本發(fā)明涉及瀝青生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于各種瀝青原料且節(jié)能環(huán)保的改質(zhì)瀝青生產(chǎn)裝置。

背景技術(shù)：

煤焦油加工過程中一般產(chǎn)生約50％～60％的瀝青，屬于焦油加工的大宗產(chǎn)品，加工規(guī)模越大，瀝青產(chǎn)量越多。改質(zhì)瀝青是目前瀝青的主要下游產(chǎn)品，主要用于電解鋁行業(yè)生產(chǎn)預(yù)焙陽(yáng)極，制備電池棒或電極粘結(jié)劑。

目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)改質(zhì)瀝青大多采用釜式熱縮聚工藝。該工藝以中溫瀝青為原料，在加熱爐直接加熱的反應(yīng)釜內(nèi)，通過控制一定的反應(yīng)停留時(shí)間及適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)溫度，達(dá)到瀝青改質(zhì)的目的。由于加熱面為反應(yīng)釜外表面，為了達(dá)到良好的傳質(zhì)傳熱效果，反應(yīng)釜內(nèi)需要設(shè)置攪拌器，使反應(yīng)釜的容積受到限制，因此，為了達(dá)到合適的反應(yīng)時(shí)間，一般需要采用兩至三釜串聯(lián)操作。另外，由于高溫下攪拌器密封問題，改質(zhì)反應(yīng)一般采用常壓反應(yīng)。釜式熱縮聚工藝的工藝流程短，工藝簡(jiǎn)單易行；其缺點(diǎn)是設(shè)備及管道極易結(jié)焦，反應(yīng)可控性差，操作很不方便，反應(yīng)釜內(nèi)加熱不均勻，產(chǎn)品質(zhì)量差，受釜容積限制，每一系的設(shè)計(jì)能力有限。

為改進(jìn)上述工藝的缺點(diǎn)，出現(xiàn)了管式爐加熱的改質(zhì)瀝青工藝，如從法國(guó)引進(jìn)的加壓雙爐雙釜汽提閃蒸工藝，也有國(guó)內(nèi)的單爐單釜汽提閃蒸工藝等。

加壓雙釜雙爐汽提閃蒸工藝以中溫瀝青為原料，在管式加熱爐內(nèi)進(jìn)行瀝青加熱，然后在反應(yīng)釜內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)分兩步進(jìn)行，且為加壓反應(yīng)，反應(yīng)后在汽提塔中閃蒸汽提。該工藝的優(yōu)點(diǎn)是采用兩步反應(yīng)，可有效控制α-組分和β-組分生成量，產(chǎn)品質(zhì)量可控；加壓反應(yīng)有利于β-樹脂生成，提高結(jié)焦值；采用汽提法分離瀝青和油品，有利于軟化點(diǎn)調(diào)整；缺點(diǎn)是加壓改質(zhì)反應(yīng)時(shí)瀝青容易結(jié)焦，能耗也高；汽提法分離瀝青和油品還會(huì)產(chǎn)生大量工藝廢水。

單爐單釜汽提閃蒸工藝也是以中溫瀝青為原料，在管式加熱爐內(nèi)進(jìn)行瀝青加熱，然后在反應(yīng)釜內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，一步完成反應(yīng)，為加壓反應(yīng)。反應(yīng)后在汽提塔中閃蒸汽提。該工藝的優(yōu)點(diǎn)是一步反應(yīng)，工藝流程短，能耗相對(duì)較低，加壓反應(yīng)有利于β-樹脂生成，提高結(jié)焦值。缺點(diǎn)是一步反應(yīng)對(duì)溫度和時(shí)間的控制要求較高，產(chǎn)品質(zhì)量難控制；采用汽提法分離瀝青和油品，同樣會(huì)產(chǎn)生大量工藝廢水。

