废油脂提炼生物液体清洁燃料真空负压热解改质装置的制作方法

文档序号:20304867发布日期:2020-04-07 21:30阅读:341来源:国知局
废油脂提炼生物液体清洁燃料真空负压热解改质装置的制作方法

本实用新型属于生物质能源转化技术领域,是一种提炼生物液体清洁燃料装置,具体地是一种以废塑胶为供氢剂与废动植物油脂共热解提炼生物液体清洁燃料供氢催化真空负压热解改质装置。



背景技术:

随着我国产业结构的调整,工业的快速发展,人民物质生活、消费水平的提高,人们在生产和消费中产生的废弃污染物与日俱增,特别是餐厨垃圾油、废动植物油脂、塑料垃圾污染物、废轮胎的大量产生,没有合理的回收充分利用,随处扔失,到处散落、堆放,给人类生态环境造成严重污染,直接威胁人类生存,已成为社会一大公害,同时也是一种资源的浪费。利用废塑料、废橡胶为供氧剂,与废动植物油脂共熔热解,提炼生物液体清洁燃料是较为理想的处理方法,将其转化为能源产品和化工原料,既能治理环境、消除污染又能提高经济价值,变废为宝,造福社会。

随着石油资源的日益枯竭和人们环保意识提高,世界各国加快了柴油替代燃料的开发步伐。生物质是再生能源,生物柴油作为可再生的生物燃料,已成为近年来研究的热点。生物柴油是一种清洁燃料,是无污染的可再生资源,具有十六烷值高,抗爆性好,燃烧充分,不含硫和芳烃,不导致酸雨;较好的发动机低温启动性及燃烧性能,优于普通石化柴油;燃烧产生的co2量,远小于其生长吸收co2量,可缓解温室效应,可降解,可再生,是典型的绿色能源,因此,生物柴油受到世界众多国家普遍广泛关注。尤其是进入21世纪以来,开发新型生物燃料替代石化柴油已成为新能源开发的重要途径之一,成为重要柴油来源唯一的柴油替代品,有望取代石化油柴油成为替代燃料。

目前生物柴油生产的主要方法是用化学酯交换法,即用动植物油脂与甲醇、乙醇等低碳醇,在酸、碱催化剂作用下转酯化生成的,是指长链脂肪酸烷基酯(即脂肪酸甲酯),俗称为生物柴油。用该法合成的生物柴油,在我国均需达到“gb/t20828-2007柴油机调合用生物柴油(bd100)”标准指标,通称为第一代生物柴油。也可以是以动植物油脂为原料,通过催化加氢裂解工艺生产非脂肪酸甲酯生物柴油,称为第二代生物柴油,需要达到石化柴油相应的《轻柴油》国iv、国v、国vi技术要求指标。

目前第一代用化学酯交换法合成的生物柴油主体技术成熟,经过多年的发展已形成完备的技术体系,其产品一燃料已经应用到交通运输行业,以2%~5%的调和组分进军石化领域,以弥补车用燃料部分供应不足。

目前用动植物油脂生产脂肪酸甲酯即生物柴油成本高,在现阶段我国主要是利用废油脂,如地沟油、酸化油、泔水油、植物油脚、白土油等,原料价格低廉,采用化学酯交换法提取生物柴油及利用废塑料废橡胶炼制燃料油还存在以下问题:一、生物柴油存有原料利用品种单一,工艺复杂,设备繁多,反应过程使用过量甲醇,后续工序必须有相应的醇回收装置;能耗高、色泽深,油脂原料中游离脂肪酸及水严重影响生物柴油的收率和品质;油脂中的不饱和脂肪酸在高温下容易变质,酯化后产品难于回收,且生产成本较高;二、常规工艺制备的生物柴油自身性质的缺陷在实际应用中还存在如下问题:(1)低温流动性差,冷凝、冷滤较高,不能在寒冷地区使用;(2)分子结构中含有氧官能团造成热值较低,通常较石化柴油低9%~13%;(3)黏度较高,5~10mm2/s,在柴油机中雾化不良,输送困难,使供油不充分;(4)密度较高,为0.87~0.89cm3/g。易造成不完燃烧;(5)储存稳定性差,容易发生氧化变质等问题;三、生物柴油化学酯交换工艺生产的脂肪酸甲酯对其原料油品的要求较高,同时副产甘油加大了产品分离提纯难度,增加了生产成本;四、目前利用废塑料、废橡胶制取燃料油运用常规的工艺,存在渣量过大,易于结焦,在裂解反应中有三个问题不易解决:(1)导热性差,(2)熔融物粘度大,(3)易于粘壁产生积碳,催化裂解釜受热不均匀导致结焦难以清除,落后的生产工艺,简陋的热解设备,产品质量差,一般只作加热炉燃料使用,没有得到高值充分的能源利用;五、生物柴油、废塑料、废橡胶,普通采用两步法提炼制油,间歇性生产,出油率及生产效率低,有三废排放,造成环境二次污染。

