煤沥青用高温分子蒸馏系统的制作方法
【技术领域】
[0001]煤沥青用高温分子蒸馏系统，属于高温分子蒸馏设备领域，具体涉及一种制取煤沥青用的高温分子蒸馏设备。
【背景技术】
[0002]由于分子蒸馏具有操作温度低、蒸汽压强低、受热时间短、分离程度及产品收率高等优点，同时又可对沥青原料化学结构和反应活性可以有效的保存，所以可用来对沥青进行物理改性以除去低分子量物质以及调整沥青的分子量分布。常用的刮膜蒸发器虽然也可以用来达到上述分离目的，但是由于分子蒸馏基于平均自由程的原理，在同样的蒸发温度下，能够比刮膜蒸发器蒸出高沸点物质。
[0003]分子蒸馏已经被成功的应用来处理沥青类物质，如申请号为201010175665和201210234655的中国专利。但是对比石油沥青来说，由于煤沥青具有较高的软化点和缩合度更高的多环芳烃物质，导致煤沥青具有了高沸点物质多、蒸出比例低、粘度大、容易结焦、易堵塞管路等特点，相应的现有的分子蒸馏设备并不能满足连续高效生产的要求，且后续维护较麻烦。因此，要采用分子蒸馏技术获得满意的实验效果，对于蒸发条件、管线的整体设计和保温条件提出了更高的要求。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型要解决的技术问题是:克服现有技术的不足，提供一种可连续化生产、效率高、不易粘结、结焦的煤沥青用高温分子蒸馏系统。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:该煤沥青用高温分子蒸馏系统，其特征在于:包括顺序连接的进料机构、一级蒸馏装置和二级蒸馏装置，一级蒸馏装置和二级蒸馏装置的出料端分别设有轻组分出料口和重组分出料口，并分别连接轻组分出料支路和重组分出料支路两条出料支路，一级蒸馏装置的重组分出料支路通过第二齿轮泵连接二级蒸馏装置的进料端。针对煤沥青成分非常复杂，馏程分布很宽的特点，采用两级蒸馏的方式，先采用刮膜蒸发器，蒸发温度在250-300°C，蒸发压力在500-10000pa之间；又由于煤沥青具有较多的高沸点物质，为了蒸发出更多的组分，第二级采用分子蒸馏。本设备主蒸发器夹套内温度可高达400°C，釜内极限真空度可达0.1pa0
[0006]所述的进料机构为螺杆进料机构，包括顺序连接的单螺杆进料机、双螺杆挤出机和静态混合器，静态混合器的出料端连接第一齿轮泵的输入端。采用单螺杆进行固体颗粒沥青的进料，其后接上带有电加热的双螺杆挤出机，挤出机上配有进料口，能够实现不同比例共混沥青的分子蒸馏，双螺杆挤出机后部再接入静态混合器，便于共混沥青充分混合。
[0007]所述的一级蒸馏装置包括刮膜蒸发器，刮膜蒸发器上端一侧的轻组分出料口连接一级轻组分出料支路，一级轻组分出料支路包括顺序连接的列管冷凝器、第一冷阱、第一轻组分储料罐和第一真空机组；刮膜蒸发器下端的重组分出料口通过管路连接一级重组分出料支路，一级重组分出料支路包括第一缓冲罐和安装在第一缓冲罐上的温度计。冷阱采用全不锈钢设计，可随时拆除进行清理。
[0008]所述的二级蒸馏装置包括分子蒸馏器，分子蒸馏器的轻组分出料口连接二级轻组分出料支路，二级轻组分出料支路包括第二轻组分储料罐、第二冷阱和第二真空机组；分子蒸馏器的重组分出料口通过管路连接二级重组分出料支路，二级重组分出料支路包括顺序连接的第二缓冲罐、第三齿轮泵和重组分储料罐。
[0009]所述的一级蒸馏装置的蒸发温度为250~300°C，蒸发压力为5000~100000pa ;二级蒸馏装置的蒸发温度为小于等于400°C，蒸发压力为l~100pa。
[0010]所述的第一、第二、第三齿轮泵以及一级蒸馏装置和二级蒸馏装置的流通管路均为夹套式管体结构，夹套式管体包括内外两层管体，内管内流通煤沥青，外管与内管之间流通导热油，通过控制导热油的温度将设备整体划分为六个导热温区。所有阀门以及齿轮泵都采用夹套式设计，夹套内根据沥青所处的阶段加入不同温度的导热油进行保温，确保在泵和阀门处沥青的通畅，能够有效的防止不同种类的煤沥青堵塞管路的现象。
