煤瀝青用高溫分子蒸餾系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]煤瀝青用高溫分子蒸餾系統(tǒng)，屬于高溫分子蒸餾設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種制取煤瀝青用的高溫分子蒸餾設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]由于分子蒸餾具有操作溫度低、蒸汽壓強(qiáng)低、受熱時(shí)間短、分離程度及產(chǎn)品收率高等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又可對(duì)瀝青原料化學(xué)結(jié)構(gòu)和反應(yīng)活性可以有效的保存，所以可用來(lái)對(duì)瀝青進(jìn)行物理改性以除去低分子量物質(zhì)以及調(diào)整瀝青的分子量分布。常用的刮膜蒸發(fā)器雖然也可以用來(lái)達(dá)到上述分離目的，但是由于分子蒸餾基于平均自由程的原理，在同樣的蒸發(fā)溫度下，能夠比刮膜蒸發(fā)器蒸出高沸點(diǎn)物質(zhì)。
[0003]分子蒸餾已經(jīng)被成功的應(yīng)用來(lái)處理瀝青類物質(zhì)，如申請(qǐng)?zhí)枮?01010175665和201210234655的中國(guó)專利。但是對(duì)比石油瀝青來(lái)說(shuō)，由于煤瀝青具有較高的軟化點(diǎn)和縮合度更高的多環(huán)芳烴物質(zhì)，導(dǎo)致煤瀝青具有了高沸點(diǎn)物質(zhì)多、蒸出比例低、粘度大、容易結(jié)焦、易堵塞管路等特點(diǎn)，相應(yīng)的現(xiàn)有的分子蒸餾設(shè)備并不能滿足連續(xù)高效生產(chǎn)的要求，且后續(xù)維護(hù)較麻煩。因此，要采用分子蒸餾技術(shù)獲得滿意的實(shí)驗(yàn)效果，對(duì)于蒸發(fā)條件、管線的整體設(shè)計(jì)和保溫條件提出了更高的要求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可連續(xù)化生產(chǎn)、效率高、不易粘結(jié)、結(jié)焦的煤瀝青用高溫分子蒸餾系統(tǒng)。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:該煤瀝青用高溫分子蒸餾系統(tǒng)，其特征在于:包括順序連接的進(jìn)料機(jī)構(gòu)、一級(jí)蒸餾裝置和二級(jí)蒸餾裝置，一級(jí)蒸餾裝置和二級(jí)蒸餾裝置的出料端分別設(shè)有輕組分出料口和重組分出料口，并分別連接輕組分出料支路和重組分出料支路兩條出料支路，一級(jí)蒸餾裝置的重組分出料支路通過(guò)第二齒輪泵連接二級(jí)蒸餾裝置的進(jìn)料端。針對(duì)煤瀝青成分非常復(fù)雜，餾程分布很寬的特點(diǎn)，采用兩級(jí)蒸餾的方式，先采用刮膜蒸發(fā)器，蒸發(fā)溫度在250-300°C，蒸發(fā)壓力在500-10000pa之間；又由于煤瀝青具有較多的高沸點(diǎn)物質(zhì)，為了蒸發(fā)出更多的組分，第二級(jí)采用分子蒸餾。本設(shè)備主蒸發(fā)器夾套內(nèi)溫度可高達(dá)400°C，釜內(nèi)極限真空度可達(dá)0.1pa0
[0006]所述的進(jìn)料機(jī)構(gòu)為螺桿進(jìn)料機(jī)構(gòu)，包括順序連接的單螺桿進(jìn)料機(jī)、雙螺桿擠出機(jī)和靜態(tài)混合器，靜態(tài)混合器的出料端連接第一齒輪泵的輸入端。采用單螺桿進(jìn)行固體顆粒瀝青的進(jìn)料，其后接上帶有電加熱的雙螺桿擠出機(jī)，擠出機(jī)上配有進(jìn)料口，能夠?qū)崿F(xiàn)不同比例共混瀝青的分子蒸餾，雙螺桿擠出機(jī)后部再接入靜態(tài)混合器，便于共混瀝青充分混合。