针对生物柴油采用化学酯交换法生产的生物柴油工艺及产品产生的弊端,为了解决上述问题,科技工作者研制开发出采用催化加氢裂解法生产生物柴油,得到类似柴油的烷烃,形成了第二代生物柴油,与第一代生物柴油相比,第二代生物柴油具有优异的调和性和低温流动性等特点,适应范围更广泛。

催化加氢裂解法是一种有应用前景的油脂转化燃料的技术,即生产第二代生物柴油的技术,是将生物油脂通过加氢裂解制备可再生生物液体燃料是开发柴油替代燃料又一条途径,是一种新能源的生产方式。催化加氢虽然能够降低油脂中的氧含量,提高油的品质,但由于废动植物油脂;如酸化油、地沟油、泔水油、白土油、餐饮废油、废煎炸油等,成分复杂,热稳定性差,催化加氢的效果不是十分理想,油的产率较低,固体和气体产率过高,同时催化加氢过程运行费用较大,除了苛刻的反应条件外,对油脂完全脱氧需要消耗大量的氢气,成本太高;另外反应过程产生的焦炭物质沉积在催化剂的表面,堵塞催化剂的孔道结构,覆盖催化剂的活性位置,导致催化剂失活,使催化剂加氢过程难以进行。催化加氢裂解法在我国近期普及推广受到限制,受氢气来源制约,高温、高压、昂贵催化剂,不适合中小型企业普遍采用。

废塑料、废橡胶为供氢剂,(在反应过程中提供自由基的物质)与废动植油脂共熔催化真空负压热解改质,提炼生物液体清洁燃料是较为经济的方法,催化裂解是在催化剂的作用下,将生物油脂分子裂解较小分子,同时生物油脂中的氧以h2o、co2、co的形式除去,从而降低生物油脂中的氧含量,并得到分子量较小的有机产物。催化裂解得到的精制油品的产率一般比催化加氢低,但催化裂解是在常压、真空负压下进行,不需要还原性气体,反应条件比加氢温和,很受中小型企业普遍接受和欢迎。

供氢催化裂解是将生物油脂通过供氢催化真空负压热解改质制备生物液体清洁燃料,供氢催化热解,避免了氢气来源的制约,将供氢剂用于动植物废油脂加氢裂化起到了与氢气存在时的同样效果,能使沥青质的生成速度减小,生焦的速度大幅度降低,改善轻油品质和收率,塑胶供氢剂,具有价格低廉,供氢效果好,一次性使用不回收,反应后可生成油的一部分,具有较强的芳香性。供氢催化裂解,改质技术效果明显,产品收率高,质量好,主要是液体产率高,产气更低,残渣少。供氢催化裂解装置具有规模小、设备简单、资本消费少,能源消耗低,不污染环境等特点,很适合中小型企业推广使用。“环保型提炼清洁液体燃料真空催化改质装置”的实用新型专利技术,曾被国家知识产权局评为“2011年10项优秀专利”,在此专利的基础上,工艺、装置有很大的改进,更加充实、完善。

废塑料、废橡胶属于高分子高热值碳氢化合物,其中高热值的c、h元素含量高,具有很好的能源利用价值。h/c原子比相对较高,加热时挥发分也比较高,为了获得廉价的氢气,废塑料、废橡胶与废油脂加热共熔裂解,富有优势互补的协同效应,富含氢的塑胶中含自由基团反应过程中会向动植物油裂解产物进行加氢转移,塑胶裂解在油脂裂解中起着供氢作用,是主要的供氢者,油脂含氧化合物最容易加氢脱氧,很快反应生成烃和水,同时伴随脱羧基、脱羰基、异构化反应,实现加氢裂解,使动植物油裂解为柴油、汽油馏分具有很高的十六烷值,辛烷值和较低的硫含量和芳烃,可单独使用,或与柴油任一比例掺合使用,是一种优质的石化燃料的替代品。该技术已在天津、山东潍坊中试装置进行中试,其产品能达到国标要求指标、技术成熟。由于利用全是垃圾中的废料为原料,原料易得且价廉,既减少对环境的污染,又能获得可利用的丰富资源,采用先进的生产工艺,操作成本低,有显著的经济效益,和环境效益,目前在石油燃料市场竞争中有很强的竞争力。

当前影响生物柴油发展的主要瓶颈是原料、成本和质量,不能参与石油市场竞争,严重制约着企业产业化发展,因此需要提出回收利用废塑料、橡胶、垃圾污染物及废油脂混合共熔催化降解提炼生物液体清洁燃料供氢催化真空负压热解改质装置。



