一种生产氧化沥青的搅拌装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种生产氧化沥青的搅拌装置和方法。本发明专利技术的搅拌装置包括氧化反应器、搅拌器、导流筒、气流导管、气体分布器及附属管口和管道等。利用本发明专利技术的搅拌装置，原料渣油与工艺空气于搅拌状态下在氧化反应器中充分反应，可到得到高温沥青。本发明专利技术通过设置搅拌器、导流筒和气体分布器使氧化反应器的物料充分混合，通过调节工艺空气的通入量及其中混入的蒸汽和脱盐水的量使氧化反应器中的温度得以控制在200～320℃，通过控制回流沥青的加入量进一步优化高温沥青产品性能。因而，本发明专利技术的方法效率高，可控度高，产品稳定性好，适用性广泛，适合大规模生产。适合大规模生产。适合大规模生产。

【技术实现步骤摘要】
一种生产氧化沥青的搅拌装置和方法


[0001]本专利技术涉及氧化沥青生产领域，特别涉及一种生产氧化沥青的搅拌装置和方法。

技术介绍

[0002]沥青是重要的建筑材料之一，其原料主要为石油炼制过程中得到的渣油。沥青的生产工艺主要有蒸馏法、氧化法、溶剂脱沥青法和调和法。其中，氧化法具有工艺简单、可操作性好的优点而广泛应用于沥青生产中。沥青氧化是采用空气直接氧化渣油以改善沥青的软化点、针入度等技术指标，满足在各个不同领域使用的性能要求。传统的沥青生产装置中主要设备为连续沥青氧化塔，通过设置折流板减少返混，以保证产品稳定性，然而，这种方法反应时间长，传质效率差，因而效率偏低，设备尺寸大，造价高。改进方法是在沥青氧化塔中设置搅拌器以强化传质过程，这种做法提高了反应效率。但是这一工艺搅拌不均匀，空气分布均一性差，容易造成过氧化，反应过程中易结焦，影响产品性能和操作稳定性。因而，有必要提供一种新的沥青氧化工艺以克服现有技术的不足。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提高工艺过程的可调节性和可控度，提升传质和反应效率，同时较低反应过程中结焦的倾向，实现产品连续稳定生产。
[0004]为实现本专利技术的目的，本专利技术的方法提供了一种生产氧化沥青的方法，该方法包括以下步骤：
[0005]1)将温度为180～220℃、压力为2～5BarG的渣油经第一管口N1送入氧化反应器1中，渣油加入总体积占氧化反应器1总体积的60～75％；
[0006]2)启动搅拌器2，控制搅拌器2的转速为30～200转/分钟，所述的搅拌器2为螺杆式高粘度搅拌器或四叶浆式搅拌器；
[0007]所述螺杆式高粘度搅拌器或四叶浆式搅拌器的桨叶角度为30
°
～60
°
；
[0008]3)将压力为3～7BarG的工艺空气经气流导管4引至安装在氧化反应器1底部的气体分布器5分散后进入氧化反应器1中，与渣油混合并进行氧化反应，反应过程中产生的氧化废气经第五管口G1排出；
[0009]4)当一定反应时间后，从第二管口N2处得到高温沥青，将得到高温沥青的10～40％经第三管口N3送返至氧化反应器1中，以调控最终产品性能，其余部分冷却至100～160℃作为最终产品。
[0010]上述的步骤1)中所述的渣油为减压渣油或调和渣油，其在100℃时的粘度为100～500cSt，其25℃针入度为120～350dmm。
[0011]上述的步骤1)中所述的氧化反应器1中设有导流筒3，所述导流筒3的直径为氧化反应器1直径的50～80％，所述导流筒3的高度为氧化反应器1筒体长度的30～55％。
[0012]上述的步骤2)中所述的搅拌器2的直径为为氧化反应器1直径的35～70％。
[0013]上述的步骤3)中所述的工艺空气的通气量为5～30Nm3/m3渣油。
[0014]上述的步骤3)中所述的氧化反应过程中的反应压力为1.6～4.2BarG。
[0015]上述的步骤3)中，所述的氧化反应过程中的反应温度为200～310℃，所述反应温度通过控制工艺空气的通入量及其中混入的蒸汽和脱盐水的量进行调节其中，当反应温度为200～240℃，在工艺空气中混入蒸汽，蒸汽的混入量为0.2～10kg/Nm3工艺空气当反应温度大于240℃但不超过310℃时，在工艺空气中混入脱盐水，脱盐水的混入量为0.5～20kg/Nm3工艺空气。
[0016]上述的步骤3)中，所述的气流导管4为1～6根，且每根气流导管4均配置一个气体分布器5，所述的气体分布器5中心线距离导流筒底部100～200mm，所述的气体分布器5的长度为氧化反应器1直径的60～85％。
[0017]上述的步骤4)中所述的反应时间为2～8小时。
[0018]上述的步骤4)中所述的最终产品的指标为软化点为45～55℃、25℃的针入度为10～90dmm、延展性为100～120cm。
[0019]本专利技术还提供了一种生产氧化沥青的搅拌装置，该搅拌装置包括：氧化反应器1、搅拌器2、导流筒3、气流导管4、气体分布器5、第一管口N1、第二管口N2、第三管口N3、第四管口N4、第五管口G1、第六管口A1、第七管口A2、第八管口A3、第九管口M1和管道等，其中，氧化反应器1的长径比为2～5，第一管口N1连接渣油进料管，第二管口N2连接高温沥青出料管，第三管口N3连接回流沥青管，第四管口N4依次连接高温沥青排放管和高温沥青出料管，第五管口G1连接氧化废气排放管，第六管口A1的外部与工艺空气管道连接、内部依次连接气流导管4和气体分布器5，第七管口A2伸出氧化反应器1外并用法兰盖密封，第九管口M1用于安装搅拌器2。
