一種用於生產針狀焦原料軟瀝青的裝置製造方法
2023-06-11 00:43:26 2
一種用於生產針狀焦原料軟瀝青的裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用於生產針狀焦原料軟瀝青的裝置，其包括第一分餾裝置，設置有煤焦油進口，頂部設置有輕質組分出口，中部設置有二蒽油出口，底部設置有瀝青出口；第二分餾裝置，設置有進料口，底部設置有一蒽油出口；所述第二分餾裝置的進料口與所述第一分餾裝置的輕質組分出口相連通；混合器，設置有進口和軟瀝青出口，所述混合器的進口同時與所述第一分餾裝置的瀝青出口、二蒽油出口以及所述第二分餾裝置的一蒽油出口相連通，用於混合瀝青、一蒽油和二蒽油。通過將分餾出的一蒽油、二蒽油和中溫瀝青混合可降低瀝青的軟化溫度並減少多環、大分子芳香烴的含量。該裝置製備的軟瀝青用於生產針狀焦時，能夠提高針狀焦的品質。
【專利說明】—種用於生產針狀焦原料軟瀝青的裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種用於生產針狀焦原料軟浙青的裝置，屬於浙青加工【技術領域】。
【背景技術】
[0002]針狀焦主要用於製作石墨電極，所製作的石墨電極具有耐熱衝擊性強、機械強度高、氧化性能好、電極消耗低及允許的電流密度大等優點，因此將針狀焦製作的石墨電極用於電爐煉鋼時，可使冶煉時間縮短30-50%，節電10-50%以上，經濟效益十分顯著。
[0003]針狀焦按照生產原料不同，分為煤系針狀焦和石油系針狀焦兩種。其中，煤系針狀焦是以煤焦油軟浙青為原料；而石油系針狀焦則是以石油渣油、裂化焦油等為原料，通過延遲焦化和煅燒而製得。隨著工業化的發展，原油資源的緊缺以及石油加工的輕質化致使石油系針狀焦的原料短缺，而我國相對豐富的煤炭資源尤其是煤焦油資源，為煤系針狀焦生產提供了充足的原料，確立了煤系針狀焦在我國針狀焦生產中的主導地位，因此煤系針狀焦的研究無疑成為了行業熱點。
[0004]煤焦油軟浙青通常是將煤焦油蒸餾得到，如中國期刊文獻《煤炭科學技術》2013年第4期第41卷第115頁公開了一種傳統一塔式煤焦油蒸餾工藝，85-90°C煤焦油在進入普通離心油泵前與質量分數8-12%的碳酸鈉溶液混合後，經管式爐對流段加熱到120°C進入一段蒸發器進行脫水脫鹽，使煤焦油中的水降到質量分數0.5%以下；脫水後的煤焦油用耐高溫離心油泵經管式爐輻射段加熱到395-400°C後進入二段蒸發器，閃蒸出的油氣進入分餾塔。根據沸點的不同，從塔頂、側線、塔底分別採出輕油餾份、酚萘洗三混餾分和蒽油餾分，然後經各自的冷卻器冷卻後進入各自的中間槽；二段蒸發器底部的浙青放入浙青高位槽，自然冷卻到200°C在用水冷卻成型。
[0005]上述技術中，通過將煤焦油蒸餾得到用以生產針狀焦的原料浙青。但是，根據上述技術得到的浙青是軟化點為75-95°C的中溫浙青，其含有大量的多環且分子量大的芳香烴，在焦化時容易形成鑲嵌結構的針狀焦，使針狀焦的品質降低。
實用新型內容
[0006]為此，本實用新型所要解決的技術問題是現有技術中將煤焦油蒸餾得到的浙青直接用於生產針狀焦時，因浙青軟化點高且含有大量的多環、分子量大的芳香烴，導致焦化時容易形成鑲嵌結構的針狀焦，使針狀焦的品質降低，進而提出一種所產浙青軟化點低且不含多環、大分子芳香烴的生產針狀焦原料軟浙青的裝置。
[0007]為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種用於生產針狀焦原料軟浙青的裝置，包括:
[0008]第一分餾裝置，設置有煤焦油進口，頂部設置有輕質組分出口，中部設置有二蒽油出口，底部設置有浙青出口 ；
[0009]第二分餾裝置，設置有進料口，底部設置有一蒽油出口 ；[0010]所述第二分餾裝置的進料口與所述第一分餾裝置的輕質組分出口相連通；
[0011]還包括混合器，設置有進口和軟浙青出口 ；
[0012]所述混合器的進口同時與所述第一分餾裝置的浙青出口、二蒽油出口以及所述第二分餾裝置的一蒽油出口相連通，用於混合浙青、一蒽油和二蒽油。
