分离式石油焦脱硫电阻炉的制作方法

本实用新型涉及分离式石油焦脱硫电阻炉。

背景技术：

具有石油焦是重质渣油采用延迟焦化或硫化焦化深加工后的剩余产物。本质是一种部分石墨化的碳素形态，经过高温煅烧后很容易进行石墨化，且固定含碳量高（85%左右），灰份及其挥发份含量低。石油焦易于石墨化的特征被广泛用于冶金、化工等工业作为电极，而对于固定碳含量高的特征，可将其作为一种热值很高的燃料，广泛应用于工业硅复合碳质还原剂中（质量比在30%以上）。硫是影响石油焦质量的杂质之一，但由于石油焦的成焦原理致使其中硫含量比较高。石油焦的含硫量 取决于渣油的含硫量，渣油中30%~40%的硫分将残留在石油焦中。根据石油焦中含硫量的高低，石油焦可分为高硫焦（硫的含量高于4%）、中硫焦 (硫含量为2%～4%)和低硫焦（硫含量低于2%）。随着我国原油进口量的逐渐增大，再加上我国炼油技术的限制，作为炼油过程中最大副产品之一的石油焦的硫含量都比较高，即属于高硫焦。由于高硫焦中的硫和重金属含量高，大多不适合用作要求比较高的化工和冶金工业的原料，只能作为燃料使用。高硫石油焦中硫含量和氮含量较高，其燃烧排放的污染物主要为二氧化硫和氮氢化合物。高硫石油及石油焦的大量进口，高硫石油焦的燃烧量逐年增加，随之带来的环境污染也逐年加重，助长了PM2.5的肆虐。

现有的石油焦脱硫方案大致分为两类：一是在石油焦燃烧前对其进行脱硫处理，二是在石油焦燃烧后对其排放的废气进行脱硫处理。

在石油焦燃烧前对其进行脱硫处理的方法有：物理脱硫法，化学脱硫法，微生物脱硫法，电化学脱硫法。

物理脱硫法一般为，利用石油焦中的硫分与其他成分的熔点或升华温度不同，进行加热煅烧脱硫。物理脱硫法需使得石油焦煅烧温度达到1400℃，此时脱硫率为70%左右，尚不能达到要求。随着煅烧温度升高，脱硫率增加的同时，投入的动力费也在成倍增加。若要使石油焦脱硫率达到排放标准，应当投入的动力成本往往得不偿失。

化学脱硫法指利用氢气、碳酸钙等物质与硫分发生反应进行化学脱硫。其中与硫成分发生反应的脱硫剂(如氢气，氧化镁等)造价高昂，难以实施大规模工业化生产。

电化学脱硫法与微生物脱硫法仍在实验室理论阶段，尚不成熟。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种分离式石油焦脱硫电阻炉，能够达到石油焦燃烧前初步脱硫，以至形成中硫焦的目的。

为解决以上问题，本实用新型的具体技术方案如下：分离式石油焦脱硫电阻炉，炉壳由炉侧壁和炉底板构成，炉壳的顶部与炉盖密封连接，在炉壳的内部从外至内依次设有圆筒状外墙体和圆筒状内墙体，其中，圆筒状外墙体和圆筒状内墙体的底部之间通过底墙板连接，在炉壳与外墙体及底墙板之间填充有炉内衬；由圆筒状外墙体和圆筒状内墙体构成的环状空间作为主料室，圆筒状内墙体的内部空间构成副料室，在外墙体的内壁上沿周向设有若干个石墨柱体，相邻两个石墨柱体之间留有间隙，在内墙体上均匀设有若干个通孔，在内墙体的顶面上设有凹槽，通孔和凹槽将主料室和副料室连通；在炉壳炉侧壁上至少安装一个电极加热装置，每个电极加热装置包括装配在一起的金属电极、石墨电极和电极密封装置，其中金属电极通过电极密封装置固定在炉壳的炉侧壁上，石墨电极穿过外墙体且其前端与内墙体连接；在主料室的上方设有主料室盖板，主料室盖板和炉盖之间构成的空间作为电解质结晶室，在外墙体顶部的一侧设有硫蒸气通道，另一侧设有石油焦挥发份通道，硫蒸气通道将电解质结晶室和炉壳外部的硫结晶收集器连通，石油焦挥发份通道将电解质结晶室与炉壳外部的石油焦挥发份收集器连通。