技术实现要素:

本实用新型的目的是为了针对上述技术问题,提出一种废油脂提炼生物液体清洁燃料供氢催化真空负压热解改质装置,该装置不仅能简化工艺设备、投资少、生产成本低、还能达到低能耗、高效、环保的效果。

采用清洁生产利于环保的零排放工艺技术方案。清洁生产工艺,是安全、高效,无污染的生产,也称之为“少废、无废工艺”无废生产,是这样一种生产产品的方法,使所有的原料和能量在原料——生产——消费——二次原料的循环再生得到最合理的综合利用,同时对环境的任何作用不破坏生态的正常功能,实现原料——废料——原料的最大限度循环再生利用,如此就能节省大量的原料资源,又可减轻废弃物对环境的污染。

开发物质的循环再生利用的途径是石油化工行业清洁生产工艺的先进理念及遵循贯彻始终的基本原则,既是将未反应的、未转化的物料重新返回到原料流程中,使生产的第一种产品的废弃物成为第二种产品的原料,并以第二种产品的废物再生产第三种产品,如此循环和回收利用,最终只剩下极少量的废物与进入环境,以取得经济、环境和社会的综合效益。这是一种工业生产的新模式,这种模式不但含有技术上的可行性,还包括经济上的可盈利性,形成经济效益、环境效益和社会效益的三者协和统一。

废油脂提炼生物液体清洁燃料供氢催化真空负压热解改质工艺装置是根据上述的理念和原则提出的一种新的技术方案,工艺流程如下:见附图1。

本实用新型的目的是通过下述技术方案来实现:废油脂提炼生物液体清洁燃料供氢催化真空负压热解改质装置,设有常压加剂电磁感应加热蒸馏系统,流态化悬浮床电磁感应加热裂解催化改质精馏系统,渣油电磁感应加热深度裂解焦化油精制系统,分隔壁精馏塔产品分离系统,电磁感应加热裂解釜式裂解炉,真空装置,不凝燃气回收发电系统,油水分离器、换热器、冷凝器、原料油、成品油储罐。常压加剂电磁感应加热蒸馏系统,由电磁感应加热反应釜,初馏塔,催化剂、原料调制釜,重力汽液分离器,输油泵、原料油罐组成。所述电磁感应加热蒸馏釜是一个带有碟盖锥底的圆筒体,釜内设有纵向导流板,釜内上方设有混合油气伞装挡油板,釜顶设有原料油、催化剂进口,油气出口,釜体设有磁浮子液面计,锥底设有人孔、常压渣油出口,锥底轴心设有搅拌器,釜壁外侧设有环形绕缠式电磁感应线圈加热隔热保温套,油气出口上端设有初馏塔,初馏塔顶设有压力表,油气出口接管,通过连接管与重力汽液分离器油气进口接管相连接,初馏塔内安装有第1、2两层活性氧化铝球填料,初馏塔下端设有油气出口接管,所述重力汽液分离器用来分离气体和液体的圆筒体,顶盖设有油气出口接管,通过连接管与分隔壁精馏塔副塔中段轻油气进口接管相接,重力汽液分离器锥底设有重液出口接管,通过连接管与初馏塔下塔体进口接管相连接,所述原料油,催化剂调制罐是一个上有碟盖下有底盖的且带有搅拌器的圆筒体,顶盖设有原料油供氢催化剂进口接管,顶盖进油口接管,通过连接管与原料油输出泵、原料油出口接管相连接,底盖设有油剂出口接管通过连接管与电磁感应加热搅拌反应釜釜顶进油口接管相连接。

本实用新型进一步完善和实施的补充方案是:

所述流态化悬浮床电磁感应加热裂解催化改质精馏系统,由流态化悬浮床真空负压热解搅拌反应釜、催化改质精馏塔,电磁感应加热裂解炉三联组合一体化,所述悬浮床催化电磁感应加热负压热解反应釜是个带有碟盖锥底的圆筒体,釜顶设有与催化改质精馏塔相接的油气出口,常压加剂电磁感应加热蒸馏釜内重油进口接管,釜体设有热循环油出口接管,进油口接管和磁浮子液面计,釜壁外侧设有环形绕缠电磁感应线圈加热釜体的隔热保温套,釜底设有人孔,残渣出口接管,釜底轴心设有除焦传热功能瞄式搅拌器,搅拌轴通过釜底连轴器与传动减速机相连接,所述热油循环泵通过连接管与悬浮床催化电磁感应加热热解反应釜热油出口接管相连接,由热油泵将悬浮床内热油抽出,通过循环油进口接管,进入悬浮床导流筒内的喷射部件喷出,釜内热油呈流动状态,温度均匀,防止热聚合结焦,导流筒内产生的热解油蒸汽在搅拌器搅拌和真空负压下,进入催化改质精馏塔;所述催化改质精馏塔由塔顶盖,上塔体、中塔体、下塔体组成,所述上塔体体空间设有丝网式除雾器,若干层形塔盘,塔顶设有安全阀,测温计、压力表、油气出口接管与分隔壁精馏塔副塔进料段油气进口接管、喷淋器连接;中塔体为催化改质塔,内装有沸石分子筛改质催化剂,对催化热解油气进行催化改质、重整,降低分子量,提高油品品质,下塔体为设有折流板的油气对流段,塔体下端设有油气进口及油气喷淋头,通过连接管与渣油深度裂解油气精制塔塔顶油气出口接管相连接。

