专利名称：利用煤焦油连续生产汽柴油的装置的制作方法
技术领域：
利用煤焦油连续生产汽柴油的装置技术领域[0001]本实用新型涉及一种从高中低温煤焦油中提取与汽柴油相似组份作为代用汽柴油的利用煤焦油连续生产汽柴油的装置。
背景技术：
[0002]制备柴油的主要原料为石油，但目前石油紧缺的局面不能缓解，我国具有丰富的煤炭资源，可以从高中低温煤焦油中提取与汽柴油相似组份作为代用汽柴油的主要原料。 现有的煤焦油制取汽柴油技术主要有加氢装置生产工艺和非临氢装置生产工艺，加氢装置生产工艺及设备比较复杂，投资成本高，设备要求严格，操作繁琐，一般中小型企业难以接受；非临氢装置生产工艺在国内外普遍使用，有常压设备工艺、减压设备工艺及管式炉设备工艺。但现行的设备存在着以下问题一、常压设备经过催化裂解，产品品质好，但生产量很低，费时费工，安全系数低；二、连续管式炉生产量高，但产品质量差，需要二次裂解才能达到满意的产品标准；三、迄今为止，一般中小型炼油企业通常使用的是立式反应釜或卧式反应釜，生产时将原料一次性全部进入反应釜，采取逐步加温的方式将原料汽化后逐步蒸发，然后再逐步降温后排渣，不能高温进料和高温出渣；四、现有煤焦油乳化和合成柴油的技术，所生产的产品稳定性较差，存放很短的时间各项理化指标就随之下降，对所使用设备造成危吾。发明内容[0003]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足而提供一种产品品质好、生产量高、 安全系数强的利用煤焦油连续生产汽柴油的装置。[0004]本实用新型的技术方案是一种利用煤焦油连续生产汽柴油的装置，包括在内部安装有搅拌器的反应器，该反应器上开设有出料口并且在出料口上安装有出料口阀门以及其底部开设有反应器副产物排出口并且在反应器副产物排出口上安装有反应器副产物排出口阀门， 其特征在于[0005]反应器与煤焦油进料罐和催化剂储存罐相接通，反应器出料口经原料泵与调和罐相接通，调和罐通过顶部阀门与催化剂储存罐相接通，在调和罐上开设有调和罐反应物排出口并且调和罐反应物排出口上安装有调和罐反应物排出口阀门，在调和罐下部开设有调和罐副产物排出口并且在调和罐副产物排出口上安装有调和罐副产物排出口阀门；[0006]调和罐通过调和罐反应物排出口阀门和防爆油泵与一级裂解反应处理器相接通， 一级裂解反应处理器经反应管与一级催化分馏塔相接通进行催化反应，一级催化分馏塔接通一级换热器和一级回流装置，一级换热器接通一级油水分离器，一级回流装置接通一级裂解反应处理器；一级裂解反应处理器经逆反装置接通二级裂解反应处理器；[0007]二级裂解反应处理器接通二级催化分馏塔，二级催化分馏塔接通二级换热器和二级回流装置，二级换热器经取样装置接通到二级油水分离器，而二级回流装置接通二级裂解反应处理器；二级裂解反应处理器经高温阀门与浙青储存槽相接通；[0008]一级油水分离器和二级油水分离器又分别与第一精制装置、第二精制装置相接通，第二精制装置经过滤器与成品罐相接通；[0009]一级油水分离器和二级油水分离器分别与脱硫安全装置相接通，脱硫安全装置又通过废气处理冷却装置和阻火器与燃烧系统相接通，在一级裂解反应处理器和二级裂解反应处理器上分别设置有第一热风道和通过热风管与第一热风道相接通的第二热风道，燃烧系统接通第一热风道和第二热风道，第一热风道和第二热风道分别对二级裂解反应处理器和一级裂解反应处理器进行加热，二级裂解反应处理器与全自动安全防爆装置相接通，多余气体转入全自动安全装置系统进行处理排放，第二热风道又通过除尘保护装置和引风机与三级除尘装置相接通。[0010]在调和罐上安装有液位计。[0011]二级油水分离器通过三级换热器与脱硫安全装置相接通，在三级换热器上安装有第一三级换热器阀门和第二三级换热器阀门，在一级换热器上也安装有第一一级换热器阀门和第二一级换热器阀门，在二级换热器上安装有第一二级换热器阀门和第二二级换热器。