[0011]所述的六个导热温区的温度范围为250~400°C，第一导热温区为刮膜蒸发器和第一缓冲罐的温度控制区，温度小于等于300°C ;第二导热温区为分子蒸馏器的温度控制区，温度小于等于400°C ;第三导热温区为二级重组分出料支路和第二缓冲罐的温度控制区，温度小于等于350°C ;第四导热温区为进料机构输出端的管路和二级轻组分出料支路的温度控制区，温度小于等于250°C ;第五导热温区为第一缓冲罐出料端与分子蒸馏器之间的管路温度控制区，温度小于等于350°C ;第六导热温区分子蒸馏器的内置冷凝器的温度控制区，温度小于等于250°C。为了防止蒸发液膜挥发出的轻组分在冷凝面上固化，采用导热油对分子蒸馏的内部冷凝器进行加热，还可通过控制内部冷凝器的温度对最终产品的性能进行调
-K-T。
[0012]与现有技术相比，本实用新型的所具有的有益效果是:
[0013]1、针对煤沥青成分非常复杂，馏程分布很宽的特点，采用两级蒸馏的方式，先采用刮膜蒸发器，蒸发温度在250-300°C，蒸发压力在500-10000pa之间；又由于煤沥青具有较多的高沸点物质，为了蒸发出更多的组分，第二级采用分子蒸馏，本实用新型的蒸发器夹套内温度可高达400°C，釜内极限真空度可达0.lpa，高达400°C的温度以及超低真空，大大提高了煤沥青的切割比例，能够实现高软化点煤沥青的组分的彻底切割。
[0014]2、能够连续化的对沥青进行不同比例的共混，然后对共混沥青分子蒸馏来切割组分:单螺杆和双螺杆结合使用，先采用单螺杆进行固体颗粒沥青的进料，其后接上带有电加热的双螺杆挤出机，挤出机上配有进料口，能够实现不同比例共混沥青的分子蒸馏，双螺杆挤出机后部再接入静态混合器，便于共混沥青充分混合，整个装置实现了连续化，高效率。
[0015]3、所有煤沥青的流通管路、阀门以及齿轮泵都采用夹套式设计，夹套内根据沥青所处的阶段加入不同温度的导热油进行保温，确保在泵和阀门处沥青的通畅，能够有效的防止不同种类的煤沥青堵塞管路的现象，同时解决了煤焦油沥青粘度大、易结焦的问题，更便于后期的设备维护。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型进料机构和一级蒸馏装置连接关系示意图。
[0017]图2是本实用新型二级蒸馏装置连接关系示意图。
[0018]其中:1、单螺杆进料机 101、单螺杆电机 2、双螺杆挤出机 201、双螺杆电机3、静态混合器4、第一齿轮泵5、单向阀6、刮膜蒸发器601、蒸发器冷却水进口602、蒸发器冷却水出口 603、蒸发器电机7、第一缓冲罐8、第二齿轮泵9、分子蒸饱器901、蒸馏器冷却水进口 902、蒸馏器冷却水出口 903、蒸馏器电机904、内置冷凝器10、第二缓冲罐11、重组分储料罐12、第二轻组分储料罐13、第一真空机组14、第二真空机组15、列管冷凝器1501、冷媒进口 1502、冷媒出口 16、第一冷阱17、第三齿轮泵18、第二冷阱19、第一轻组分储料罐。
【具体实施方式】
[0019]图1~2是本实用新型的最佳实施例，下面结合附图1~2对本实用新型做进一步说明。
[0020]参照附图1~2:煤沥青用高温分子蒸馏系统，包括顺序连接的进料机构、一级蒸馏装置和二级蒸馏装置，一级蒸馏装置和二级蒸馏装置的出料端分别设有轻组分出料口和重组分出料口，并分别连接轻组分出料支路和重组分出料支路两条出料支路，进料机构的出料端连接一级蒸馏装置的进料端，一级蒸馏装置的重组分出料支路通过第二齿轮泵8连接二级蒸馏装置的进料端。一级蒸馏装置的蒸发温度为250~300°C，蒸发压力为5000~100000pa ;二级蒸饱装置的蒸发温度为小于等于400°C，蒸发压力为l~100pa。
[0021]进料机构为螺杆进料机构，包括顺序连接的单螺杆进料机1、双螺杆挤出机2和静态混合器3，静态混合器3的出料端连接第一齿轮泵4的输入端，单螺杆进料机I和双螺杆挤出机2分别通过单螺杆电机101和双螺杆电机201提供动力。
[0022]一级蒸馏装置包括刮膜蒸发器6，刮膜蒸发器6通过蒸发器电机603提供动力，刮膜蒸发器6上端一侧的轻组分出料口连接一级轻组分出料支路，一级轻组分出料支路包括顺序连接的列管冷凝器15、第一冷阱16、第一轻组分储料