所述渣油深度裂解焦化油精制系统,由渣油电磁感应加热负压热解焦化釜,热解焦化油蒸馏塔,焦炭回收装置组成,所述渣油电磁感应加热负压热解焦化釜,是个卧式固定床上圆底锥的呈椭圆形器体,筒体上面设有人孔,油气出口接管、渣油进口接管通过连接管通过连接管与悬浮床电磁感应加热裂解釜锥底残渣排出口接管相连接。釜内油气出口空间设有丝网过滤层,釜内筒体下半部设有呈三角形式卧式单体螺旋搅拌器,釜底螺旋搅拌推进器,将焦化釜釜底产生的焦炭经釜体下端排渣口排出,经螺旋排渣器焦炭斗到焦炭储槽回收利用,焦化釜筒体外侧设有环形电磁感应加热焦化釜体隔热保温套,焦化釜体的热能传给焦化釜内的物料,以供热解焦化;所述焦化油精制蒸馏塔,塔顶设有压力表、油气出口接管,通过连接管与催化改质精馏塔下塔体油进口接管相连接,焦油催化精制塔在塔内设有307、308、309三层塔节,安装有不同功能,不同型号,降凝、脱硫、脱氮、脱臭分子筛改质、重整提质催化剂的填料层,对裂解焦化油负压蒸馏提质。渣油在焦化釜内不断地受热生成气相烃和残渣,气相烃进入催化精制塔层催化剂发生催化反应生成小分子气相烃,裂解残渣混合物经螺旋输送器送至排渣口排出,经焦炭回收装置回收再利用。

所述分隔壁精馏塔产品分离系统,由分隔壁精馏塔、热虹式强制循环再沸器、热油输送泵、油气水分离器、换热器、冷凝器,成品油储罐组成。所述分隔壁精馏塔,在工业上应用可以大幅度提高热力学效率,既降低能耗又减少设备投资,分隔壁精馏塔的结构特点是对三组分以上的分离,出料的纯度比普通精馏塔的纯度高,分隔壁精馏塔在精馏塔内部设置一个垂直隔板,将塔分为隔板一侧的预分离段为副塔和另一侧的侧线段为主塔,隔板下方为公共提馏段与隔板上方的精馏段4个组分组成。在精馏段塔体上方空间设有丝网式除雾器,塔顶设有安全阀,压力表和油气出口接管,通过连接管与冷凝器油气水分离罐相连接,在塔体上部设有汽油回流进口接管通过连接管分两路;一路与油水分离罐汽油出口相连通;另一路通过连接管与汽油罐相连通。分隔壁精馏塔副塔体中段为进料段,设有轻油气进口接管,重油气进口接管,分隔壁精馏塔下段为塔釜公共提馏段,在提馏段上端设有油气进口接管,釜底设有防涡流挡板及渣油出口接管,釜体外侧设有磁浮子液面计。所述热虹式强制循环再沸器,为一个圆柱形的筒体,设有上、下封头,上封头设有油气出口接管,通过接连管与提馏段上端油气进口接管相连接,再沸器下封头设有塔釜底渣油进口接管,塔底循环油泵将塔釜内热油从釜底渣油出口接管抽出,通过连接管分两路输出;一路通过连接管进入再沸器下封头进油口接管进入再沸器。再沸器筒体外侧设有电磁感应加热器,加热器壁内热油呈沸腾状态,产生的油气通过上封头油气出口接管进入塔釜上端油进口接管,从喷淋器喷出;另一路通过连接管进入常压加剂电磁感应加热反应釜釜顶渣油进口接管(121)进入釜内与釜内原料油混合进行传质热交换,提供热源。

