一種連續(xù)化裂解工藝及設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石油、化工、裂解領(lǐng)域，具體提供了一種連續(xù)化裂解工藝及設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，裂解是指只通過熱能將一種樣品(主要指高分子化合物)轉(zhuǎn)變成另外幾種物質(zhì)(主要指低分子化合物)的化學(xué)過程，裂解不僅為現(xiàn)代社會(huì)大量產(chǎn)生的廢棄物(例如廢輪胎、廢橡膠等)的處理找到了良好的解決方法，而且對(duì)資源減少、能源緊張的改善提供了新的方案，可以提供大量的基礎(chǔ)工業(yè)原料和能源來源，如炭黑、鐵絲可燃油氣等，是未來解決各種資源危機(jī)的手段之一。但是，目前所有的裂解過程都是將待裂解的物質(zhì)放入裂解器內(nèi)進(jìn)行裂解，待裂解的物質(zhì)與裂解器直接接觸，由于裂解溫度過高，很容易造成設(shè)備內(nèi)部結(jié)焦，縮短使用壽命，增加生產(chǎn)能耗，而且一般在裂解前需要對(duì)物料進(jìn)行破碎后再置于高溫環(huán)境下進(jìn)行裂解，這樣對(duì)于破碎不均勻的物料而言由于受熱效果降低裂解效果大大降低，同時(shí)物料直接進(jìn)入高溫環(huán)境也極易易發(fā)生結(jié)焦等情況，這樣就使得原料利用率大大降低，且對(duì)于裂解裝置的壽命有很大的影響。現(xiàn)有技術(shù)中為了解決上述問題，一般選擇在進(jìn)入裂解前對(duì)裂解原料進(jìn)行更加均勻的破碎和預(yù)熱，但是這樣就會(huì)大大增加處理的成本和能耗，且為了安全需要在物料進(jìn)入裂解裝置時(shí)進(jìn)行嚴(yán)格的密封，這樣也造成了需要大量的密封裝置，不但提高了設(shè)備的成本和占地面積，同時(shí)密封件一旦損壞極易出現(xiàn)生產(chǎn)事故。其次，在裂解過程中，由于待裂解物質(zhì)在整個(gè)裂解器內(nèi)的上下空間進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，所以需要裂解器的整個(gè)空間都需要維持較高的裂解溫度，從而造成裂解能耗較高。另外，現(xiàn)有技術(shù)中針對(duì)不同性質(zhì)的待裂解物料(如廢橡膠、廢塑料、其他高分子廢棄材料等)，需要使用不同的裂解設(shè)備，設(shè)備的通用性較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述問題，本發(fā)明提出了一種連續(xù)化裂解工藝及設(shè)備，采用本發(fā)明可以大幅度增加待裂解物料的透氣性，加大換熱面積，加快裂解反應(yīng)速度，并且有效避免裂解器內(nèi)部結(jié)焦，從而提高了換熱效率，降低了供熱溫度，大大延長(zhǎng)了設(shè)備使用壽命，節(jié)約了裂解所需能耗。
[0004]本發(fā)明所述的一種連續(xù)化裂解工藝，包括進(jìn)料、裂解、出料和分離過程，其特點(diǎn)在于:
[0005](I)進(jìn)料將待裂解的物料放入料箱，然后對(duì)其進(jìn)行預(yù)熱，將預(yù)熱后裝有待裂解物料的料箱單向、連續(xù)、順序送入裂解器進(jìn)行裂解；
[0006](2)出料含有裂解產(chǎn)物的料箱從裂解器排出，單向、連續(xù)、順序出料；
[0007](3)分離料箱與裂解產(chǎn)物分離，且料箱被送回進(jìn)料過程。
