇，马晓迅，
申请(专利权)人：西北大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61