[0013]所述混合器內設置有攪拌設備。
[0014]還包括二蒽油冷卻器，所述第一分餾裝置的二蒽油出口通過所述二蒽油冷卻器與所述混合器的進口相連通。
[0015]還包括一蒽油冷卻器，所述第二分餾裝置的一蒽油出口通過所述一蒽油冷卻器與所述混合器的進口相連通。
[0016]還包括脫水器，設置有煤焦油進口和煤焦油出口，所述脫水器的煤焦油出口與所述第一分餾裝置的煤焦油進口相連通。
[0017]所述脫水器包括靜置脫水器和蒸發脫水器，所述靜置脫水器設有煤焦油進口和煤焦油出口，所述蒸發脫水器上設有煤焦油進口、蒸發物出口和無水焦油出口，所述靜置脫水器的煤焦油出口與所述蒸發脫水器的煤焦油進口相連通，所述蒸發脫水器的無水焦油出口與所述第一分餾裝置的煤焦油進口相連通。
[0018]還包括第一加熱器，所述靜置脫水器的煤焦油出口通過所述第一加熱器與所述蒸發脫水器的煤焦油進口相連通。
[0019]還包括換熱器，設有加熱介質進口、加熱介質出口、物料進口和物料出口 ；所述加熱介質進口與所述第二分餾裝置的一蒽油出口相連通，所述加熱介質出口通過所述一蒽油冷卻器與所述混合器的進口相連通；所述物料進口與所述第一加熱器的出口相連通，所述物料出口與所述蒸發脫水器的煤焦油進口相連通。
[0020]還包括第二加熱器，所述蒸發脫水器的無水焦油出口通過所述第二加熱器與所述第一分餾裝置的煤焦油進口相連通。
[0021]所述第一分餾裝置為具有10-14塊塔板的泡罩塔，所述第二分餾裝置內設有板間距為450mm的43-50塊塔板。
[0022]本實用新型的上述技術方案相比現有技術具有以下優點:
[0023](I)本實用新型的一種用於生產針狀焦原料軟浙青的裝置，包括第一分餾裝置，設置有煤焦油進口，頂部設置有輕質組分出口，中部設置有二蒽油出口，底部設置有浙青出口 ；第二分餾裝置，設置有進料口，底部設置有一蒽油出口，所述第二分餾裝置的進料口與所述第一分餾裝置的輕質組分出口相連通；混合器，設置有進口和軟浙青出口，所述混合器的進口同時與所述第一分餾裝置的浙青出口、二蒽油出口以及所述第二分餾裝置的一蒽油出口相連通。通過設置混合器，使所述第一分餾裝置分餾得到的中溫浙青和二蒽油與所述第二分餾裝置分餾得到的一蒽油相混合得到軟浙青。由於一蒽油和二蒽油主要是含有三環且分子量適中的芳香烴，與中溫浙青按照比例混合可稀釋多環、大分子量芳香烴的含量，並降低浙青軟化點，從而得到軟化點低至35-40°C的軟浙青，將其用於生產針狀焦時，可將大量能量集中進行焦化反應，並且減少焦化過程中鑲嵌結構針狀焦的形成，提高了針狀焦的品質。避免了現有技術中浙青軟化點高且含有大量的多環、分子量大的芳香烴，導致焦化時容易形成鑲嵌結構的針狀焦，使針狀焦的品質降低的問題。
[0024](2)本實用新型的一種用於生產針狀焦原料軟浙青的裝置，所述第一分餾裝置設置二蒽油出口採出二蒽油，改變了現有技術中二蒽油需要從二段蒸發器中蒸出到分餾塔中採出，這樣就可以降低脫水後的煤焦油在進入所述第一分餾裝置時的溫度，減少了煤氣用量或者用電量，節省了資源；進一步，脫水後的煤焦油進入所述第一分餾裝置時的溫度降低，減少了對脫水後的煤焦油的加熱時間，提高了效率，增加了煤焦油的處理量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]為了使本實用新型的內容更容易被清楚的理解，下面根據本實用新型的具體實施例並結合附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明，其中
[0026]圖1是本實用新型所述用於生產針狀焦原料軟浙青的生產裝置結構示意圖；
[0027]圖中附圖標記表示為:1-靜置脫水器；2_ —段泵；3_第一加熱器；4_換熱器；5-蒸發脫水器；6_ 二段泵；7_第二加熱器；8_第一分餾裝置；9_ 二蒽油冷卻器；10-第二分餾裝置；11-蒽油泵；12-—蒽油冷卻器；13-混合器。
【具體實施方式】
[0028]為了對本實用新型的技術特徵、目的和效果有更加清楚的理解，現對照【專利附圖】