[0012]在脱硫安全装置上还安装有第一人工安全装置、第二人工安全装置和第三人工安全装置。[0013]浙青槽与有拉丝机相互配合完成将浙青拉成条状装袋包装。[0014]所述逆反装置是指管道下进上出的罐体，所述的一级裂解装置不能完全裂解的重组份转入逆反装置，经逆反装置进入二级裂解装置，在二级裂解装置控制温度30(TC -350°C的情况下连续裂解，其中的逆反装置起到为了不让二者气体相互回流的单相阀门的作用。[0015]本实用新型具有如下有益效果[0016]1、整套装置体积小，产量高，易操作，可连续加油连续生产。[0017]2、该装置在低温常压下进行，设计了独特的防爆安全装置，安全系数高，所得油品颜色浅[淡黄]，粘度小 ，含硫量低。[0018]3、高效的废气回收系统。在炼油过程中，会产生大量的不能液化的气体，这些气体通过两道安全装置水封和燃气喷嘴充分燃烧，即消除了废气污染，又节约了大量的燃料。[0019]4、燃烧器采用国内先进的反烧技术，生产过程是在无烟的环境中运行的，环保效果良好，烟道出口达到国家级排放标准。[0020]5、低能耗、高效率多级催化裂化生产方案，提高了产品的品质。经过多级催化后即分子经过有效定向切割后，就能基本达到汽油和柴油的要求。通过连续作业及多级换热技术，较间歇式一次用热设备节能50%以上、工效提高200%以上。[0021]6、蒸馏油收率高较传统装置比较，煤焦油的总体出油率可提升10%以上，独有的强力合成催化剂可使煤焦油提炼柴油的还原率达到75%以上。[0022]7、通过油性渣料蒸发器，可将蒸馏尾渣内的油份全部蒸发干净，由此与含油尾渣排放相比，煤焦油的总体出油率可提升5%以上。[0023]8、通过恒量重复蒸发及气相净化装置，可省去加酸、加碱、土洗的精制过程，由此可降低油品损失3%以上。[0024]9、通过超低温气相冷凝装置，可将轻组份不凝气体中的部分轻组份进行液化收集，与常温水冷方式相比，煤焦油的总体出油率可提升2%以上。[0025]10、环保整个生产过程基本上是处于全密封操作，没有直接排放“三废”的现象。通过油性废气燃烧装置，可使油性废气在锅炉内得到充分燃烧放热，锅炉尾气经过环保三级过滤，碱液喷淋装置达到无味、无色排放环保标准。冷凝用水采用循环再冷却模式，实现无废水排放。[0026]11、采取封闭生产，压力电接点控制，连续生产，安全无气味，产品通过液相催化， 气相催化，出来的成品不用酸碱精制，颜色淡黄，密度降低，碳链打断在160-180之间，完全符合柴油燃烧标准。本设备多变性强，可以在气相，液相内加入催化剂所得油品即刻可以出售，节省了靠酸碱，絮凝等烦琐的多道工序，也可只在液相加入催化剂，裂解出轻质油品后再进行精制，以降低成本。[0027]12、加热方式独特采用远红外线加热和煤炭加热综合方式，既环保又节能。本设备除原始开车即第一次对设备进行预热后就基本可以不必另外使用煤炭或者电源等对物料进行加热，基本上可依靠生产中自身产生的热量和干气等自行加温。与间歇式生产技术对比，每加工一吨燃料油可节约燃料费用40%左右。[0028]13、独特的高温进料方式我们采取了高温条件下进原料、高温条件下排出残渣的工艺。本设备从进料到出油、排渣均为流水线，在第一次原始开车温度达到要求后就可以在任何时间连续的进料、汽化、催化裂化、出油、排渣，只要设备正常运转，就完全实 现不间断连续生产，大大的提高了生产效率。
[0029]图1为本实用新型的装置结构示意图。
具体实施方式
