一种应用于石油化工领域的减压渣油提纯设备的制作方法

本发明涉及石油化工技术领域，具体涉及一种应用于石油化工领域的减压渣油提纯设备。

背景技术：

渣油是原油提炼过程中废起的一种产物，且减压渣油是原油经过常减压蒸馏后剩余的最重的组分，常下呈固态,，根据性质不同可以做焦化原料、催化原料、渣油加氢、溶剂脱沥青、减粘等原料，其中减压渣油作为燃料油需要满足一定的质量标准，如硫含量、灰分等。在石油炼厂中，渣油常用于加工制取石油焦、残渣润滑油、石油沥青等产品，或作为裂化原料。在石油化工生产中，渣油可通过部分氧化法生产合成气或氢气，或作为蓄热炉裂解制乙烯的原料，渣油另一重要用途是用作燃料油。但是目前对于减压渣油的利用率都较低，致使减压渣油的价值大幅度下降。

基于此，研究并开发设计一种应用于石油化工领域的减压渣油提纯设备。

技术实现要素：

本发明提供一种应用于石油化工领域的减压渣油提纯设备，对精炼炉的炉体进行设计，设计为箱式炉体结构，并在箱式炉体的两端分别设置第一输气管道、第二输气管道，第一输气管道上分别设有第一支管、第二支管、第三支管、第四支管、第五支管，第二输气管道上分别设有第一支道管、第二支道管、第三支道管、第四支道管、第五支道管，在第一支管、第二支管、第三支管、第四支管、第五支管、第一支道管、第二支道管、第三支道管、第四支道管、第五支道管的入口端分别设置流量控制阀、流量检测装置，通过流量检测装置对对应支管或支道管通入的高温气体进行检测，从而控制流量控制阀，对通入到炉体本体不同位置的高温气体的量的进行调整，确保有足够大的热量促进炉体本体内原油蒸馏产物的提炼。

本发明通过下述技术方案实现：

一种应用于石油化工领域的减压渣油提纯设备，包括箱式炉体、炉体本体、炉体外壳，炉体本体位于箱式炉体的中心部分，炉体本体的两端分别设有第一挡火墙、第二挡火墙，第一挡火墙的上端固定在箱式炉体的顶端，第二挡火墙的一端固定在箱式炉体的顶端，另一端固定在箱式炉体的底端；箱式炉体的一端通过第一输气管道与第一高温气体存储室连接，第一输气管道连接有第一支管、第二支管、第三支管、第四支管、第五支管，第一支管、第二支管、第三支管、第四支管、第五支管从下至上依次呈竖直分布，且相互之间平行，第一支管、第二支管、第三支管、第四支管、第五支管的入口端均设有流量控制阀、流量检测装置；

箱式炉体的另一端通过第二输气管道与第二高温气体存储室连接，第二输气管道上连接有第一支道管、第二支道管、第三支道管、第四支道管、第五支道管，第一支道管、第二支道管、第三支道管、第四支道管、第五支道管从下至上依次呈竖直分布，且相互之间平行，第一支道管、第二支道管、第三支道管、第四支道管、第五支道管的入口端均设有流量控制阀、流量检测装置。

本技术方案中主要针对现有的渣油精炼设备，将炉体本体设置在箱式炉体的中心区域，然后在炉体本体的两端设置第一挡火墙、第二挡火墙，第一挡火墙的上端固定在箱式炉体的上端，下端为自由端，且与箱式炉体的底部存在空隙；第二挡火墙的上端与箱式炉体的顶端连接，第二挡火墙的下端与箱式炉体的底部固定，则第一挡火墙、炉体本体、第二挡火墙之间形成弯折烟道，延长高温气体在弯折烟道中的滞留时间，提高高温烟气的利用率，促进对炉体本体中铜精炼。

这里的烟道是指燃烧室上方与炉体本体下方的空间是连接燃烧室与排烟口的通道，未燃烧的可燃气体在此继续燃烧，使高温烟气与炉体本体继续进行热交换，从而充分利用烟气的热量。

同时，为了提高传递给炉体本体的热量，缩短铜在其内精炼时间，避免炉体本体的局部温度过高，在箱式炉体的两侧分别设置第一输气管道、第二输气管道，第一输气管道上连接有第一支管、第二支管、第三支管、第四支管、第五支管，这些支管之间共用第一输气管道，且第一支管、第二支管、第三支管、第四支管、第五支管呈竖直分布，且相互之间的间距相等，支管、第二支管、第三支管、第四支管、第五支管的末端靠近炉体本体；