[0007]所述的一級(jí)蒸餾裝置包括刮膜蒸發(fā)器，刮膜蒸發(fā)器上端一側(cè)的輕組分出料口連接一級(jí)輕組分出料支路，一級(jí)輕組分出料支路包括順序連接的列管冷凝器、第一冷阱、第一輕組分儲(chǔ)料罐和第一真空機(jī)組；刮膜蒸發(fā)器下端的重組分出料口通過(guò)管路連接一級(jí)重組分出料支路，一級(jí)重組分出料支路包括第一緩沖罐和安裝在第一緩沖罐上的溫度計(jì)。冷阱采用全不銹鋼設(shè)計(jì)，可隨時(shí)拆除進(jìn)行清理。
[0008]所述的二級(jí)蒸餾裝置包括分子蒸餾器，分子蒸餾器的輕組分出料口連接二級(jí)輕組分出料支路，二級(jí)輕組分出料支路包括第二輕組分儲(chǔ)料罐、第二冷阱和第二真空機(jī)組；分子蒸餾器的重組分出料口通過(guò)管路連接二級(jí)重組分出料支路，二級(jí)重組分出料支路包括順序連接的第二緩沖罐、第三齒輪泵和重組分儲(chǔ)料罐。
[0009]所述的一級(jí)蒸餾裝置的蒸發(fā)溫度為250~300°C，蒸發(fā)壓力為5000~100000pa ;二級(jí)蒸餾裝置的蒸發(fā)溫度為小于等于400°C，蒸發(fā)壓力為l~100pa。
[0010]所述的第一、第二、第三齒輪泵以及一級(jí)蒸餾裝置和二級(jí)蒸餾裝置的流通管路均為夾套式管體結(jié)構(gòu)，夾套式管體包括內(nèi)外兩層管體，內(nèi)管內(nèi)流通煤瀝青，外管與內(nèi)管之間流通導(dǎo)熱油，通過(guò)控制導(dǎo)熱油的溫度將設(shè)備整體劃分為六個(gè)導(dǎo)熱溫區(qū)。所有閥門以及齒輪泵都采用夾套式設(shè)計(jì)，夾套內(nèi)根據(jù)瀝青所處的階段加入不同溫度的導(dǎo)熱油進(jìn)行保溫，確保在泵和閥門處瀝青的通暢，能夠有效的防止不同種類的煤瀝青堵塞管路的現(xiàn)象。
[0011]所述的六個(gè)導(dǎo)熱溫區(qū)的溫度范圍為250~400°C，第一導(dǎo)熱溫區(qū)為刮膜蒸發(fā)器和第一緩沖罐的溫度控制區(qū)，溫度小于等于300°C ;第二導(dǎo)熱溫區(qū)為分子蒸餾器的溫度控制區(qū)，溫度小于等于400°C ;第三導(dǎo)熱溫區(qū)為二級(jí)重組分出料支路和第二緩沖罐的溫度控制區(qū)，溫度小于等于350°C ;第四導(dǎo)熱溫區(qū)為進(jìn)料機(jī)構(gòu)輸出端的管路和二級(jí)輕組分出料支路的溫度控制區(qū)，溫度小于等于250°C ;第五導(dǎo)熱溫區(qū)為第一緩沖罐出料端與分子蒸餾器之間的管路溫度控制區(qū)，溫度小于等于350°C ;第六導(dǎo)熱溫區(qū)分子蒸餾器的內(nèi)置冷凝器的溫度控制區(qū)，溫度小于等于250°C。為了防止蒸發(fā)液膜揮發(fā)出的輕組分在冷凝面上固化，采用導(dǎo)熱油對(duì)分子蒸餾的內(nèi)部冷凝器進(jìn)行加熱，還可通過(guò)控制內(nèi)部冷凝器的溫度對(duì)最終產(chǎn)品的性能進(jìn)行調(diào)
-K-T。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的所具有的有益效果是:
[0013]1、針對(duì)煤瀝青成分非常復(fù)雜，餾程分布很寬的特點(diǎn)，采用兩級(jí)蒸餾的方式，先采用刮膜蒸發(fā)器，蒸發(fā)溫度在250-300°C，蒸發(fā)壓力在500-10000pa之間；又由于煤瀝青具有較多的高沸點(diǎn)物質(zhì)，為了蒸發(fā)出更多的組分，第二級(jí)采用分子蒸餾，本實(shí)用新型的蒸發(fā)器夾套內(nèi)溫度可高達(dá)400°C，釜內(nèi)極限真空度可達(dá)0.lpa，高達(dá)400°C的溫度以及超低真空，大大提高了煤瀝青的切割比例，能夠?qū)崿F(xiàn)高軟化點(diǎn)煤瀝青的組分的徹底切割。
