油品熔岩炉裂解精制系统的制作方法

本实用新型涉及石油加工技术领域，尤其是涉及油品熔岩炉裂解精制系统。

背景技术：

随着技术的发展和其他能源的开发，会出现重油、废油、废塑料。为了环境以及再利用，需要对重油、废油、废塑料进一步深加工，制造成各种标准的燃料油。

目前市场上采用的工艺流程为：原料→加热炉→熔岩加热器→蒸发器→反应器→冷却器→产品。工艺设备需要五台独立的设备，包括：1，加工物料的加热炉，独立专用设备。2，物料高温段，用熔岩在熔岩加热器中加热，独立专用设备。3，熔岩用熔岩炉加热，独立专用设备，烟气温度大于550℃。4，独立的熔岩操作系统。5，专用的蒸发器和反应器。出现很多的不足：原工艺条件要求，设备均为压力容器；原设备部件多，造价高，操作难度大；原设备能耗高，操作费用大；原设备投资大，占地面积大。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供油品熔岩炉裂解精制系统及方法。

为实现上述目的，本实用新型采用以下内容：油品熔岩炉裂解精制系统，包括熔岩反应器和分离系统，其中：

所述熔岩反应器包括罐体、加热炉、塔盘、烟气加热套、烟气管道、熔岩炉、溶剂导入管、原料导入管、油气出口和渣油出口，其中，

所述罐体的下端设置有加热炉；

所述塔盘设置在罐体内的中上端；

所述烟气加热套套设在罐体的外部，所述烟气加热套和加热炉与所述罐体外壁之间形成空气流通空间，所述烟气加热套的上端与塔盘的水平位置相同，所述烟气加热套的上方设置有烟气管道；

所述熔岩炉由中空夹套和中空夹套内的熔岩液体构成，所述熔岩炉设置在加热炉与罐体之间，所述熔岩炉的内壁与罐体的下端外壁抵接；

所述罐体的侧壁上设置有与外界连接的有溶剂导入管和原料导入管，并均位于塔盘的下方，所述溶剂导入管延伸至罐体内部的一端上设置有喷头；

所述罐体的顶壁上设置有与外界连接的油气出口，所述罐体的底部侧壁上设置有与外界连接的渣油出口；

所述分离系统包括第一换热器、第二换热器、第一冷却器、第二冷却器、第三冷却器、蒸发器、原料罐、汽油中间罐、汽油储罐、柴油罐和渣油罐，其中，

所述熔岩反应器的原料导入管依次通过第一换热器的第一出口、第一换热器的第一入口、第二换热器的第一出口和第二换热器第一入口与原料罐连接；

所述熔岩反应器的油气出口依次通过第一换热器的第二入口、第一换热器的第二出口、蒸发器的入口、蒸发器的第一出口、第一冷却器与汽油分离罐连接；

所述蒸发器的第二出口依次通过第二换热器的第二入口、第二换热器的第二出口、第二冷却器与柴油罐连接；

所述熔岩反应器的渣油出口通过第三冷却器与渣油罐连接。

优选地，所述汽油分离罐设置有气体出口和汽油出口，所述气体出口与加热炉的燃料入口通过管路连接。有效的回收加热炉产生的烟气余热，提高了燃料利用率。

优选地，所述烟气加热套的外部套设有保温层。

优选地，所述塔盘的开孔率为10％-50％，孔径为5mm-17mm。

优选地，所述塔盘与罐体的内壁设有间隙，所述间隙为3mm-8mm。

优选地，还包括烟囱，所述烟囱设置于罐体顶部，所述烟气管道不少于三根，每根烟气管道均与烟囱连接。

优选地，所述溶剂导入管延伸至罐体内部的一端延伸至罐体中间位置，以所述溶剂导入管延伸至罐体内部的一端为中心点向四周水平方向上设置有不少于三根支管，每条所述支管上均设置有喷头。

