【技术实现步骤摘要】
本技术属于混合器，具体涉及一种超临界二氧化碳催化裂化油浆混合器。
技术介绍
1、催化裂化油浆包含大量的芳烃、烷烃，用来生产针状焦、炭黑、碳纤维、橡胶填充剂、塑料增塑剂及导热油等高附加值的产品可大大提升油浆的附加值，但油浆中同时存在大量的催化剂固体颗粒，严重限制了油浆的高附加值利用。比如，用来生产炭黑或橡胶填充剂的油浆，要求固含率不超过500ppm；生产针状焦的油浆，要求固含率不超过100ppm，生产碳纤维的要求更为苛刻，要求固含率小于20ppm。而催化油浆中固体催化剂粉末含量一般在2000-9000ppm，因此，油浆中固体颗粒的脱除是高附加值利用油浆的先决条件。
2、由于油浆粘度大、流动性差、分散困难、常温易凝固等问题严重限制了油浆中固相的连续分离。超临界二氧化碳粘度很低，接近气体的粘度且具有很大的扩散系数，将超临界二氧化碳和油浆混合后，油浆的粘度将大大降低，使油浆的液固分离变得容易。油浆和超临界二氧化碳混合时需要用到混合器，中国专利cn 211514352 u公开了一种高粘度介质动态混合器，将上腔内的介质呈螺旋状挤出至内筒内与其他介质混合，可将介质充分混合均匀，能解决搅拌装置的死角问题，但由于二氧化碳在压力高于7.38mpa后才能达到超临界状态，动态混合器在高压下的动密封磨损严重，较难实现长周期连续运行。中国专利cn211216214u公开了一种用于高粘度液相物料的静态混料器，通过在混料器内增设的混料节和导流节，有效增加液相物料的混合次数，但由于油浆流动性差，混合时流动较为困难、压降较大。
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1、为了解决现有混合器在混合油浆和超临界二氧化碳时存在的流动困难、压降较大、难以长周期连续运行等问题，本技术提供一种超临界二氧化碳催化裂化油浆混合器。
2、本技术提供的超临界二氧化碳催化裂化油浆混合器包括立式罐体和沿立式罐体从上至下依次设置的超临界二氧化碳出口、油浆入口、分散混合板、抽出斗、混合物出口、超临界二氧化碳入口、排净口；所述超临界二氧化碳出口设于立式罐体顶封头上；所述油浆入口设于立式罐上部罐壁并伸入立式罐体内部；所述分散混合板为一块或多块，固定于罐体内壁并沿轴线从上至下分布；所述抽出斗位于罐体下部、分散混合板下方，所述混合物出口位于抽出斗内部；所述超临界二氧化碳入口设于立式罐体底封头上，排净口设于立式罐体底封头中心处。
3、所述分散混合板为弓形板，为提升罐体内部空间的利用率，分散混合板宜为优弧弓，分散混合板边缘距罐壁距离宜为罐体直径的5％～20％。分散混合板上开通道孔，作为超临界二氧化碳上升通道，开孔可以为圆孔或方孔，圆孔直径宜为5～100mm，方孔长度宜为10～100mm。
4、作为改进，分散混合板的边缘设置有围堰，确保分散混合板上有一定的油浆液高，增加油浆和超临界二氧化碳接触时间，提升混合降粘效果。当设置有围堰时，在分散混合板与围堰接触处开有缺口，使得停工检修时不会有液体残留在分散混合板上。
5、作为进一步的改进，为促进油浆在分散混合板上的流动、增加油浆的流动性，分散混合板可以设置为倾斜于罐壁，倾斜角度以10度～30度为宜。
6、作为进一步的改进，通道孔内安装喷射管，喷射管由上部倾斜的喷射导向板和下部的连接管组成，喷射导向板的投影面积大于通道孔截面积，将超临界二氧化碳导向与储存于分散混合板上的油浆喷射混合。当混合器内不通入超临界二氧化碳时，喷射管在重力的作用下，通过喷射导向板搭盖于通道孔上。当混合器内通入超临界二氧化碳时，喷射管在超临界二氧化碳的顶升作用下，使喷射管上升并使得下部的超临界二氧化碳向上部流动，并与油浆接触混合。