綜上，目前國(guó)內(nèi)還沒有一種較為完善的、適用于各種瀝青原料的、且節(jié)能環(huán)保、產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)良的改質(zhì)瀝青生產(chǎn)裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種改質(zhì)瀝青生產(chǎn)裝置，采用雙釜兩步反應(yīng)法，能夠有效控制α-組分和β-組分生成量，產(chǎn)品質(zhì)量可控；工藝簡(jiǎn)單易行、節(jié)能環(huán)保，并且適用于各種瀝青原料。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種改質(zhì)瀝青生產(chǎn)裝置，包括閃蒸改質(zhì)反應(yīng)釜、管式加熱爐一、二次改質(zhì)反應(yīng)釜及分餾塔；所述閃蒸改質(zhì)反應(yīng)釜由相連通的上部的閃蒸塔及下部的反應(yīng)釜組成，閃蒸塔的瀝青入口連接原料瀝青輸送管道，閃蒸塔的頂部油氣采出口連接油氣冷凝冷卻器；反應(yīng)釜底部的瀝青出口連接管式加熱爐一的爐管入口，管式加熱爐一的爐管出口連接二次改質(zhì)反應(yīng)釜上部的瀝青入口；二次改質(zhì)反應(yīng)釜的底部瀝青出口分為兩路，一路通過瀝青輸送管道二連接分餾塔中部的瀝青入口，另一路連接管式加熱爐一爐管入口上游的瀝青輸送管道一；二次改質(zhì)反應(yīng)釜頂部的油氣采出口連接分餾塔下部的油氣入口；分餾塔頂部的油氣采出口連接油氣冷凝冷卻器，分餾塔底部的改質(zhì)瀝青采出口連接改質(zhì)瀝青外送管道。

還包括管式加熱爐二，管式加熱爐二的爐管入口連接瀝青輸送管道一，爐管出口連接閃蒸改質(zhì)反應(yīng)釜上部的閃蒸塔瀝青入口上游的原料瀝青輸送管道。

所述瀝青輸送管道一和瀝青輸送管道二上分別設(shè)瀝青循環(huán)泵。

所述改質(zhì)瀝青外送管道上設(shè)改質(zhì)瀝青泵和改質(zhì)瀝青冷卻器。

所述分餾塔上部設(shè)側(cè)線閃蒸油循環(huán)管道，閃蒸油循環(huán)管道上設(shè)閃蒸油冷卻器和循環(huán)閃蒸油泵。

所述油氣冷凝冷卻器的油氣出口連接油水分離槽，油水分離槽的閃蒸油出口連接分餾塔側(cè)線的閃蒸油循環(huán)管道，油水分離槽的不凝性氣體出口連接真空系統(tǒng)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1)工藝流程短，且簡(jiǎn)單易行；

2)采用負(fù)壓改質(zhì)操作，降低了反應(yīng)溫度，可有效降低設(shè)備及管道結(jié)焦的可能性；

3)通過控制反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度，可以有效提高瀝青產(chǎn)品的β-樹脂含量和結(jié)焦值，使改質(zhì)瀝青的產(chǎn)品質(zhì)量可控；

4)采用雙釜兩步反應(yīng)，β-改質(zhì)和α-改質(zhì)分別在2個(gè)反應(yīng)釜內(nèi)進(jìn)行，保證了改質(zhì)反應(yīng)的操控靈活性，可以滿足產(chǎn)品質(zhì)量多樣化要求；

5)在第一步縮聚反應(yīng)前增加閃蒸功能，能滿足原料多樣化的要求；

6)采用分餾塔分離油品和瀝青的工藝，既可提高分離效率；同時(shí)也避免產(chǎn)生大量的工藝廢水，節(jié)能環(huán)保；

7)通過對(duì)管式爐進(jìn)行合理布局和設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)單爐雙釜工藝。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述一種改質(zhì)瀝青生產(chǎn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1.閃蒸改質(zhì)反應(yīng)釜2.二次改質(zhì)反應(yīng)釜31.管式加熱爐一32.管式加熱爐二4.瀝青循環(huán)泵5.分餾塔6.改質(zhì)瀝青泵7.改質(zhì)瀝青冷卻器8.油氣冷凝冷卻器9.油水分離槽10.循環(huán)閃蒸油泵11.閃蒸油冷卻器

a.原料瀝青b.改質(zhì)瀝青c.不凝性氣體d.閃蒸油

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步說明：

如圖1所示，本發(fā)明所述一種改質(zhì)瀝青生產(chǎn)裝置，包括閃蒸改質(zhì)反應(yīng)釜1、管式加熱爐一31、二次改質(zhì)反應(yīng)釜2及分餾塔5；所述閃蒸改質(zhì)反應(yīng)釜1由相連通的上部的閃蒸塔及下部的反應(yīng)釜組成，閃蒸塔的瀝青入口連接原料瀝青輸送管道，閃蒸塔的頂部油氣采出口連接油氣冷凝冷卻器8；反應(yīng)釜底部的瀝青出口連接管式加熱爐一31的爐管入口，管式加熱爐一31的爐管出口連接二次改質(zhì)反應(yīng)釜2上部的瀝青入口；二次改質(zhì)反應(yīng)釜2的底部瀝青出口分為兩路，一路通過瀝青輸送管道二連接分餾塔5中部的瀝青入口，另一路連接管式加熱爐一31爐管入口上游的瀝青輸送管道一；二次改質(zhì)反應(yīng)釜2頂部的油氣采出口連接分餾塔5下部的油氣入口；分餾塔5頂部的油氣采出口連接油氣冷凝冷卻器8，分餾塔5底部的改質(zhì)瀝青采出口連接改質(zhì)瀝青外送管道。