优选地，所述罐体的侧壁上设置有中人孔，所述罐体的顶壁上设置有顶人孔。

本实用新型具有以下优点：

1、系统采用熔岩反应器替代原有工艺的加热炉、熔岩炉、熔岩加热器、蒸发器和反应器五台独立的设备，减少了工厂的占地面积，节省了使用空间；

2、分离系统中，通过管路将汽油中间罐中分离的气体送入加热炉中作燃料，回收利用，节省了燃烧原料，提高了利用率；

3、原料与熔岩反应器的轻油气体采用换热器进行热量交换，使原料在进入熔岩反应器之间温度升到160-250℃，有效的节约了能源，提高了利用率。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1是本实用新型中油品熔岩炉裂解精制系统的结构示意图

图2是本实用新型中熔岩反应器的结构示意图；

图3是本实用新型中熔岩反应器的俯视图；

图4是本实用新型中熔岩反应器结构示意图；

图5是本实用新型中熔岩反应器的溶剂导入管结构示意图；

图中，各附图标记为：

1-罐体，2-加热炉，3-塔盘，4-烟气加热套，5-烟气管道，6-烟囱，7-熔岩炉，8-溶剂导入管，9-支管，10-喷头，11-原料导入管，12-油气出口，13-渣油出口，14-保温层，15-中人孔，16-顶人孔，17-温度计，18-液位计，19-第一换热器，191-第一换热器的第一人口，192-第一换热器的第一出口，193-第一换热器的第二入口，194-第一换热器的第二出口，20-第二换热器，201-第二换热器的第一人口，202-第二换热器的第一出口，203-第二换热器的第二入口，204-第二换热器的第二出口，21-蒸发器，211-蒸发器的第一出口，212-蒸发器的第二出口，22-第一冷却器，23-第二冷却器，24-第三冷却器，25-汽油分离罐，251-汽油分离罐的气体出口，252-汽油分离罐的汽油出口，26-汽油罐，27-原料罐，28-柴油罐，30-渣油罐。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型，下面结合优选实施例对本实用新型做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本实用新型的保护范围。

如图1至3所示，本实用新型提出油品熔岩炉裂解精制系统，反应器的整个生产工艺采用常压设计，装置操作压力低于60kpa，正常为20-30kpa。其中罐体1的直径为2800mm、厚度为22mm，在罐体1的内壁中上端安装有塔盘3(如图4所示)，塔盘3与罐体1的内壁设有间隙，所述间隙为5mm，塔盘3的开孔率为33％，孔径为10mm。罐体1与加热炉之间设置设有熔岩炉7，熔岩炉7由中空夹套和中空夹套内的熔岩液体构成，熔岩炉7的直径为2900mm，熔岩炉7的内壁与所述罐体1的下端外壁抵接，包裹住罐体1壁的1/3。在加热炉2的炉膛辐射加热熔岩炉7后，可将熔岩炉7中的熔岩液体加热至480-520℃，高温的熔岩液体将热量传递到罐体1内壁，受热的罐体1内壁将热量均衡的传递给罐体1内的原料液体。使罐体1内的原料液体的温度恒定在380-420℃之间。原料液体在380-420℃温度下蒸发汽化，在原料液体的液位上方形成油气空间。

在罐体1和熔岩炉7外设有烟气加热套4，烟气加热套4的直径为3100mm，烟气加热套4与罐体1之间有一定空隙，烟气加热套的下端4与加热炉2的上端抵接，烟气加热套4的上端与罐体1的侧壁连接，烟气加热套4的上端最高点与塔盘4的水平位置是一致的，烟气加热套4的上方设置有8根直径100的烟气管道5，每根烟气管道5均与直径300烟囱6连接，通过烟囱6将烟气排出。加热炉2产生的热的烟气沿烟气加热套4和罐体1之间的空隙一直向上，使烟气加热套和加热炉与罐体之间形成一个空气流通的空间，其中，加热炉2燃料燃烧火焰温度可达900℃，炉膛温度560-760℃，烟气温度500-560℃，罐体1内外有温度差，外面是高温烟气，以对流传热方式将热量传给罐体1壁，使内部汽化的原料产生热裂解反应，生成轻质油气。烟气加热套4外部套设有保温层14，保温层14的直径为3270mm，保温层14使用发泡水泥。由于内部汽化后的原料均衡受热，温度恒定在380-420℃之间，裂化反应后不会连续出现二次裂化反应，不会使产出的产品分子量变小，进一步确保了出品油的质量。