所述分隔壁精馏塔主塔外侧设有煤油出口接管,柴油出口接管,重油出口接管,各出口馏分油经换热器,冷凝器冷却后进入各自煤油储罐,柴油储罐和重油储罐。

所述电磁感应加热裂解釜式裂解炉,是一种利用电磁感应原理将电磁转换成热能的电器系统,由电磁感应加热控制箱,感应线圈,交流电源、加热载体工件组成。所述电磁感应加热控制箱,是采用模块式的电磁加热式结构,使加热效比提高至85%以上,在电磁设备控制机芯内部由整流电路板,将50hz/60hz的交流变换成直流电压,高速变化的电流通过绕缠式中频线圈会产生高速变电的磁场,当磁力线通过金属时,会在金属导磁体内产生无数变化的涡流,使金属等被加热釜体本身自行高速加热,从而起到加热控温的效果,所述电磁应线圈是在反应釜体外侧以环形绕缠的方式绕在釜体上,在电磁线圈的内侧设有隔热层,在线的外侧设有石棉保温套。比传统的电阻加热圈长时间发热造成绝缘老化问题引起漏电和自身温度高,对操作人员工作存在不安全隐患;所述加热电源为交流电源50hz/60hz,220v或380v交流三相电源;在控制箱外侧设有电源线端子,——外接交流电源;所述加热载体简称工件,为反应釜本体,是金属导磁体材料。感应加热的方法使加热的材料内部产生涡流依靠这些涡流的能量达到加热目的。线圈和电源相连,电源为线圈提供交变电流,流过线圈的交变电流产生一个通过工件的交变磁场,该磁场使工件产生涡流加热。感应加热是一种相当新的工艺,电磁感应加热技术应用到石油化工领域,作为石油化工炼制液体、固体物料的加热设备,成功地替代传统高耗能的电阻圈、燃煤、燃气,燃料油加热方式,它之所以获得应用主要是由于它具有独特的性能。

所述真空装置,由卧式油、水、气分离罐、缓冲罐、水环式真空泵,储气罐组成,所述卧式油水气分离罐,是一个卧式容器的金属罐,罐顶设汽液混合物进口接管,油气出口接管、人孔、罐内设置一个垂直隔板,可使油与水更好的分离,罐内分为液层区和缓冲区,在液层区罐底设有排水出口接管,在缓冲区罐底部设有轻油出口接管,通过连接管分两路:一路作塔顶汽油回流至分隔壁精馏塔塔顶汽油回流接管,喷淋头喷淋,与来自常压加剂电磁感应加热蒸馏初馏塔顶油气进入分隔壁精馏塔塔体中段的轻质油气进口接管到精馏塔油气蒸汽上升与回流油气传热、传质交换另一路通过连接管进入汽油储罐。所述缓冲罐为一个圆柱体立式金属罐,罐顶设有油气进口接管。通过连接管与油气水分离罐出气口接管相连接,罐底设有排水口,罐上部设出气口接,所述真空泵为水环式真空泵,设有进气口接和出气口接,其进气口接管通过连接管与油气水分离罐顶上的油气出口接管相连接。所述不凝气储气罐为一个卧式容器金属罐,罐顶设有进气接管、人孔、出气接管、压力表,其进气接管与真空泵出气接管相连接。其出气口接管通过连接管与不凝燃气发电系统相连接。

所述不凝燃气发电系统,由燃气净化提纯设备和发电机组组成。所述燃气净化提纯设备包括旋风分离器、过滤器、湿式除尘器,所述发电机组,由透平燃气轮机和微型发电机组组成,经过上述设备逐级处理后进入透平式燃气轮机发电机组发电,产出的电能为本装置系统中的电磁感应加热设备提供电源。

本实用新型由于采用新工艺,电磁感应加热裂解釜式裂解炉,无明火加热釜体内部物料,受热均匀,不易使釜体局部受热氧化变形,由于电磁感应加热技术具有独特的特点:(1)节电效果明显,与目前采用的电热圈相比,节电可达45%以上;(2)热效率高,采用电磁感应加热方式,电磁感应加热圈安装在加热物体外部,受电磁感应本体发热,热效率高达95%以上,远高于传统电阻丝35%~50%的热效率;(3)升温速度快,是原有传统电阻丝时间的1/3或2/3,提高工作效率;(4)功率密度大,单个电磁感应加热圈可替代原2-3个电热圈;(5)环境温度低无需降温,表面温度仅有40~60℃;(6)运行成本低,免维修等特点,并对原生产工艺,操作程序无任何影响和改变,已广泛应用于热加工行业。成功地取代电热丝加热、燃煤、燃气、燃料油加热方式。由于热解油循环,通过热油泵将釜内热油从出油口抽出,又从进油口进入釜内导流筒内喷射部件喷出,形成强制循环流动,釜内物料温度均匀,不易结焦;由于釜内加热进少量低温裂解催化剂,在低温低压下,液相中真空负压催化降解,降低裂解温度,全部裂解时间缩短;由于采用催化改质精馏塔将釜内裂解后的油气又经过沸石分子筛催化重整后,可得到高质量不含硫的清洁汽油和柴油;由于采用自行设计带有瞄式搅拌器特制的催化降解釜,这种瞄式搅拌装置兼有强化传热、刮底、除焦功能,有利于残渣从釜底排出,不堵塞管阀;由于采用连续进料排渣,可连续生产,因而提高了生产率;由于采用分隔壁精馏分离塔,不需要更高的塔节就比普通精馏塔的馏分油更好的分离且纯度高;由于采用清洁生产零排放工艺,原料循环利用,将油吃干榨净,以获取更好的经济、环境和社会综合效益;由于采用真空催化负压热解技术,裂解温度低、全部裂解时间短、液体收率高,整个生产过程在真空负压下和全封闭下进行又避免了不安全隐患。