第二输气管道上分别连接有第一支管道、第二支管道、第三支管道、第四支管道、第五支道管，第一支道管、第二支道管、第三支道管、第四支道管、第五支道管从下至上依次分布，且相互之间呈平行分布。

第一支管、第二支管、第三支管、第四支管、第五支管的入口端设有流量控制阀、流量检测装置，对输入到每个支管内的氧气流量进行控制；

第一支管道、第二支管道、第三支管道、第四支管道、第五支管道的入口端均设有流量控制阀、流量检测装置，根据流量检测装置检测到的天然气的流量，然后控制每个支管道上天然气的流量，确保输入的天然气、氧气在炉膛内充分燃烧，产生较多的热量，用于炉体本体中铜的精炼。

挡火墙又可为挡板结构，其主要作用在于：控制燃烧过程中烟气的流速和方向增大烟气与炉体本体的热交换，使得高温烟气在炉体本体下端沿炉体本体的法线方向流动，延长烟气在炉膛中的停留时间，同时，将降温烟气经排烟口导出灶外。挡火墙结构与炉体本体之间的间隙成为烟气流通的流道，而烟气在该流道内滞留时间可加速对炉体本体内铜的精炼。其中这里的所述得劲挡火墙可为第一挡火墙或第二挡火墙，也可以同时包括第一挡火墙、第二挡火墙。

本技术方案中所述的炉体本体为主要精炼原油蒸馏产物渣油的容器，通过对其炉体本体底部进行加热来达到熔炼渣油的目的。炉体本体的结构为本领技术人员公知，不再详述。

其中，箱式炉体为长方体的结构，在箱式炉体内设置炉体本体，第一挡火墙、第二挡火墙、排烟口等结构，且本技术方案中所述的箱式炉体结构炉膛尺寸为8000*3100*1480mm，即长度为8000mm，宽度为3100mm，高度为1480mm，相对于现有技术中炉体本体下端的炉膛尺寸，该箱式炉体可增加容纳的烟体量，加速炉体本体内渣油精炼速度。

本技术方案中在箱式炉体的顶部设置有排烟口，排烟口的周围设置热管，排烟口，是气体排除的通道，排烟口截面小，流经该截面的烟气流速高，产生的负压在一定程度上增加抽风力，有利于燃烧。而设置的热管为倒喇叭形，热管包括管壳、设置于所述管壳内的毛细结构管芯、设置于所述管壳内的工作液。热管是一种新技术，具有超导导热性能的传热元件，应用管内工质沸腾吸热喝凝结放热两个极强的机理进行相变传热,由于热管内导热介质具有稳定性好，潜热大，导热系数高，粘性小，表面张力大等特性，具有极高的导热性，良好等温性,可以远距离传热和控制温度等系列有点。由热管7元件组成的产品具有导热效率高，传热速度快，受热面积大，流体阻力小，热率均衡等特点，是各热力行业改造传统耗能设备必不可少的换代产品。

优选地，所述还包括控制器，控制器分别与第一支管、第二支管、第三支管、第四支管、第五支管、第一支道管、第二支道管、第三支道管、第四支道管、第五支道管上均设置的流量控制阀、流量检测装置，第一两通阀，第二两通阀连接。

本技术方案中第一支管与第一支道管，第二支管与第二支道管，第三支管与第三支道管，第四支管与第四支道管，第五支管与第五支道管均以炉体本体的中心轴为对称轴呈相对设置，确保分别呈相对设置的支管输送出的高温气体与支道管输送出的高温气体，不断的增加炉膛的温度。

优选地，所述第一支管、第二支管、第三支管、第四支管、第五支管均穿过第一挡火墙上设置的微孔延伸到靠近炉体本体的一侧；所述第一支道管、第二支道管、第三支道管、第四支道管、第五支道管均穿过第二挡火墙上设置的微孔延伸到靠近炉体本体的一侧。

优选地，所述第一支管、第二支管、第三支管、第四支管、第五支管、第一支道管、第二支道管、第三支道管、第四支道管、第五支道管靠近炉体本体一侧的末端均设有催化剂存放体，催化剂存放体的外周表面设有利于高温气体流出的小孔，催化剂存放体中填充有利于高温气体燃烧的催化剂。