如图5所示，罐体1上的塔盘3的下方设置有与外界连接的有溶剂导入管8和原料导入管11，溶剂导入管8的一端与外部溶剂箱连接，另一端延伸至罐体1内部的中间位置，沿中间位置向四周均匀设置多根有支管9，每条支管路上均设置有喷头10。喷头10喷出的催化剂使上升的油气充分的进行烯烃饱和、异构化、加成、置换等化学反应。对生成油气进行饱和稳定反应，使其化学结构稳定，物理性质恒定。达到了油品精制的目的。原料导入管11依次通过第一换热器的第一出口192、第一换热器的第一入口191、第二换热器的第一出口202和第二换热器第一入口201与原料罐27连接。

反应后的油气上升通过塔盘3进行精馏，精馏出的重质油液体下落入原料液体中，重复加热反应；精馏出的轻质油气由罐体1的顶壁上与外界连接的油气出口12引出。引出的轻质油气依次通过第一换热器的第二入口193、第一换热器的第二出口194、蒸发器21的入口、蒸发器的第一出口211、第一冷却器22与汽油分离罐25的入口连接。在第一换热器19中，轻质油气与原料进行的第一次热量交换。汽油分离罐25上设置有气体出口251和汽油出口252，汽油分离罐的气体出口251与加热炉2的燃料入口通过管路连接，使排出的气体作为燃烧原料，循环利用；汽油分离罐的气体出口252与汽油罐26连接。蒸发器的第二出口212依次通过第二换热器的第二入口203、第二换热器的第二出口204、第二冷却器23与柴油罐28连接。在第二换热器20中，熔岩反应器产出的轻质油气与原料第二次进行的热量交换。使得原料在进入熔岩反应器之前，温度达到160-250℃。

渣油由罐体1的底部与外界连接的渣油出口13通过第三冷却器24后定量排入渣油罐30。

罐体1的侧壁上设置有中人孔15，所述罐体1的顶壁上设置有顶人孔16。人孔的位置、数量可根据实际情况调动。

熔岩反应器1上装有液位计18和温度计17，加热炉上安装有流量计，且液位计18、温度计17和流量计均与dcs监控装置连接。

系统采用智能仪表监控，实时监控功能实现均为本领域内非常成熟的技术，在此不做详述。

工作原理为：

原料依次经过第二换热器20和第一换热器19与熔岩反应器产出的轻质油气进行热量交换，使原料的温度达到160-250℃后进入熔岩反应器中；

通过加热炉2炉膛辐射加热熔岩炉7，将熔岩炉7加热至480-520℃，使熔岩炉7内的熔岩液体升温并将热量传递到罐体1壁上，受热的罐体1壁将热量均衡的传递给原料，使原料的温度恒定在380-420℃；

原料在380-420℃温度时发生蒸发汽化，汽化后的原料受烟气加热器内500-580℃的高温烟气以热传导的方式加热，使其产生热裂解反应，生成轻质油气；

将催化剂以雾化状态喷入，与上升的轻质油气进行烯烃饱和、异构化、加成、置换等化学反应；

反应后的轻质油气上升通过塔盘3进行精馏，精馏处理后的重质油液体下落再次进行加热，精馏处理后的轻质油气由顶部的轻质油气出口引出，进入分离系统分离出气体、汽油、柴油和渣油。分离出的气体引入加热炉2的炉膛内。

其中，原料包括重油、废油、废塑料液体和废弃有机物液体。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。