[0014]2、能夠連續(xù)化的對(duì)瀝青進(jìn)行不同比例的共混，然后對(duì)共混瀝青分子蒸餾來(lái)切割組分:單螺桿和雙螺桿結(jié)合使用，先采用單螺桿進(jìn)行固體顆粒瀝青的進(jìn)料，其后接上帶有電加熱的雙螺桿擠出機(jī)，擠出機(jī)上配有進(jìn)料口，能夠?qū)崿F(xiàn)不同比例共混瀝青的分子蒸餾，雙螺桿擠出機(jī)后部再接入靜態(tài)混合器，便于共混瀝青充分混合，整個(gè)裝置實(shí)現(xiàn)了連續(xù)化，高效率。
[0015]3、所有煤瀝青的流通管路、閥門以及齒輪泵都采用夾套式設(shè)計(jì)，夾套內(nèi)根據(jù)瀝青所處的階段加入不同溫度的導(dǎo)熱油進(jìn)行保溫，確保在泵和閥門處瀝青的通暢，能夠有效的防止不同種類的煤瀝青堵塞管路的現(xiàn)象，同時(shí)解決了煤焦油瀝青粘度大、易結(jié)焦的問(wèn)題，更便于后期的設(shè)備維護(hù)。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型進(jìn)料機(jī)構(gòu)和一級(jí)蒸餾裝置連接關(guān)系示意圖。
[0017]圖2是本實(shí)用新型二級(jí)蒸餾裝置連接關(guān)系示意圖。
[0018]其中:1、單螺桿進(jìn)料機(jī) 101、單螺桿電機(jī) 2、雙螺桿擠出機(jī) 201、雙螺桿電機(jī)3、靜態(tài)混合器4、第一齒輪泵5、單向閥6、刮膜蒸發(fā)器601、蒸發(fā)器冷卻水進(jìn)口602、蒸發(fā)器冷卻水出口 603、蒸發(fā)器電機(jī)7、第一緩沖罐8、第二齒輪泵9、分子蒸飽器901、蒸餾器冷卻水進(jìn)口 902、蒸餾器冷卻水出口 903、蒸餾器電機(jī)904、內(nèi)置冷凝器10、第二緩沖罐11、重組分儲(chǔ)料罐12、第二輕組分儲(chǔ)料罐13、第一真空機(jī)組14、第二真空機(jī)組15、列管冷凝器1501、冷媒進(jìn)口 1502、冷媒出口 16、第一冷阱17、第三齒輪泵18、第二冷阱19、第一輕組分儲(chǔ)料罐。
【具體實(shí)施方式】
[0019]圖1~2是本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例，下面結(jié)合附圖1~2對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0020]參照附圖1~2:煤瀝青用高溫分子蒸餾系統(tǒng)，包括順序連接的進(jìn)料機(jī)構(gòu)、一級(jí)蒸餾裝置和二級(jí)蒸餾裝置，一級(jí)蒸餾裝置和二級(jí)蒸餾裝置的出料端分別設(shè)有輕組分出料口和重組分出料口，并分別連接輕組分出料支路和重組分出料支路兩條出料支路，進(jìn)料機(jī)構(gòu)的出料端連接一級(jí)蒸餾裝置的進(jìn)料端，一級(jí)蒸餾裝置的重組分出料支路通過(guò)第二齒輪泵8連接二級(jí)蒸餾裝置的進(jìn)料端。一級(jí)蒸餾裝置的蒸發(fā)溫度為250~300°C，蒸發(fā)壓力為5000~100000pa ;二級(jí)蒸飽裝置的蒸發(fā)溫度為小于等于400°C，蒸發(fā)壓力為l~100pa。
[0021]進(jìn)料機(jī)構(gòu)為螺桿進(jìn)料機(jī)構(gòu)，包括順序連接的單螺桿進(jìn)料機(jī)1、雙螺桿擠出機(jī)2和靜態(tài)混合器3，靜態(tài)混合器3的出料端連接第一齒輪泵4的輸入端，單螺桿進(jìn)料機(jī)I和雙螺桿擠出機(jī)2分別通過(guò)單螺桿電機(jī)101和雙螺桿電機(jī)201提供動(dòng)力。
[0022]一級(jí)蒸餾裝置包括刮膜蒸發(fā)器6，刮膜蒸發(fā)器6通過(guò)蒸發(fā)器電機(jī)603提供動(dòng)力，刮膜蒸發(fā)器6上端一側(cè)的輕組分出料口連接一級(jí)輕組分出料支路，一級(jí)輕組分出料支路包括順序連接的列管冷凝器15、第一冷阱16、第一輕組分儲(chǔ)料