【附圖說明】本實用新型的【具體實施方式】。
[0029]如圖1所示，本實用新型的一種用於生產針狀焦原料軟浙青的裝置，包括第一分餾裝置8，所述第一分餾裝置8可使用現有技術中的任何市售類型，在本實施例中，所述第一分餾裝置8為具有10-14塊塔板的泡罩塔，設置有煤焦油進口，頂部設置有輕質組分出口，中部設置有二蒽油出口，底部設置有浙青出口 ；第二分餾裝置10，所述第二分餾裝置10同樣可使用現有技術中的任何市售類型，在本實施例中，所述第二分餾裝置10為分餾塔，內部設有板間距為450mm的43-50塊塔板，塔壁上設置有進料口，底部設置有一蒽油出口，頂部設置有輕油出口，側壁設置有三混油出口，所述輕油出口和三混油出口通過管道分別與輕油、三混油處理裝置相連通，所述第二分餾裝置10的進料口與所述第一分餾裝置8的輕質組分出口相連通；混合器13，設置有進口和軟浙青出口，所述混合器13的進口同時與所述第一分餾裝置8的浙青出口、二蒽油出口以及所述第二分餾裝置10的一蒽油出口相連通，用於混合浙青、一蒽油和二蒽油。
[0030]在上述實施例的基礎上，本實用新型所述的一種用於生產針狀焦原料軟浙青的裝置還包括二蒽油冷卻器9，所述第一分餾裝置8的二蒽油出口通過所述二蒽油冷卻器9與所述混合器13的進口相連通。
[0031]進一步，還包括一蒽油冷卻器12，所述第二分餾裝置10的一蒽油出口通過所述一蒽油冷卻器12與所述混合器13的進口相連通，在所述一蒽油冷卻器與所述混合器之間的管道上還設置有流量計和一蒽油排放管，用於排出過量的一蒽油。
[0032]進一步，還包括脫水器，設置有煤焦油進口和煤焦油出口，所述脫水器的煤焦油出口與所述第一分餾裝置8的煤焦油進口相連通。
[0033]優選的，所述脫水器包括靜置脫水器I和蒸發脫水器5，在本實施例中，所述靜置脫水器I為焦油大槽，設有煤焦油進口和煤焦油出口，在所述焦油大槽內，煤焦油經過靜置使油水分離，並使大量固體沉降；所述蒸發脫水器5可以使用現有技術中的任何市售類型，在本實施例中，所述蒸發脫水器5為蒸發塔，設有煤焦油進口、蒸發物出口和無水焦油出口，通過所述蒸發物出口排空水和少量輕油，所述蒸發物出口通過管道與油水處理設備相連通，所述靜置脫水器I的煤焦油出口與所述蒸發脫水器5的煤焦油進口相連通，所述蒸發脫水器5的無水焦油出口與所述第一分餾裝置8的煤焦油進口相連通。
[0034]進一步，還包括第一加熱器3，所述靜置脫水器I的煤焦油出口通過所述第一加熱器3與所述蒸發脫水器5的煤焦油進口相連通。
[0035]進一步，還包括換熱器4，所述換熱器可以使用現有技術中的任何時候類型，在本實施例中，所述換熱器4為管殼式，換熱介質(加熱介質)為所述第二分餾裝置10採出的一蒽油。在所述換熱器4上設有加熱介質進口、加熱介質出口、物料進口和物料出口，所述加熱介質進口與所述第二分餾裝置10的一蒽油出口相連通，所述加熱介質出口通過所述一蒽油冷卻器12與所述混合器13的進口相連通；所述物料進口與所述第一加熱器3的出口相連通，所述物料出口與所述蒸發脫水器5的煤焦油進口相連通。
[0036]進一步，還包括第二加熱器7，所述蒸發脫水器5的無水焦油出口通過所述第二加熱器7與所述第一分餾裝置8的煤焦油進口相連通。
[0037]需要說明的是，所述一蒽油冷卻器12和二蒽油冷卻器為管殼式，可以根據流體性質的不同選擇固定管板、U型管或浮頭式；在本實施例中，所述第一加熱器3和第二加熱器7為立式盤管加熱爐。
[0038]在上述實施例的基礎上，為了使浙青、一蒽油和二蒽油混合的更加均勻，得到更加穩定的軟浙青，還可以在所述混合器13內設置有攪拌設備，所述攪拌設備可以使用現有技術中任何適合於攪拌浙青的攪拌器。
[0039]本實施例所述用於生產針狀焦原料軟浙青的裝置的運行過程如下:
