【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cn 211216214u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入口、油浆入口、混合筒、超临界二氧化碳出口和混合物出口；混合筒呈圆柱形筒或圆锥形筒，其位于立式罐体内部且与立式罐体同轴设置，混合筒上端与立式罐体顶封头密闭固定连接，混合筒下端与立式罐体内壁密闭固定连接，混合筒筒壁上设有分散孔，混合筒内部设有分散元件；超临界二氧化碳入口设于立式罐体顶封头上且位于混合筒外部，油浆入口设于立式罐体顶封头上且与混合筒上端连通，超临界二氧化碳出口设于混合筒下方的立式罐体外壁上，混合物出口设于立式罐体底部。
3、所述混合筒筒壁上的分散孔可为圆孔或条缝或方孔，供从超临界二氧化碳入口进入立式筒体的超临界二氧化碳分散的进入混合筒内部。从便于制造的角度，开孔宜为圆孔，圆孔直径为5～50mm；条缝宽度为3～40mm，长度为5～50mm。
4、混合筒为圆锥筒时，由于其上端小下端大的结构可以给予超临界二氧化碳和油浆充分的混合，同时为油浆吸收超临界二氧化碳后体积膨胀提供逐渐增大的空间，混合筒内部流动更充分，油浆利用重力沿混合筒向下流动，流动更为顺畅，压降小，因此一般情况下混合筒可以采用圆锥形筒。
5、当混合筒采用圆锥形筒时，如果其下端直径即大端小于立式罐体的内径，则可通过环形平面连接板使混合筒下端与立式罐体内壁之间形成密闭固定连接；如果混合筒下端直径等于立式罐体内径，则混合筒下端可以直接和立式罐体内壁形成密闭固定连接。所述环形平面连接板内径等于混合筒下端外径，环形平面连接板外径等于立式罐体内径。
6、混合筒内部设置分散元件的目的是进一步促进油浆和超临界二氧化碳的混合，分散元件可以是多层丝网，也可以是多层的交错排布的格栅，也可以是带支撑的扩大比表面积的填料，目的是通过大的比表面积使油浆分散和超临界二氧化碳进行混合，强化混合效果。
7、作为进一步的改进，在立式罐体内部、混合筒外部可以设置一分隔板，使超临界二氧化碳从混合筒的上部进入混合筒，使超临界二氧化碳和油浆有足够的接触混合时间。分隔板可以为环形平板，其内径等于与之固定连接处的混合筒外径，其外径等于立式罐体内径，环形平板外缘与立式罐体内壁固定连接；分隔板也可以为上端大、下端小的圆锥筒，上端直径与立式罐体内径一致且上端与立式罐体内壁固定连接，下端直径等于与之固定连接处的混合筒外径。采用分隔板的情况下，混合筒筒壁上的分散孔全部设于分隔板和混合筒连接处的上方，使得分隔板下方、混合筒外侧和立式罐体内壁之间围成一密闭空间。设置分隔板的目的是使超临界二氧化碳与油浆保持足够的接触混合时间，对超临界二氧化碳进行导向，使超临界二氧化碳在更小的压降下进入混合筒内部。
8、作为更进一步的改进，所述密闭空间所在的立式罐体外壁上可以设置保温介质入口和保温介质出口，保温介质出口位置高于保温介质入口位置。由于油浆往往温度高而超临界二氧化碳温度较低，为避免二者混合后温度降低过多、油浆混合物流动性变差，在所述密闭空间内可通入保温介质或设置加热器或设置加热盘管等，目的是使油浆、超临界二氧化碳，以及二者的混合物维持在合适的温度。
9、所述超临界二氧化碳出口位于混合筒下方，供未完全溶解于油浆的超临界二氧化碳溢出，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。
10、所述混合物出口位于立式罐体底部，可以位于侧壁最底端，或位于底封头上，将完成混合、降低粘度的油浆进一步利用。
11、作进改进，立式罐体底部可以设置为锥形，液相混合物在重力的作用下储存于锥斗内，便于混合物从混合物出口离开。
12、本技术具有以下有益效果：
13、1)分散孔将超临界二氧化碳进行分散，在混合筒内分散元件的帮助下，分散的油浆与超临界二氧化碳进行混合，实现混合效果；
14、2)利用油浆重力形成自发流动，油浆流动容易；设置分隔板降低超临界二氧化碳的压降，压降较小；在混合筒内为油浆和超临界二氧化碳的混合物实现膨胀空间，整个流动顺畅；
15、3)立式罐体的密闭空间内可以通过通入保温介质或设置加热器对混合物料进行补热，弥补混合后物料可能出现的降温，提高物料在罐内的流动性。
16、4)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入口、油浆入口、混合筒、超临界二氧化碳出口和混合物出口；混合筒呈圆柱形筒或圆锥形筒，其位于立式罐体内部且与立式罐体同轴设置，混合筒上端与立式罐体顶封头密闭固定连接，混合筒下端与立式罐体内壁密闭固定连接，混合筒筒壁上设有分散孔，混合筒内部设有分散元件；超临界二氧化碳入口设于立式罐体顶封头上且位于混合筒外部，油浆入口设于立式罐体顶封头上且与混合筒上端连通，超临界二氧化碳出口设于混合筒下方的立式罐体外壁上，混合物出口设于立式罐体底部。
2.根据权利要求1所述的混合器，其特征在于：所述立式罐体内部、混合筒外部设置一分隔板，分隔板为环形平板或为上端大、下端小的圆锥筒；所述环形平板的内径等于与之固定连接处的混合筒外径，环形平板的外径等于立式罐体内径，环形平板外缘与立式罐体内壁固定连接；所述圆锥筒上端直径与立式罐体内径一致且上端与立式罐体内壁固定连接，下端直径等于与之固定连接处的混合筒外径；所述混合筒筒壁上的分散孔全部设于分隔板和混合筒连接处的上方，使得分隔板下方、混合筒外
3.根据权利要求2所述的混合器，其特征在于：所述密闭空间所在的立式罐体外壁上设置保温介质入口和保温介质出口，保温介质出口位置高于保温介质入口位置。
4.根据权利要求2所述的混合器，其特征在于：所述密闭空间内设置有加热器。
5.根据权利要求1～4任一所述的混合器，其特征在于：所述分散孔为圆孔、条缝或方孔。
6.根据权利要求1～4任一所述的混合器，其特征在于：所述分散元件为多层丝网、多层交错排布的格栅或带支撑的扩大比表面积的填料。
7.根据权利要求1～4任一所述的混合器，其特征在于：所述立式罐体底部设置为锥形。
...【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入口、油浆入口、混合筒、超临界二氧化碳出口和混合物出口；混合筒呈圆柱形筒或圆锥形筒，其位于立式罐体内部且与立式罐体同轴设置，混合筒上端与立式罐体顶封头密闭固定连接，混合筒下端与立式罐体内壁密闭固定连接，混合筒筒壁上设有分散孔，混合筒内部设有分散元件；超临界二氧化碳入口设于立式罐体顶封头上且位于混合筒外部，油浆入口设于立式罐体顶封头上且与混合筒上端连通，超临界二氧化碳出口设于混合筒下方的立式罐体外壁上，混合物出口设于立式罐体底部。
2.根据权利要求1所述的混合器，其特征在于：所述立式罐体内部、混合筒外部设置一分隔板，分隔板为环形平板或为上端大、下端小的圆锥筒；所述环形平板的内径等于与之固定连接处的混合筒外径，环形平板的外径等于立式罐体内径，环形平板外缘与立式罐体内壁固定连接...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓矛，晁君瑞，
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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