[0008]本發(fā)明所述的待裂解的物料可以為整體的或者被切成碎塊的廢舊塑料、廢舊輪胎等一切可以裂解的物質(zhì)，可以與各種裂解工藝連用。
[0009]本發(fā)明所述的料箱為可滾動(dòng)的帶有排氣結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱箱體，其內(nèi)部空腔可以放置各種形狀的待裂解的物料，料箱可以采用球形或者空心圓柱形等各種可以滾動(dòng)的形狀。本發(fā)明在進(jìn)料過程和出料過程均采用單向、連續(xù)、順序的進(jìn)料和出料方式，可以保證每個(gè)料箱在預(yù)熱過程和裂解過程停留時(shí)間一樣，保證預(yù)熱效果和裂解效果。在實(shí)際工作過程中，可以根據(jù)待裂解的物料的性質(zhì)不同，設(shè)定不同的預(yù)熱/裂解溫度以及停留時(shí)間。本發(fā)明所述的待裂解的物質(zhì)是在料箱內(nèi)發(fā)生的預(yù)熱以及裂解，待裂解物料不會(huì)與裂解器發(fā)生直接的接觸，有效的避免了裂解器內(nèi)部結(jié)焦，從而提高了換熱效率，降低了供熱溫度。進(jìn)一步的，隨著裂解器的轉(zhuǎn)動(dòng)，料箱在裂解器內(nèi)運(yùn)動(dòng)，待裂解的物料在該料箱內(nèi)運(yùn)動(dòng)，待裂解的物料和料箱之間也存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因此在一定程度上也避免了料箱內(nèi)部結(jié)焦，同時(shí)相對(duì)運(yùn)動(dòng)可以使得溫度分布更加均勻，物料受熱均勻，裂解過程所需熱量降低。
[0010]本發(fā)明所述的預(yù)熱熱源來源于裂解器煙氣可以是裂解器加熱用的煙氣，也可以是煙氣余熱，進(jìn)一步節(jié)約了能耗。本發(fā)明所述的預(yù)熱為曲折預(yù)熱，保證了待裂解物料有足夠的預(yù)熱行程，預(yù)熱更加充分，同時(shí)節(jié)省了預(yù)熱所需的行程，降低了設(shè)備的長(zhǎng)度和成本。
[0011]所述的進(jìn)料過程通有保護(hù)氣，由于保護(hù)氣的存在，將物料輸送過程中攜帶的可能引起危險(xiǎn)的氣體在進(jìn)入裂解器前全部置換，確保了裂解過程的安全，同樣出料過程通有保護(hù)氣，以確保危險(xiǎn)氣體不會(huì)通過裂解固體產(chǎn)物出口進(jìn)入裂解器。
[0012]裂解后的殘?jiān)鼊t被留在料箱內(nèi)部，隨著料箱的運(yùn)動(dòng)被排出裂解器。之后，工作人員可以通過振蕩分離或者吹洗的方式將該料箱與其內(nèi)部的裂解殘?jiān)蛛x。除去內(nèi)部殘?jiān)牧舷淇梢员焕^續(xù)裝入新的待裂解物質(zhì)使用。所述的料箱與裂解產(chǎn)物分離在出料后進(jìn)行或者在進(jìn)料前進(jìn)行。
[0013]本發(fā)明所述的送回采用保溫送回或者換熱送回，也就是說可以根據(jù)進(jìn)料的待裂解的物料的特點(diǎn)選擇料箱的送回方式。如果待裂解的物料需要的裂解溫度較高，料箱可以采用保溫送回的方式送回進(jìn)料過程，由于送回的料箱帶有余溫，在一定程度上可以對(duì)放入其中的待裂的解物料有一定的升溫作用，節(jié)約了能耗，而且料箱不需經(jīng)過驟冷驟熱，延長(zhǎng)了其使用壽命。如果待裂解的物料所需要的裂解溫度較低，料箱采用換熱送回的方式送回進(jìn)料過程。換熱可以采用水冷的方式，料箱與水進(jìn)行熱交換，水吸收熱量后變成水蒸汽，可以用做進(jìn)料過程和出料過程的保護(hù)氣或其他用途，節(jié)約了能耗。