[0040]進入所述靜置脫水器I的煤焦油經過靜置脫水除固體後，通過管道由一段泵2送入所述第一加熱器3預熱，預熱後的煤焦油經過所述換熱器4換熱後進入所述蒸發脫水器5徹底脫水，脫水後的無水焦油由二段泵6送入第二加熱器7進行加熱，加熱後的無水焦油進入所述第一分餾裝置8分餾出浙青、二蒽油和輕質組分，輕質組分進入第二分餾裝置10進行分餾，依次分餾出輕油、三混油和一蒽油。分餾出的一蒽油經蒽油泵11送入換熱器4進行換熱降溫後繼續進入一蒽油冷卻器12內冷卻，第一分餾裝置8分餾出的二蒽油進入二蒽油冷卻器9冷卻，分餾出的浙青和冷卻後的一蒽油、二蒽油通過設置有流量計的管道進入混合器13混合形成軟浙青。
[0041]顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，並非對實施方式的限定。對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這裡無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處於本發明創造的保護範圍之中。
【權利要求】
1.一種用於生產針狀焦原料軟浙青的裝置，包括: 第一分餾裝置(8)，設置有煤焦油進口，頂部設置有輕質組分出口，中部設置有二蒽油出口，底部設置有浙青出口 ； 第二分餾裝置(10)，設置有進料口，底部設置有一蒽油出口 ； 所述第二分餾裝置(10)的進料口與所述第一分餾裝置(8)的輕質組分出口相連通； 其特徵在於， 還包括混合器(13)，設置有進口和軟浙青出口 ； 所述混合器(13)的進口同時與所述第一分餾裝置(8)的浙青出口、二蒽油出口以及所述第二分餾裝置(10)的一蒽油出口相連通，用於混合浙青、一蒽油和二蒽油。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述混合器(13)內設置有攪拌設備。
3.根據權利要求1或2所述的裝置，其特徵在於，還包括二蒽油冷卻器(9)，所述第一分餾裝置(8)的二蒽油出口通過所述二蒽油冷卻器(9)與所述混合器(13)的進口相連通。
4.根據權利要求3所述的裝置，其特徵在於，還包括一蒽油冷卻器(12)，所述第二分餾裝置(10)的一蒽油出口通過所述一蒽油冷卻器(12)與所述混合器(13)的進口相連通。
5.根據權利要求4所述的裝置，其特徵在於，還包括脫水器，設置有煤焦油進口和煤焦油出口，所述脫水器的煤焦油出口與所述第一分餾裝置的煤焦油進口相連通。
6.根據權利要求5所述的裝置，其特徵在於，所述脫水器包括靜置脫水器(I)和蒸發脫水器(5)，所述靜置脫水器(I)設有煤焦油進口和煤焦油出口，所述蒸發脫水器(5)上設有煤焦油進口、蒸發物出口和無水焦油出口，所述靜置脫水器(I)的煤焦油出口與所述蒸發脫水器(5)的煤焦油進口相連通，所述蒸發脫水器(5)的無水焦油出口與所述第一分餾裝置(8)的煤焦油進口相連通。
7.根據權利要求6所述的裝置，其特徵在於，還包括第一加熱器(3)，所述靜置脫水器(O的煤焦油出口通過所述第一加熱器(3)與所述蒸發脫水器(5)的煤焦油進口相連通。
8.根據權利要求7所述的裝置，其特徵在於，還包括換熱器(4)，設有加熱介質進口、力口熱介質出口、物料進口和物料出口 ；所述加熱介質進口與所述第二分餾裝置(10)的一蒽油出口相連通，所述加熱介質出口通過所述一蒽油冷卻器(12)與所述混合器(13)的進口相連通；所述物料進口與所述第一加熱器(3)的出口相連通，所述物料出口與所述蒸發脫水器(5)的煤焦油進口相連通。
9.根據權利要求6或7或8所述的裝置，其特徵在於，還包括第二加熱器(7)，所述蒸發脫水器(5)的無水焦油出口通過所述第二加熱器(7)與所述第一分餾裝置(8)的煤焦油進口相連通。
10.根據權利要求9所述的裝置，其特徵在於，所述第一分餾裝置(8)為具有10-14塊塔板的泡罩塔，所述第二分餾裝置(10)內設有板間距為450mm的43-50塊塔板。
【文檔編號】C10C1/16GK203451478SQ201320552139
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年9月6日 優先權日:2013年9月6日
【發明者】吳連生, 葉裕章, 王華新, 於志義, 任豔輝, 韓文斌, 張媛 申請人:山西宏特煤化工有限公司