[0020]上述的第八管口N8的管口直径为15～40mm。
[0021]上述的导流筒3固定在氧化反应器1内壁上。
[0022]上述的气流导管4固定在导流筒3内壁上。
[0023]上述的第二管口N2的位置低于第一管口N1而高于第三管口N3。
[0024]本专利技术提供了优化的沥青氧化工艺方案，一方面设置适合于高粘度流体的搅拌器和强化混合的导流筒，提高了沥青氧化过程中的混合程度和传质速率；另一方面，设置了优化的气流导管和气体分布器，并将蒸汽和脱盐水并入工艺空气管中，确保工艺空气能够以合适的气泡尺寸进入氧化反应器、降低结焦风险的同时，提升了氧化反应器操作温度的可控度，整体工艺简便，可操作性强。
[0025]本专利技术的主要优点和积极作用在于：
[0026]1)通过上述设置，提高了反应效率，使反应器体积降低30％以上，节省设备投资；
[0027]2)提高了产品稳定性，降低了工艺因结焦而造成的停车风险，产品合格率达到98％以上。
附图说明
[0028]图1为本专利技术的工艺装置示意图。
[0029]图中代号含义如下：
[0030]1.氧化反应器
[0031]2.搅拌器
[0032]3.导流筒
[0033]4.气流导管
[0034]5.气体分布管
[0035]N1.第一管口
[0036]N2.第二管口
[0037]N3.第三管口
[0038]N4.第四管口
[0039]G1.第五管口
[0040]A1.第六管口
[0041]A2.第七管口
[0042]A3.第八管口
[0043]M1.第九管口
具体实施方式
[0044]以下结合实施例和附图对本专利技术做详细地说明
[0045]实施例1
[0046]本实施例的具体工艺流程请参见图1。
[0047]如图1所示，一种生产氧化沥青的搅拌装置，该搅拌装置包括：氧化反应器1、搅拌器2、导流筒3、气流导管4、气体分布器5、第一管口N1、第二管口N2、第三管口N3、第四管口N4、第五管口G1、第六管口A1、第七管口A2、第八管口A3、第九管口M1和管道等，连接方式为第一管口N1连接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生产氧化沥青的方法，其特征在于，该工艺包括以下步骤：1)将温度为180～220℃、压力为2～5BarG的渣油经第一管口(N1)送入氧化反应器(1)中，渣油加入总体积占氧化反应器(1)总体积的60～75％；2)启动搅拌器(2)，控制搅拌器(2)的转速为30～200转/分钟，所述的搅拌器(2)为螺杆式高粘度搅拌器或四叶浆式搅拌器；所述螺杆式高粘度搅拌器或四叶浆式搅拌器的桨叶角度为30
°
～60
°
；3)将压力为3～7BarG的工艺空气经气流导管(4)引至安装在氧化反应器(1)底部的气体分布器(5)分散后进入氧化反应器(1)中，与渣油混合并进行氧化反应，反应过程中产生的氧化废气经第五管口(G1)排出；4)当一定反应时间后，从第二管口(N2)处得到高温沥青，将得到高温沥青的10～40％经第三管口(N3)送返至氧化反应器(1)中，以调控最终产品性能，其余部分冷却至100～160℃作为最终产品。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中所述的渣油为减压渣油或调和渣油，其在100℃时的粘度为100～500cSt，其25℃针入度为120～350dmm。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中所述的氧化反应器(1)中设有导流筒(3)，所述导流筒(3)的直径为氧化反应器(1)直径的50～80％，所述导流筒(3)的高度为氧化反应器(1)筒体长度的30～55％。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)中所述的搅拌器(2)的直径为为氧化反应器(1)直径的35～70％。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3)中所述的工艺空气的通气量为5～30Nm3/m3渣油。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3)中所述的氧化反应过程中的反应压力为1.6～4.2Barg。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3)中所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王道广，黄鑫，范春，王云飞，郭伟，曹红磊，张会军，王英军，
申请(专利权)人：北京美华盛工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：