[0030]如图1所示，一种利用煤焦油连续生产汽柴油的装置，包括在内部安装有搅拌器2 的反应器I，该反应器I上开设有出料口并且在出料口上安装有出料口阀门4以及其底部开设有反应器副产物排出口并且在反应器副产物排出口上安装有反应器副产物排出口阀门 3，其特征在于[0031]反应器I通过阀门与煤焦油进料罐6和催化剂储存罐7相接通，反应器I出料口经原料泵5与调和罐8相接通，调和罐8通过顶部阀门10与催化剂储存罐9相接通，在调和罐8上开设有调和罐反应物排出口并且调和罐反应物排出口上安装有调和罐反应物排出口阀门11，在调和罐8下部开设有调和罐副产物排出口并且在调和罐副产物排出口上安装有调和罐副产物排出口阀门13，在反应器I上还安装有压力表以及泄压阀(图中的箭头表示泄压阀)，催化剂储存罐7通过管道与反应器I相接通，并且在该管道的头部安装有设置在反应器I内部的喷淋头；将煤焦油进料罐6中的煤焦油和催化剂储存罐7中的催化剂按重量比1000 8混合加到反应器I中，并加热到50°C _60°C，在搅拌器2搅拌的情况下进行反应，反应后的产物通过出料口阀门4经原料泵5打入调和罐8，所述的催化剂A是分子筛、碱石灰、无水氯化钙、硅胶中的一种或几种的混合。[0032]调和罐8通过调和罐反应物排出口阀门11和防爆油泵12与一级裂解反应处理器 14相接通，一级裂解反应处理器14经反应管15与一级催化分馏塔16相接通进行催化反应，一级催化分馏塔16接通一级换热器18和一级回流装置17，一级换热器18连通一级油水分离器19，一级回流装置17接通一级裂解反应处理器14 ;一级裂解反应处理器14经逆反装置20接通二级裂解反应处理器21 ;在调和罐8上安装有液位计34 ;所述逆反装置20 是指管道下进上出的罐体，所述的一级裂解装置不能完全裂解的重组份转入逆反装置，经逆反装置进入二级裂解装置，在二级裂解装置控制温度300°C — 350°C的情况下连续裂解， 其中的逆反装置起到为了不让二者气体相互回流的单相阀门的作用。[0033]在生产操作过程中，一级裂解反应处理器14中的一级裂解反应的反应温度控制在250°C — 3000C ;二级裂解反应处理器21中的二级裂解反应的反应温度控制在300°C — 350°C的情况下实现连续生产；反应产物进入调和罐8后，通过顶部阀门10控制催化剂储存罐9中的催化剂，煤焦油与催化剂B按重量比100: 2，在常温常压下进行喷淋式混合反应，所述的催化剂B是芳烃溶剂的一种或几种，用于脱除煤焦油中的Fe、Al、Ca金属以及S、N无机灰分和胶质、浙青质、强极性氧化物。[0034]反应产物以300KG/小时的流速通过调和罐反应物排出口阀门11经防爆油泵12 进入一级裂解反应处理器14中，上述在反应器I和调和罐8中的反应副产物通过反应器副产物排出口阀门3和调和罐副产物排出 口阀门13排出，进行渣油调制烧火油再利用。反应完全的油气通过反应管15进入一级催化分馏塔16进行催化反应，没有裂解的煤焦油作为重组份通过一级回流装置17回流至一级裂解反应处理器14继续裂解，裂解的轻质油作为轻组份按温度段分出汽油、轻柴油(分温度段切割汽油、轻柴油)并通过一级换热器18进入一级油水分离器19中。反应完全的油气通过反应管15进入催化塔16进行三级催化反应， 该三级催化按催化剂分的。[0035]二级裂解反应处理器21接通二级催化分馏塔22，二级催化分馏塔22接通二级换热器24和二级回流装置23，二级换热器24经取样装置25接通到二级油水分离器26，二级回流装置23接通二级裂解反应处理器21 ;二级裂解反应处理器21经高温阀门27与浙青储存槽28相接通；一级裂解反应处理器14没有完全裂解的反应物通过逆反装置20进入二级裂解反应处理器21继续裂解，裂解产物进入二级催化分馏塔22进行催化反应，催化后的产物按温度段提取汽油、柴油及重油组份；重组份通过二级回流装置23返回二级裂解反应处理器21里继续裂解，汽、柴油组份通过二级换热器24、取样装置25进入二级油水分离器 26中；取样装置25是在生产中可以查看产品质量，取出样品进行质量化验，也就是取样品的地方但不可影响生产的装置。