为了加速天然气和氧气在炉膛中的燃烧，在支管或支道管的靠近炉体本体的一侧设置催化剂存放体，催化剂存放体内部填充有利于天然气和氧气燃烧反应的催化剂，主要作用是加速高温气体的燃烧，产生更多的热量。

而在催化剂存放体的外周表面设置的小孔，主要作用是便于氧气或天然气从该小孔中流通出去，且该小孔的孔径不会导致放置的催化剂从中掉落。

优选地，所述箱式炉体从外至内依次设有拼接式铸钢层、保温层、耐火层组成，箱式炉体的顶端设有排烟道，排烟道的周围设有热管，排烟道位于第一挡火墙、箱式炉体的侧壁之间。

本技术方案所述的箱式炉体由内至外依次设置耐火层、保温层、拼接式铸钢层，这里耐火层、保温层的采用将降低高温烟气的降温时间，散热速度降低，保温性能增强，另外拼接式铸钢层的采用利于提高箱式炉体的密封性能。

优选地，所述保温层的厚度为50mm，所述耐火层为镁铬砖，镁铬砖的厚度为460mm。

优选地，所述炉体本体的下方区域设有燃烧器，燃烧器分别通过连接管道与设置在箱式炉体两端的输气管道连接。

优选地，所述箱式炉体内设有位于第二挡火墙与炉体本体之间的顶部温度测定装置。

优选地，所述箱式炉体内设有位于第一挡火墙与炉体本体之间的炉体本体中部温度测定装置。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

(1)本技术方案通过在箱式炉体中呈交错设置的第一挡火墙、第二挡火墙，第一挡火墙、炉体本体、第二挡火墙之间形成弯折的烟气流道，利于高温烟气在箱式炉体中的滞留时间，加速炉体本体中渣油的精炼。

(2)本技术方案中箱式炉体结构从内至外依次设置为耐火层、保温层、拼接式铸钢层组成，增加炉体的保温性能，延长炉体的使用寿命。

(3)炉体外壳采用整体式碳钢板代替现有的拼接式铸钢板，提高了炉体密封性能，更重要的是预防“跑铜”事故的发生。

(4)本技术方案中通过在第一输气管道上设置呈竖直分布的第一支管、第二支管、第三支管、第四支管、第五支管，以及在第二输气管道上设置呈竖直分布的第一支道管、第二支道管、第三支道管、第四支道管、第五支道管，并在支管或支道管的入口端设置流量控制阀或流量检测装置，从而根据检测到的高温气体的量进行调整，能够充分与炉体本体进行换热。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为催化剂存放体的结构示意图；

其中：1—箱式炉体，2—炉体本体，3—炉体本体中部温度测定装置，4—顶部温度测定装置，5—第二挡火墙，6—第二挡火墙，7—燃烧器，8—第一输气管道，9—排烟口，10—热管，11—第二高温气体存储室，15—第一高温气体存储室，19—第一支管，20—第二支管，21—第三支管，22—第四支管，23—第五支管，24—催化剂，25—催化剂存放体，26—第二输气管道。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1：

如图1、图2所示，一种应用于石油化工领域的减压渣油提纯设备，包括箱式炉体1、炉体本体2、炉体外壳19，炉体本体2位于箱式炉体1的中心部分，炉体本体2的两端分别设有第一挡火墙5、第二挡火墙6，第一挡火墙5的上端固定在箱式炉体1的顶端，第二挡火墙6的一端固定在箱式炉体1的顶端，另一端固定在箱式炉体1的底端；箱式炉体1的一端通过第一输气管道8与第一高温气体存储室15连接，第一输气管道8连接有第一支管19、第二支管20、第三支管21、第四支管22、第五支管23，第一支管19、第二支管20、第三支管21、第四支管22、第五支管23从下至上依次呈竖直分布，且相互之间平行，第一支管19、第二支管20、第三支管21、第四支管22、第五支管23的入口端均设有流量控制阀、流量检测装置；

箱式炉体1的另一端通过第二输气管道26与第二高温气体存储室11连接，第二输气管道26上连接有第一支道管、第二支道管、第三支道管、第四支道管、第五支道管，第一支道管、第二支道管、第三支道管、第四支道管、第五支道管从下至上依次呈竖直分布，且相互之间平行，第一支道管、第二支道管、第三支道管、第四支道管、第五支道管的入口端均设有流量控制阀、流量检测装置。