還包括管式加熱爐二32，管式加熱爐二32的爐管入口連接瀝青輸送管道一，爐管出口連接閃蒸改質(zhì)反應(yīng)釜1上部的閃蒸塔瀝青入口上游的原料瀝青輸送管道。

所述瀝青輸送管道一和瀝青輸送管道二上分別設(shè)瀝青循環(huán)泵4。

所述改質(zhì)瀝青外送管道上設(shè)改質(zhì)瀝青泵6和改質(zhì)瀝青冷卻器7。

所述分餾塔5上部設(shè)側(cè)線閃蒸油循環(huán)管道，閃蒸油循環(huán)管道上設(shè)閃蒸油冷卻器11和循環(huán)閃蒸油泵10。

所述油氣冷凝冷卻器8的油氣出口連接油水分離槽9，油水分離槽9的閃蒸油出口連接分餾塔5側(cè)線的閃蒸油循環(huán)管道，油水分離槽9的不凝性氣體出口連接真空系統(tǒng)。

原料瀝青a首先與管式加熱爐二32的出口瀝青混合，然后一同進(jìn)入閃蒸改質(zhì)反應(yīng)釜1頂部的閃蒸塔，閃蒸后的瀝青落入閃蒸改質(zhì)反應(yīng)釜1下部的反應(yīng)釜內(nèi)并發(fā)生改質(zhì)反應(yīng)；改質(zhì)反應(yīng)時(shí)反應(yīng)釜內(nèi)溫度控制在330～400℃，瀝青以發(fā)生β-改質(zhì)反應(yīng)為主；

在上部閃蒸塔內(nèi)閃蒸出的輕質(zhì)油品及在下部反應(yīng)釜內(nèi)裂解出來的反應(yīng)氣體在閃蒸塔內(nèi)傳質(zhì)傳熱，重質(zhì)油落入反應(yīng)釜繼續(xù)發(fā)生改質(zhì)反應(yīng)，輕質(zhì)油品從閃蒸塔頂離開進(jìn)入油氣冷凝冷卻器8，冷卻后的輕質(zhì)油品作為閃蒸油d收集，不凝性氣體c進(jìn)入真空系統(tǒng)，以保證改質(zhì)反應(yīng)在負(fù)壓下進(jìn)行；

閃蒸改質(zhì)反應(yīng)釜1底送出的瀝青大部分進(jìn)入管式加熱爐二32循環(huán)加熱，另外小部分先與二次改質(zhì)反應(yīng)釜底瀝青混合，然后進(jìn)入管式加熱爐一31加熱，再進(jìn)入二次改質(zhì)反應(yīng)釜2；二次改質(zhì)反應(yīng)釜2內(nèi)控制溫度在350～420℃，瀝青以發(fā)生α-改質(zhì)反應(yīng)為主；二次改質(zhì)反應(yīng)釜2底部瀝青大部分送至管式加熱爐一31循環(huán)加熱，小部分送至分餾塔5；二次改質(zhì)反應(yīng)釜頂?shù)牧呀鈿庖策M(jìn)入分餾塔5；

經(jīng)兩次改質(zhì)后的瀝青在分餾塔5內(nèi)實(shí)現(xiàn)瀝青和油品的分離；輕質(zhì)油品從塔頂離開進(jìn)入油氣冷凝冷卻器8，冷卻后的輕質(zhì)油品作為閃蒸油d收集，不凝性氣體c進(jìn)入真空系統(tǒng)，以保證二次改質(zhì)反應(yīng)釜2內(nèi)的改質(zhì)反應(yīng)及分餾塔5內(nèi)的分餾過程也在負(fù)壓下進(jìn)行；分餾塔5側(cè)線抽出的閃蒸油d經(jīng)冷卻后，一部分作為閃蒸油產(chǎn)品送出，其余送至分餾塔頂作為回流，改質(zhì)瀝青b從分餾塔底采出。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。