浙青槽28与有拉丝机29相互配合完成将浙青拉成条状装袋包装。[0036]一级油水分离器19和二级油水分离器26又分别与第一精制装置30、第二精制装置31相接通，第二精制装置31经过滤器32与成品罐33相接通；第一精制装置30和第二精制装置31均为加有脱色除臭剂的罐体，第一精制装置30和第二精制装置31根据产品质量将一级油水分离器19和二级油水分离器26中提取的汽、柴油两次精制的装置。[0037]—级油水分离器19和二级油水分离器26分别与脱硫安全装置35相接通，脱硫安全装置35又通过废气处理冷却装置36和阻火器37与燃烧系统38相接通，在一级裂解反应处理器14和二级裂解反应处理器21上分别设置有第一热风道39和通过热风管40与第一热风道39相接通的第二热风道41，燃烧系统38接通第一热风道39和第二热风道41，第一热风道39和第二热风道41分别对二级裂解反应处理器21和一级裂解反应处理器14进行加热，二级裂解反应处理器21与全自动安全防爆装置42相接通，多余气体转入全自动安全装置系统42进行处理排放，第二热风道41又通过除尘保护装置43和引风机44与三级除尘装置45相接通。[0038]二级油水分离器26通过三级换热器52与脱硫安全装置35相接通，在三级换热器 52上安装有第一三级换热器阀门50和第二三级换热器阀门51，在一级换热器18上也安装有第一一级换热器阀门46和第二一级换热器阀门47，在二级换热器24上安装有第一二级换热器阀门48和第二二级换热器49。[0039]在脱硫安全装置35上还安装有第一人工安全装置53、第二人工安全装置54和第三人工安全装置55。第一人工安全装置53、第二人工安全装置54和第三人工安全装置55 均是在产压时安装的自动压力阀门，可以是进行人工排放的压力阀门，也就是自动安全阀门失效的情况下，根据压力分级排放。[0040]一级裂解反应处理器14和二级裂解反应处理器21是本行业通用名称，以前都称为蒸馏釜，后来用到催化剂，就成了催化裂解反应釜，现在按温度属于中温反应，所以现在大部分都把它叫做裂解反应处理器了，如果按釜的话人们会认为温度很高，在这个工艺中， 温度应属于350度以下，只有称作反应处理器了)蒸馏釜，反应处理器。实际意义上应该是同一性质，其区别在于蒸馏釜具备高温，高压，也可低温常压，反应处理器表示出低温，常压的特性。[0041]在调和罐8上安装有液位计34，根据液位计34定期放出二级裂解反应处理器21 中的副产物浙青，通过高温阀门27进入浙青存储槽28,然后通过拉丝机29拉条、粉碎、包装、出售产品。[0042]在一级裂解反应处理器14和二 级裂解反应处理器21之间还接通泄压罐56，其作用是一级裂解反应处理器14和二级裂解反应处理器21如果有压力的话，可以进行人工排压。
权利要求1.一种利用煤焦油连续生产汽柴油的装置，包括在内部安装有搅拌器(2)的反应器(1)，该反应器(I)上开设有出料口并且在出料口上安装有出料口阀门(4)以及其底部开设有反应器副产物排出口并且在反应器副产物排出口上安装有反应器副产物排出口阀门(3)，其特征在于反应器(I)与煤焦油进料罐(6 )和催化剂储存罐(7 )相接通，反应器(I)出料口经原料泵(5)与调和罐(8)相接通，调和罐(8)通过顶部阀门(10)与催化剂储存罐(9)相接通，在调和罐(8)上开设有调和罐反应物排出口并且调和罐反应物排出口上安装有调和罐反应物排出口阀门(11)，在调和罐(8)下部开设有调和罐副产物排出口并且在调和罐副产物排出口上安装有调和罐副产物排出口阀门(13)；调和罐(8)通过调和罐反应物排出口阀门(11)和防爆油泵(12)与一级裂解反应处理器(14)相接通，一级裂解反应处理器(14)经反应管(15)与一级催化分馏塔(16)相接通进行催化反应，一级催化分馏塔(16)接通一级换热器(18)和一级回流装置(17)