本实用新型和现有技术相比具有以下优点:

1、真空催化负压热解,裂解温度低、产物在釜中停留时间短,减少了副反应发生的可解性;

2、电磁感应加热技术,具有节能效果显著,升温速度快,热效率高,降低生产环境温度,操作人员安全,免维修,运行成本低等特点;

3、釜内加进少量低温降解催化剂,釜内液相真空负压下催化反应,塔中固定床气相催化改质,更能缩短裂解时间,降低裂解温度,液体收率和产品质量更高;

4、真空催化的热解油经过催化重整后,便可得到富有较高的芳烷烃和芳香烃化合物,有利提高汽油的辛烷值,柴油的十六烷值和油品热值;

5、电磁感应加热釜式裂解炉、固定床催化改质精馏塔一体化装置,简化工艺设备、降低能源消耗,节省设备投资,热效率和生产效率高;

6、废塑料、废橡胶是很好的供氢剂与生物油共热解,具有协同效应,发挥各自的优势互补,提高了油品品质和燃料性能。

7、生产过程产生的不凝燃气和焦炭分别收集,不凝燃气经净化提纯后供发电机发电,焦炭是高能清洁固体燃料可作生物质成型固体燃料原料组分。无二次污染物产生;

8、本装置适用于回收利用各种废弃有机污染物与废动植物油脂混合真空热解提炼生物液体清洁燃料及化工原料,具有很强的适用性,经济性和环保性。

附图说明:

图1是提炼清洁燃料工艺流程示意图。

图2是提炼清洁燃料工艺装置构成示意图。

图3是常压加剂电磁感应加热蒸馏系统结构示意图。

图4是悬浮床电磁感应加热真空催化热解改质系统结构示意图。

图5是渣油电磁感应加热深度裂解焦化油精制系统结构示意图。

图6是分隔壁精馏塔产品分离系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例:参见附图2,废油脂提炼生物液清洁燃料供氢催化真空负压热解改质装置,设有常压加剂电磁感应加热蒸馏系统1,悬浮床电磁感应加热真空催化热解改质系统2,渣油电磁感应加热深度裂解焦化油精制系统3,分隔壁精馏塔产品分离系统4,电磁感应加热釜式裂解炉5,真空装置6,不凝燃气回收发电系统7,其特征在于:常压加剂电磁感应蒸馏系统附图3由电磁感应加热反应釜101初馏塔102催化剂、原料油调制罐103重力汽液分离器104输油泵(105)原料油储罐106组成;所述电磁感应加热反应釜101是一个带有碟盖锥底的圆筒体,釜内设有纵向导流板,釜内上方设有混合油气伞状挡油板122釜顶设有原料油、催化剂进口接管113与供氢催化剂、原料油调制罐103釜底出油口接管107通过连接管与反应釜釜顶原料油、催化剂进口接管113相连接,釜体设有磁浮液面计111,釜体外侧设有环形绕缠电磁感应加热釜体内物料隔热保温套112,釜底设有人孔126,重油出口接管123,通过输油泵105及连接管与悬浮床催化热解反应釜重油进口接管207相连接,釜底轴心设有传热传质功能搅拌器125,搅拌轴通过连轴器与传动减速机连接。所述初馏塔102塔顶设有压力表、油气出口接管117通过连接管与重力汽液分离器油气进口接管118相连接,初馏塔内安装有第1、2两层活性氧化铝瓷球填料,初馏塔下端设有油气进口接管120,所述重力汽液分离器用来分离气体和液体的圆筒体,顶盖设有油气出口接管120,筒体设有油气进口接管118,锥底设有重液出口接管119,初馏塔顶设有油气出口接管117通过连接管与重力气液分离器油气进口接管118相连接,重力气液分离器104顶盖设有油气出口接管120通过连接管与分隔壁精馏塔副塔体进料段轻油进口接管406相连接,重力汽液分离器锥底设有重液出口接管119,通过连接管与初馏塔下塔体进油口接管120相连接;所述原料油、催化剂调制罐103是一个上有碟盖下有底盖带有搅拌器的圆筒体,顶盖设有原料油,供氢催化剂进口接管108,顶盖进油口接管109通过连接管与输油泵105原料油罐106油出口相连接,底盖设有油剂出口接管107,通过接连接管与电磁感应加热搅拌釜釜顶进油口接管113相连接。所述悬浮床电磁感应加热真空催化热解改质精馏系统附图4,由悬浮床电磁感应加热裂解反应釜201催化改质精馏塔202组合一体化,悬浮床催化电磁感应加热负压热解反应釜201是个带有碟盖锥底的圆筒体,釜顶设有与催化改质精馏塔相接的油气出口,常压电磁感应加热反应釜内的重油进口接管207,釜体设有热循环油出口接管203进油口接管205和磁浮子液面计217釜壁外侧设有环形绕缠电磁感应线圈加热釜体的隔热保温套219釜底设有残渣油出口218,釜底轴心设有除焦传热功能瞄式搅拌器221,搅拌轴通过釜底联轴器与传动减速机相连接;所述热油循环系统由热油泵204和热油喷射部件206组成,所述热油泵204通过连接管与悬浮催化热解釜热油出口接管203连接,由热油泵204将悬浮床内热油抽出,通过循环油进口接管205进入悬浮床,导流筒内的喷射部件206喷出,釜内热油呈流动状态,温度均匀,防止热聚合结焦,导流筒内产生的热解油蒸汽在搅拌器搅拌和真空负压下进入催化改质精馏塔;所述催化改质精馏塔由塔顶盖、上塔体、中塔体、下塔体组成,所述上塔体体空间设有丝网式除雾器213,若干层舌形塔盘209,塔顶设有安全阀211,测温计、压力表212、油气出口接管210,与分隔壁精馏塔副塔进料段油气进口接管405喷淋器连接;中塔体为催化改质塔208、内装有沸石分子筛改质催化剂,对催化热解油气进行催化改质、重整,降低分子量,提高油品品质;下塔体为设有折流板的油气对流段,塔体下端设有油气进口接管215,通过连接管与渣油深度裂解油气精制塔顶油气出口接管304相连接。

所述渣油电磁感应加热深度裂解焦化油精制系统附图5,由渣油裂解焦化釜301,焦油精制蒸馏塔302组成,所述渣油裂解焦化釜是个固定床卧式圆筒体,筒体上设有人孔,焦化油气出口、渣油进口接管311通过连接管与悬浮床催化电磁感应加热裂解釜锥底残渣排出口接管218相连接。釜内油气出口空间设有丝网过滤层,釜内筒体下半部设有呈三角形状卧式单体螺旋搅拌器312,釜底螺旋搅拌推进器313将釜底产生的焦炭经釜体下端排渣口314排出,到焦炭回收装置利用,筒壁外侧设有环形电磁感应加热焦化釜体隔热保温套,焦化釜体器壁热量传给固定床体内渣油,以供热裂解焦化。所述焦化油精制蒸馏塔,塔顶设有压力表、油气出口接管304,通过连接管与催化改质精馏下塔体214油气进口接管215连接。催化精馏塔设有上塔体307、中塔体308、和下塔体309共三层塔节,安装有不同性能不同型号,降凝、脱硫、脱氮、脱臭分子筛改质,重整提质催化剂的填料层,对裂解焦化油实施真空负压蒸馏。

渣油在催化釜内不断地受热生成气相烃和残渣,气相烃进入催化精制塔层的催化剂发生催化反应生成小分子气相烃,裂解残渣混合物经螺旋输送器313送到排渣口314,经焦炭回收装置回收再利用。