优选地，内墙体的内部设有中央气体通道，中央气体通道中设有进气管和出气管，进气管延伸至中央气体通道的顶部且进气口与压缩空气装置连接，出气管的出气口与热回收装置连接。

优选地，所述电极加热装置采用两个，一个位于炉壳炉侧壁的上部，另一个位于炉壳炉侧壁的下部，位于上部的电极加热装置和主料室之间设有中间墙体。

优选地，所述炉盖内设有顶板，顶板中包覆有保温盖板。

优选地，所述炉壳和炉盖均采用钢制材料制成。

优选地，所述外墙体、内墙体、中间墙体、顶板均采用耐火混凝土制成。

优选地，所述金属电极上设有电极水冷装置。

优选地，所述炉壳外部的上方设有水冷套。

本实用新型的技术效果：本实用新型为海水法脱硫提供前期处理，能够达到石油焦燃烧前初步脱硫，经过处理后石油焦燃烧的整体污染物排放量将大大减少，因此具有成本低、污染物排放量少、易于实现大型工业化等诸多优点。

附图说明

图1为本实用新型分离式石油焦脱硫电阻炉的结构示意图。

图2为图1的剖视图。

具体实施方式

如图1和图2所示的分离式石油焦脱硫电阻炉，炉壳1由炉侧壁和炉底板构成，炉壳1的顶部与炉盖2密封连接，在炉壳1的内部从外至内依次设有圆筒状外墙体4和圆筒状内墙体16，其中，圆筒状外墙体4和圆筒状内墙体16的底部之间通过底墙板连接，在炉壳1与外墙体4及底墙板之间填充有炉内衬3；由圆筒状外墙体4和圆筒状内墙体16构成的环状空间作为主料室13，圆筒状内墙体16的内部空间构成副料室15，在外墙体4的内壁上沿周向设有若干个石墨柱体21，相邻两个石墨柱体21之间留有间隙，在内墙体16上均匀设有若干个通孔17，在内墙体16的顶面上设有凹槽18，通孔17和凹槽18将主料室13和副料室15连通；在炉壳1炉侧壁上至少安装一个电极加热装置7，每个电极加热装置7包括装配在一起的金属电极10、石墨电极11和电极密封装置9，其中金属电极10通过电极密封装置9固定在炉壳1的炉侧壁上，石墨电极11穿过外墙体4且其前端与内墙体16连接；在主料室13的上方设有主料室盖板14，主料室盖板14和炉盖2之间构成的空间作为电解质结晶室8，在外墙体4顶部的一侧设有硫蒸气通道19，另一侧设有石油焦挥发份通道20，硫蒸气通道19将电解质结晶室8和炉壳外部的硫结晶收集器连通，石油焦挥发份通道20将电解质结晶室8与炉壳外部的石油焦挥发份收集器连通。

内墙体16的内部设有中央气体通道22，中央气体通道22中设有进气管24和出气管23，进气管24延伸至中央气体通道22的顶部且进气口与压缩空气装置连接，出气管23的出气口与热回收装置连接。

所述电极加热装置7采用两个，一个位于炉壳1炉侧壁的上部，另一个位于炉壳1炉侧壁的下部，位于上部的电极加热装置7和主料室13之间设有中间墙体12。

所述炉盖2内设有顶板5，顶板5中包覆有保温盖板6。

所述炉壳1和炉盖2均采用钢制材料制成。

所述外墙体4、内墙体16、中间墙体12、顶板5均采用耐火混凝土制成。

所述金属电极10上设有电极水冷装置。

所述炉壳1外部的上方设有水冷套。

本实用新型工作原理：将石油焦碎块放置在主料室内，同时将石墨柱体埋在石油焦碎块中，在主料室内形成电阻发热体，其中石墨柱体位于电阻发热体所在圆环的轴线处或轴线偏外侧，采用的硫结晶器和石油焦挥发份收集器均设有水冷装置，并与真空系统装配在一起，通过真空装置对炉体内抽真空，向水冷套内通入冷却水，对两个电极加热装置通电，使电阻发热体升温。将石油焦挥发份通道开启，硫蒸汽通道封闭，石油焦挥发份挥发进入到电解质结晶室之后经由石油焦挥发份通道进入挥发份集收器；随后关闭石油焦挥发份通道，开启硫蒸汽通道，使石油焦碎块中的硫被蒸发，通过小孔和凹槽进入副料室，然后进入电解质结晶室，最后通过硫蒸汽通道进入硫结晶器中结晶。