本發(fā)明涉及乙烯焦油提純,具體為一種利用乙烯焦油提純的工業(yè)萘加工工藝及其加工設(shè)備。
背景技術(shù):
1、工業(yè)萘是一種重要的化工原料,廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)染料、塑料、農(nóng)藥和醫(yī)藥等多種化學(xué)產(chǎn)品。工業(yè)萘主要來源于煤焦油和乙烯焦油,其中乙烯焦油作為石油化工的副產(chǎn)品,其含萘量高,是提取工業(yè)萘的重要來源。然而,現(xiàn)有的工業(yè)萘提取工藝普遍存在一些問題:傳統(tǒng)提純工藝中的加熱和冷卻過程耗費(fèi)大量能源,尤其是在加熱蒸餾過程中,需要持續(xù)提供高溫和低溫環(huán)境,導(dǎo)致能源消耗大,增加了生產(chǎn)成本;無法輔助提升提純的混合物的冷凝效率,無法綜合提升提純罐的保溫效果,冷凝管道對(duì)提純后的混合物的冷凝存在一定的阻塞甚至回流現(xiàn)象,存在小部分提純后的混合物從斗管頭的輸出口直接發(fā)生回流的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):一種利用乙烯焦油提純的工業(yè)萘加工工藝,包括如下步驟:
2、步驟一:預(yù)處理階段:將乙烯焦油原料運(yùn)輸至原料儲(chǔ)存罐,進(jìn)行初步沉淀,去除大顆粒雜質(zhì),通過加熱設(shè)備將乙烯焦油加熱至80-100℃,預(yù)熱時(shí)間至20-40分鐘,降低其粘度,以便于后續(xù)的提純操作;
3、步驟二:加熱提純階段:將預(yù)熱處理后的乙烯焦油通過進(jìn)料泵輸送至提純罐內(nèi),啟動(dòng)提純罐的加熱系統(tǒng),將乙烯焦油加熱至160-200℃,保持恒溫,加熱時(shí)間為2-4小時(shí),同時(shí)啟動(dòng)提純罐內(nèi)的攪拌系統(tǒng),攪拌電機(jī)帶動(dòng)攪拌葉片的速度旋轉(zhuǎn)至40-60轉(zhuǎn)/分鐘,確保乙烯焦油在加熱過程中均勻受熱;
4、步驟三:冷凝分離階段:加熱結(jié)束后,通過提純罐的出料管將提純后的混合物排出,進(jìn)入冷凝系統(tǒng),冷凝系統(tǒng)內(nèi)的冷凝管道和冷凝器通過冷卻水循環(huán)對(duì)排出的混合物進(jìn)行冷凝,冷凝溫度控制在20-40℃,將工業(yè)萘從氣態(tài)冷凝為液態(tài),冷凝后的混合物經(jīng)由過濾組件進(jìn)行過濾,去除其中的固體雜質(zhì),獲得純凈的液態(tài)工業(yè)萘。
5、一種利用乙烯焦油提純的工業(yè)萘加工設(shè)備,包括提純罐,所述提純罐表面且靠近底部的位置安裝有隔熱圍套,所述提純罐頂部中間位置安裝有攪拌電機(jī),所述提純罐頂部一側(cè)安裝有出料管,且所述提純罐頂部另一側(cè)安裝有進(jìn)料管,所述出料管遠(yuǎn)離提純罐的一端法蘭連接有冷凝管道,所述冷凝管道表面且遠(yuǎn)離提純罐的一側(cè)安裝有冷凝總成,所述冷凝管道的底部法蘭連接有過濾組件;