，一级换热器(18)连通一级油水分离器(19)，一级回流装置(17)接通一级裂解反应处理器(14);一级裂解反应处理器(14)经逆反装置(20)接通二级裂解反应处理器(21)；二级裂解反应处理器(21)接通二级催化分馏塔(22)，二级催化分馏塔(22)接通二级换热器(24)和二级回流装置(23)，二级换热器(24)经取样装置(25)接通到二级油水分离器(26)，二级回流装置(23)接通二级裂解反应处理器(21);二级裂解反应处理器(21)经高温阀门(27)与浙青储存槽(28)相接通；一级油水分离器(19)和二级油水分离器(26)又分别与第一精制装置(30)、第二精制装置(31)相接通，第二精制装置(31)经过滤器(32)与成品罐(33)相接通；一级油水分离器(19)和二级油水分离器(26)分别与脱硫安全装置(35)相接通，脱硫安全装置(35)又通过废气处理冷却装置(36)和阻火器(37)与燃烧系统(38)相接通，在一级裂解反应处理器(14 )和二级裂解反应处理器(21)上分别设置有第一热风道(39 )和通过热风管(40 )与第一热风道(39 )相接通的第二热风道(41)，燃烧系统(38 )接通第一热风道(39)和第二热风道(41)，第一热风道(39)和第二热风道(41)分别对二级裂解反应处理器(21)和一级裂解反应处理器(14)进行加热，二级裂解反应处理器(21)与全自动安全防爆装置(42)相接通，多余气体转入全自动安全装置系统(42)进行处理排放，第二热风道(41)又通过除尘保护装置(43)和引风机(44)与三级除尘装置(45)相接通。
2.根据权利要求1所述的利用煤焦油连续生产汽柴油的装置，其特征在于在调和罐(8)上安装有液位计(34)。
3.根据权利要求1所述的利用煤焦油连续生产汽柴油的装置，其特征在于二级油水分离器(26)通过三级换热器(52)与脱硫安全装置(35)相接通，在三级换热器(52)上安装有第一三级换热器阀门(50)和第二三级换热器阀门(51)，在一级换热器(18)上也安装有第一一级换热器阀门(46)和第二一级换热器阀门(47)，在二级换热器(24)上安装有第一二级换热器阀门(48 )和第二二级换热器(49 )。
4.根据权利要求1所述的利用煤焦油连续生产汽柴油的装置，其特征在于在脱硫安全装置(35)上还安装有第一人工安全装置(53)、第二人工安全装置(54)和第三人工安全装置(55)。
5.根据权利要求1所述的利用煤焦油连续生产汽柴油的装置，其特征在于浙青槽(28)与有拉丝机(29)相互配合完成将浙青拉成条状装袋包装。
6.根据权利要求1所述的利用煤焦油连续生产汽柴油的装置，其特征在于所述逆反装置(20)是指管道下进上出的罐体，所述的一级裂解装置不能完全裂解的重组份转入逆反装置，经逆反装置进入二级裂解装置，在二级裂解装置控制温度30(TC — 350°C的情况下连续裂解，其中的逆反装置起到为了不让二者气体相互回流的单相阀门的作用。
专利摘要本实用新型涉及一种利用煤焦油连续生产汽柴油的装置，将煤焦油和预处理催化剂加到预处理装置的反应器中，反应产物打入调和罐与催化剂进行喷淋式混合反应，反应产物进入一级裂解反应处理器，反应完全的油气进入催化塔，不完全裂解产物进入二级裂解反应处理器继续裂解，提取一级和二级裂解反应处理器中的油气分别进入一级二级油水分离器，经脱色除臭和过滤后进入成品罐，一级、二级裂解反应处理器产生的废气经脱硫、冷却后可做燃料对一级、二级裂解反应处理器供热，使多余的气体转入全自动安全防爆装置再经除尘保护装置后达到国家排放标准，产量高、易操作，可连续加油连续生产。
文档编号C10G55/04GK202829962SQ20122041288
公开日2013年3月27日 申请日期2012年8月20日 优先权日2012年8月20日
发明者乔新亮 申请人:乔新亮