7、作为改进，为使得喷射管在通道孔内上下运动过程中不发生转动和脱落，通道孔内安装与通道孔形状相同的导向管，导向管内壁上沿导向管轴线安装一导向轨，喷射管外壁上沿喷射管轴线开一与导向轨相配合的导向槽，以便导向轨可以插入导向槽内，使得喷射管沿导向轨在导向管内上下移动而不发生旋转。喷射管下端安装一限位块，以确保喷射管不会从分散混合板上脱落。喷射管移动到最下方时为未通入超临界二氧化碳时，在重力的作用下，喷射导向板搭盖于导向管上；喷射管移动到最上方时为通入超临界二氧化碳时，在超临界二氧化碳的顶升作用下，通过喷射管下端的限位块限定于分散混合板下方。导向管高于分散混合板10～50mm，且低于分散混合板边缘围堰的高度。
8、作为进一步的改进，为促进超临界二氧化碳在分散混合板上的交叉混合，可以通过喷射导向板控制超临界二氧化碳的喷射方向。靠近油浆入口的第一排喷射导向板宜背向油浆入口，起到促进油浆向下流动的作用；第二排相邻的喷射导向板宜朝向油浆入口，经第一排喷射导向板喷射的超临界二氧化碳与油浆混合后粘度会有所下降，流动性会提高，朝向油浆入口的喷射导向板将超临界二氧化碳与油浆逆流接触，降低油浆在分散混合板上的流速，提高混合效果。相邻的两排喷射导向板呈交错排布，不但增加了超临界二氧化碳和油浆接触时间，而且不断沿分散混合板上下方向切割油浆，提升了混合效果。
9、作为更进一步的改进，为增加分散混合板上油浆和超临界二氧化碳的混合程度，喷射管管壁上开喷射孔，喷射孔可以为槽缝或圆形孔，与喷射管管壁喷射孔相对应的导向管管壁上开同样的喷射孔，当超临界二氧化碳流量较大时，超临界二氧化碳从喷射管和导向管管壁上的喷射孔向分散混合板上喷出，从不同角度实现超临界二氧化碳和油浆的切割和接触。
10、作为更进一步的改进方案，相邻两排喷射管管壁开喷射孔时，开孔高度宜错开，以实现在分散混合板上不同液高处油浆同超临界二氧化碳的混合。通过喷射导向板不同角度、喷射孔不同角度、不同高度，以实现超临界二氧化碳同油浆多角度、多方向、多位置接解混合，促进混合效果。
11、作为改进，抽出斗内设置有液位计，通过液体计调节抽离抽出斗的流量，确保抽出斗内维持一定液高，抽出的是油浆和超临界二氧化碳的混合物，不会将超临界二氧化碳直接抽出混合器。液位计可以为磁浮子、磁翻板、雷达、u型管等形式。
12、所述排净口位于罐体底部，将储存于罐体底部、抽出斗外的油浆排出罐体，排出罐体的油浆可以返回油浆入口，进而降低粘度和重复利用。
13、并未完全溶解于油浆的超临界二氧化碳从位于罐体顶部的超临界二氧化碳出口溢出，溢出后可以直接排空，也可以增压后、通过管路循环返回超临界二氧化碳入口继续溶解到油浆中。
14、本技术具有以下有益效果：
15、1)利用分散混合板促进油浆的流动和超临界二氧化碳的分散作用，在分散混合板上实现油浆的导流、油浆和超临界二氧化碳的分散混合，克服了油浆粘度大、流动性差造成的混合困难问题，实现了油浆和超临界二氧化碳的充分混合；
16、2)混合器操作弹性大，可以适应较大和较小负荷的混合和自动调节，多层分散混合板多次混合保证混合效果；
17、3)混合器内无搅拌元件等运动部件，降低了系统的能耗，可以适用于高压混合条件，实现了混合器的长周期运行。
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1.一种超临界二氧化碳催化裂化油浆混合器，其特征在于：包括立式罐体和沿立式罐体从上至下依次设置的超临界二氧化碳出口、油浆入口、分散混合板、抽出斗、混合物出口、超临界二氧化碳入口、排净口；所述超临界二氧化碳出口设于立式罐体顶封头上；所述油浆入口设于立式罐上部罐壁并伸入立式罐体内部；所述分散混合板为一块或多块，固定于罐体内壁并沿轴线从上至下分布；所述抽出斗位于罐体下部、分散混合板下方，所述混合物出口位于抽出斗内部；所述超临界二氧化碳入口设于立式罐体底封头上，排净口设于立式罐体底封头中心处。
2.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳催化裂化油浆混合器，其特征在于：所述分散混合板为弓形板，分散混合板上开通道孔，作为超临界二氧化碳上升通道。
3.根据权利要求2所述的超临界二氧化碳催化裂化油浆混合器，其特征在于：所述分散混合板边缘距罐壁距离为罐体直径的5％～20％，所述通道孔为圆孔，圆孔直径为5～100mm。