还包括控制器，控制器分别与第一支管19、第二支管20、第三支管21、第四支管22、第五支管23、第一支道管、第二支道管、第三支道管、第四支道管、第五支道管上均设置的流量控制阀、流量检测装置连接。这里的控制器为现有技术，为本领域技术人员所公知，不再详述。

所述第一支管19、第二支管20、第三支管21、第四支管22、第五支管23均穿过第一挡火墙5上设置的微孔延伸到靠近炉体本体2的一侧；所述第一支道管、第二支道管、第三支道管、第四支道管、第五支道管均穿过第二挡火墙6上设置的微孔延伸到靠近炉体本体2的一侧。

所述第一支管19、第二支管20、第三支管21、第四支管22、第五支管23、第一支道管、第二支道管、第三支道管、第四支道管、第五支道管靠近炉体本体一侧的末端均设有催化剂存放体25，催化剂存放体25的外周表面设有利于天高温气体流出的小孔，催化剂存放体25中填充有利于高温气体燃烧的催化剂24。

且本实施例中输气管道8分别与位于箱炉体1两端的第二高温气体存储室、第一高温气体存储室15连接，而第二高温气体存储室11、第一高温气体存储室15可为相同结构，可作为存储装置。

本实施例的具体操作方法，通过设置在支管或支道管入口端设置的流量检测装置测量对应支管或支道管的高温气体流量，为了确保炉体本体的受热面温度均匀，且均较高，在炉体本体的两侧分别同时通入高温气体，可确保与炉体本体进行充分换热。

而第二支管、第三支管、第四支管、第五支管上可对应依次输入增比相同的高温气体量，第二支道管、第三支道管、第四支道管、第五支道管上对应依次输入增比相同的高温气体量，依次产生足够的热量，保证炉体本体的燃烧面温度均匀，避免局部温度过高。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上进一步限定，所述第一支管19、第二支管20、第三支管21、第四支管22、第五支管23、第一支道管、第二支道管、第三支道管、第四支道管、第五支道管靠近炉体本体一侧的末端均设有催化剂存放体25，催化剂存放体25的外周表面设有利于高温气体流出的小孔，催化剂存放体25中填充有利于高温气体燃烧的催化剂24。

通过在支管或支管道的气体出口端设置催化剂存放体25，且催化剂存放体25的外周表面设置小孔，利于气体的输出，且避免催化剂的地掉落，在本实施例中催化剂的设置，所使用的催化剂可为负载型贵金属催化剂。且这里采用的催化剂为现有技术。

实施例3：

本实施例在上述实施例的基础上进一步限定所述箱式炉体1从外至内依次设有拼接式铸钢层1、保温层、耐火层组成，箱式炉体1的顶端设有排烟道9，排烟道9的周围设有热管10，排烟道9位于第一挡火墙5、箱式炉体1的侧壁之间。

所述保温层的厚度为50mm，所述耐火层为镁铬砖，镁铬砖的厚度为460mm。箱式炉体中设置耐火层、保温层的厚度加厚，散热速度降低，则精炼炉的使用周期延长，保温性能增强。

其中，耐火层采用镁铬砖是已氧镁和三氧化二铬为主要成分，方镁石和尖晶石为主要矿物成分的耐火材料制品。这类材料的耐火度高、高温强度大，抗碱性渣侵蚀性强，具有优异的耐火性能。

所述炉体本体2的下端设有燃烧器7，燃烧器7分别通过连接管道与设置在箱式炉体1两端的输气管道8连接。其中，燃烧器7的结构为现有技术，燃烧器7的主要作用是燃料气体进行燃烧的装置，产生高温烟气，高温烟气在炉膛里流通与炉体本体进行热交换，开始精炼铜。

实施例4：

本实施例与上述实施例的基础上进一步限定，所述箱式炉体1内设有位于第二挡火墙6与炉体本体2之间的顶部温度测定装置4，所述箱式炉体1内设有位于第一挡火墙5与炉体本体2之间的炉体本体中部温度测定装置3，这里顶部温度测定装置4、炉体本体中部温度测定装置3的具体结构可为温度计，主要用于测定炉体本体中部，以及顶部的温度，并根据测定的温度将调整进入高温气体的量，从而控制加热温度。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。