所述分隔壁精馏塔产品分离系统附图6,由分隔壁精馏塔,热虹式再沸器402,输油泵403,油气水分离器,冷凝器、储油罐组成。所述分隔壁精馏塔,在工业上应用可以大幅度提高热力学效率,既降低能耗又减少设备投资,分隔壁精馏塔的结构特点是对三组分以上的分离,出料的纯度比普通精馏塔纯度高,分隔壁精馏塔在精馏塔内部设置一个垂直隔板,将塔分为隔板一侧的预分离段(副塔)和另一侧的侧线采出段为主塔,隔板下方为公共提馏段与隔板上方的精馏段4个组分组成。在精馏段塔体上方空间设有丝网式除雾器407塔顶设有安全阀409压力表411和油气出口接管408,通过连接管与冷凝器410油水分离罐429相连接。在塔体上部设有汽油回流接管412,通过接连管分两路:一路与油水分离罐汽油出口相连通,另一路通过连接管与汽油储罐430相连通。分隔壁精馏塔副塔体中段为进料段设有轻油进口接管406、重油气进口接管405,分隔壁精馏塔下段为塔釜公共提馏段404,在提馏段上端设有油气进口接管419釜底设有防涡流挡板及渣油出口接管424,釜体外侧设有磁浮子液面计423,所述热虹式强制循环再沸器402为一个圆柱式筒体,设有上、下封头,上封头设有油气出口接管420,通过连接管与提馏段上端油气进口接管419相连接,再沸器下封头设有釜底渣油进口接管423,塔底循环油泵403将塔釜内热油从釜底渣出口接管抽出,通过连接管分两路输出:一路从再沸器下封头进油口423进入再沸器,再沸器筒体外侧设有电磁感应加热器421加热器壁内热油呈沸腾状态,产生油气通过上封头油气出口420的连接管进入塔釜上端油气进口接管419从喷淋器喷出;另一路通过连接管进入常压加剂蒸馏釜顶渣油进口127进入釜内与原料油混合进行热交换提供热源。

所述分隔壁精馏塔主塔外侧设有煤油出口接管414,柴油出口接管416,重油出口接管418,各出口的馏分油,经换热器、冷凝器冷却后进入各自煤油储罐431,柴油储罐432和重油储罐423。

所述电磁感应加热釜式裂解炉,是一种用电磁感应原理将电磁转换成热能的电器系统,由电磁感应加热控制箱、感应线圈、交流电源、加热载体工件等组成,所述电磁感应加热控制箱,采用模块化的电磁加热式结构,使加热效比提高至85%以上,在电磁设备控制机芯内部,由整流电路板将50h2/60hz的交流变换成直流电压,高速变化的电流通过绕缠式中频线圈会产生高速变化的磁场,当场磁力线通过金属时,会在金属导磁体内产生无数变化的涡流,使金属等被加热釜体本身自行高速加热,从而起到加热控温的效果。所述电磁感应线圈是在反应釜体外侧以环形绕缠的方式绕在釜体上,在电磁线圈的内侧设有隔热层,在线圈的外侧设有石棉保温套,比传统的电阻丝加热方式节能近50%以上,同时避免了传统的电阻加热圈长时间发热造成绝缘老化问题引起漏电和自身温度高,对操作人员工作的存在不安全隐患,所述加热电源为交流电源,50h2/60hz。220v或380v交流三相电源,在控制箱外还设有电源线端子,外接交流电源,所述加热载体简称工件为反应釜本体,是金属导体材料,感应加热的方法使加热的材料内部产生涡流,依靠这些涡流的能量达到加热目的。线圈和电源相连,电源为线圈提供交变电流,流过线圈的交变电流产生一个通过工件的交变磁场,该磁场使工件产生涡流加热。感应加热是一种相当新的工艺,电磁感应加热应用到石油化工领域,作为石油化工炼制的加热设备,它所以获得应用主要是由它具有独特的性能。

所述真空装置,由卧式油气水分离器429缓冲罐601水环式真空泵602储气罐603组成,所述卧式油气水分离器429是一个卧式容器金属罐,罐顶设有汽液混合物进口接管,油气出口接管和人孔,罐内设一个垂直隔板,可使油与水更好的分离,分为液层区和缓冲区,在液层区罐底设有排水出口接管,在级冲罐区底部设有轻油出口接管,通过连接管分两路:一路作塔顶汽油回流至分隔壁精馏塔顶汽油回流接管412,喷淋头喷淋与来自常压加剂蒸馏初馏塔的油气进入分隔壁精馏塔到塔体中段的轻质油气进口接管406油蒸汽上升与回流汽油进行传质热交换;另一路通过连接管进入汽油储罐;所述缓冲罐601,罐顶设有油气进口接管605罐底设有排水出口接管606罐体上部还设有油气出口接管604;所述真空泵602为水环式真空泵,其进气口与缓冲罐油气出口604接管相连接,真空泵出气口通过连接管与燃气储气罐进气接管607相连接,所述不凝燃气储气罐603设有进气口、出气口、人孔、压力表和安全阀门。不凝燃气出气口接管608进入燃气净化系统经过净化后进入燃气轮机、发电机组发电。

所述不凝可燃气发电系统。由燃气净化提纯设备和发电机组成,所述燃气净化提纯设备包括旋风分离器、过滤器、湿式除尘器,所述发电机组,由透平燃气轮机和微型发电机组组成。经过上述设备逐级处理后进入透平燃气轮机、发电机组发电,产出的电能为本装置系统中的电磁感应加热器提供电源。

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