4.根据权利要求2所述的超临界二氧化碳催化裂化油浆混合器，其特征在于：所述分散混合板的边缘设置有围堰。
5.根据权利要求2所述的超临界二氧
6.根据权利要求2所述的超临界二氧化碳催化裂化油浆混合器，其特征在于：所述通道孔内安装喷射管，喷射管由上部倾斜的喷射导向板、下部的连接管和连接管下端的限位块组成，喷射导向板的投影面积大于通道孔截面积，喷射管可在通道孔内上下移动。
7.根据权利要求6所述的超临界二氧化碳催化裂化油浆混合器，其特征在于：所述通道孔内安装与通道孔形状相同的导向管，导向管内壁上沿导向管轴线安装一导向轨，喷射管外壁上沿喷射管轴线开一与导向轨相配合的导向槽，以便导向轨可以插入导向槽内，使得喷射管沿导向轨在导向管内上下移动而不发生旋转。
8.根据权利要求7所述的超临界二氧化碳催化裂化油浆混合器，其特征在于：所述分散混合板的边缘设置有围堰。
9.根据权利要求8所述的超临界二氧化碳催化裂化油浆混合器，其特征在于：所述导向管高于分散混合板10～50mm，且低于分散混合板边缘围堰的高度。
10.根据权利要求7所述的超临界二氧化碳催化裂化油浆混合器，其特征在于：靠近油浆入口的第一排所述喷射管的喷射导向板背向油浆入口，相邻的喷射管的喷射导向板朝向油浆入口，相邻的两排喷射管的喷射导向板呈交错排布。
11.根据权利要求7所述的超临界二氧化碳催化裂化油浆混合器，其特征在于：所述喷射管管壁上开喷射孔，喷射孔为槽缝或圆形孔，与喷射管管壁喷射孔相对应的导向管管壁上开同样的喷射孔，当超临界二氧化碳流量较大时，超临界二氧化碳从喷射管和导向管管壁上的喷射孔向分散混合板上喷出，从不同角度实现超临界二氧化碳和油浆的切割和接触。
12.根据权利要求11所述的超临界二氧化碳催化裂化油浆混合器，其特征在于：相邻两排所述喷射管管壁的喷射孔的开孔高度相互错开，以实现在分散混合板上不同液高处油浆同超临界二氧化碳的混合。
13.根据权利要求1～12任一所述的超临界二氧化碳催化裂化油浆混合器，其特征在于：所述抽出斗内设置有液位计。
...【技术特征摘要】
1.一种超临界二氧化碳催化裂化油浆混合器，其特征在于：包括立式罐体和沿立式罐体从上至下依次设置的超临界二氧化碳出口、油浆入口、分散混合板、抽出斗、混合物出口、超临界二氧化碳入口、排净口；所述超临界二氧化碳出口设于立式罐体顶封头上；所述油浆入口设于立式罐上部罐壁并伸入立式罐体内部；所述分散混合板为一块或多块，固定于罐体内壁并沿轴线从上至下分布；所述抽出斗位于罐体下部、分散混合板下方，所述混合物出口位于抽出斗内部；所述超临界二氧化碳入口设于立式罐体底封头上，排净口设于立式罐体底封头中心处。
2.根据权利要求1所述的超临界二氧化碳催化裂化油浆混合器，其特征在于：所述分散混合板为弓形板，分散混合板上开通道孔，作为超临界二氧化碳上升通道。
3.根据权利要求2所述的超临界二氧化碳催化裂化油浆混合器，其特征在于：所述分散混合板边缘距罐壁距离为罐体直径的5％～20％，所述通道孔为圆孔，圆孔直径为5～100mm。
4.根据权利要求2所述的超临界二氧化碳催化裂化油浆混合器，其特征在于：所述分散混合板的边缘设置有围堰。
5.根据权利要求2所述的超临界二氧化碳催化裂化油浆混合器，其特征在于：所述分散混合板设置为倾斜于罐壁，倾斜角度为10度～30度。
6.根据权利要求2所述的超临界二氧化碳催化裂化油浆混合器，其特征在于：所述通道孔内安装喷射管，喷射管由上部倾斜的喷射导向板、下部的连接管和连接管下端的限位块组成，喷射导向板的投影面积大于通道孔截面积，喷射管可在通道孔内上下移动。
7.根据权利要求6所述的超临界二氧化碳...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓矛，
申请(专利权)人：中石化洛阳工程有限公司，
类型：新型
国别省市：
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