[0014]綜上所述，本發(fā)明所述的連續(xù)化裂解工藝中，待裂解的物料在料箱中完成預(yù)熱、裂解，有效避免裂解器內(nèi)部以及料箱中結(jié)焦現(xiàn)象的產(chǎn)生，而且節(jié)約了能源，降低了能耗。
[0015]為了保證上述工藝的順利完成，本發(fā)明還提出了一種連續(xù)化裂解設(shè)備，包括原料預(yù)熱輸送裝置和裂解器，所述的原料預(yù)熱輸送裝置包括預(yù)熱倉(cāng)和料箱，預(yù)熱倉(cāng)內(nèi)設(shè)置有物料輸送裝置，物料輸送裝置一端與預(yù)熱倉(cāng)外的上料裝置連接，另一端通過氣體置換室I與裂解器入口連接；預(yù)熱倉(cāng)外的上料裝置上設(shè)有料箱；裂解器末端的固體產(chǎn)物出口處設(shè)有氣體置換室II ;所述的料箱為可滾動(dòng)的帶有排氣結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱箱體。
[0016]本發(fā)明所述的原料預(yù)熱輸送裝置，所針對(duì)的物料是承裝在料箱中的物料，所述的料箱為可滾動(dòng)的帶有排氣結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱箱體，其內(nèi)部空腔可以放置各種形狀的待裂解的物料，這樣可以預(yù)熱輸送各種尺寸的物料，且物料在整個(gè)預(yù)熱輸送過程中均位于料箱內(nèi)，這樣可以保證其受熱均勻，且便于根據(jù)工藝的要求調(diào)節(jié)料箱的輸送速度和預(yù)熱時(shí)間，實(shí)現(xiàn)連續(xù)、順序進(jìn)料，同時(shí)在預(yù)熱過程中不會(huì)與物料輸送裝置發(fā)生直接接觸，降低設(shè)備的損耗和故障發(fā)生概率。
[0017]進(jìn)一步的，所述的導(dǎo)熱箱體的排氣結(jié)構(gòu)直徑小于該箱體內(nèi)部盛裝待裂解物料的最小直徑，可以避免待裂解物料在箱體運(yùn)轉(zhuǎn)過程中落出。優(yōu)選的，所述的排氣結(jié)構(gòu)直徑小于該箱體內(nèi)部裂解后物料粒徑，可以保證裂解后油氣順利排出的同時(shí)避免裂解的殘?jiān)羧肓呀馄鳌?br>[0018]所述的預(yù)熱倉(cāng)設(shè)置在裂解器上方且與裂解器的熱風(fēng)腔熱風(fēng)出口直接連接。采用這種結(jié)構(gòu)后，熱風(fēng)出口的熱風(fēng)可直接進(jìn)入預(yù)熱倉(cāng)中對(duì)待裂解的物料進(jìn)行預(yù)熱，避免了現(xiàn)有技術(shù)中熱風(fēng)回用造成的額外熱量損失，大大降低了能耗；同時(shí)減少了對(duì)應(yīng)的熱風(fēng)輸送設(shè)備，整個(gè)預(yù)熱倉(cāng)可直接設(shè)置在裂解器上部，大大降低了整個(gè)裂解設(shè)備的占地面積，使其更加便于小型化后推向市場(chǎng)，且方便安裝和檢修。
[0019]預(yù)熱倉(cāng)內(nèi)設(shè)置有物料輸送裝置，所述的物料輸送裝置一端與預(yù)熱倉(cāng)外的上料裝置連接，另一端通過氣體置換室I與裂解器入口連接，這樣就可以實(shí)現(xiàn)上料后整個(gè)預(yù)熱輸送過程的自動(dòng)化，降低了人員成本。
[0020]所述的氣體置換室I設(shè)置有可分別開啟的密封閘門，氣體置換室I上設(shè)置有進(jìn)氣口和出氣口，該結(jié)構(gòu)解決了現(xiàn)有技術(shù)中一直難以解決的送料密封問題，這是