6、所述冷凝管道頂部中間固定連接有轉(zhuǎn)接管,且轉(zhuǎn)接管與出料管法蘭連接,所述冷凝管道內(nèi)側(cè)頂端中部安裝有直導(dǎo)管,所述直導(dǎo)管朝向轉(zhuǎn)接管的一面固定連接有螺紋環(huán),所述直導(dǎo)管通過螺紋環(huán)與冷凝管道螺紋安裝,所述直導(dǎo)管底部固定連接有斗管頭,所述直導(dǎo)管和斗管頭表面均環(huán)繞安裝有裙環(huán)片,且裙環(huán)片的截面形狀為八字形,所述斗管頭表面呈圓形陣列狀貫穿開設(shè)有穿孔,且所述穿孔內(nèi)側(cè)呈中心對(duì)稱狀開設(shè)有豁口,所述斗管頭通過穿孔與冷凝管道相連通。
7、優(yōu)選的,所述提純罐由保溫罐和內(nèi)置罐構(gòu)成組成,兩者形成雙層罐體結(jié)構(gòu),所述保溫罐包裹安裝在內(nèi)置罐的四周,所述內(nèi)置罐由耐高溫、耐腐蝕材料制成,所述保溫罐整體由保溫材料制成,提升保溫罐對(duì)內(nèi)置罐四周的保溫性能,所述隔熱圍套固定安裝在保溫罐底部且環(huán)繞安裝在內(nèi)置罐上,所述出料管貫穿保溫罐與內(nèi)置罐固定連接,所述進(jìn)料管貫穿保溫罐與內(nèi)置罐固定連接。
8、優(yōu)選的,所述內(nèi)置罐的內(nèi)壁上呈螺旋狀固定安裝有螺旋導(dǎo)流棱,且所述螺旋導(dǎo)流棱與內(nèi)置罐之間開設(shè)有螺旋空腔,所述螺旋空腔沿著螺旋導(dǎo)流棱的軌跡開設(shè),且所述螺旋空腔內(nèi)側(cè)為真空,起到一定的保溫效果。
9、優(yōu)選的,所述保溫罐頂部固定安裝有隔熱厚管,且隔熱厚管與進(jìn)料管套裝,所述內(nèi)置罐內(nèi)側(cè)中部安裝有攪拌桿,所述攪拌桿與內(nèi)置罐相貫穿的部位安裝有密封軸件,所述攪拌桿通過攪拌電機(jī)和密封軸件配合與內(nèi)置罐轉(zhuǎn)動(dòng)安裝,保障攪拌桿在內(nèi)置罐內(nèi)順暢轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)防止溫度流失,以及避免乙烯焦油原料泄露,所述保溫罐頂部中間固定連接有環(huán)形框架,所述攪拌電機(jī)與環(huán)形框架螺栓安裝,所述內(nèi)置罐表面且靠近底部的位置固定連接有廢料管,且所述廢料管安裝在出料管的正下方。
10、優(yōu)選的,所述攪拌桿表面等間距插銷安裝有安裝套體,且安裝套體的數(shù)量為三個(gè),所述安裝套體表面呈圓形陣列狀連接有攪拌葉片,且攪拌葉片的數(shù)量為三個(gè),所述安裝套體上嵌合安裝有溫度傳感器二,且所述溫度傳感器二安裝在相鄰兩個(gè)攪拌葉片之間,所述溫度傳感器二用于監(jiān)測(cè)安裝套體所處高度的原料溫度。
11、優(yōu)選的,所述隔熱圍套底部固定安裝有加熱盤,所述加熱盤通過隔熱圍套安裝在內(nèi)置罐底部,所述隔熱圍套內(nèi)側(cè)嵌合安裝有加熱螺環(huán),且加熱螺環(huán)由四個(gè)螺旋加熱圈組成,分別對(duì)應(yīng)加熱內(nèi)置罐內(nèi)側(cè)不同高度位置上的原料,所述加熱螺環(huán)遠(yuǎn)離出料管的一側(cè)連接有連接桿,所述連接桿的表面嵌合安裝有溫度傳感器一,且溫度傳感器一與螺旋加熱圈一一對(duì)應(yīng),用于監(jiān)測(cè)每個(gè)對(duì)應(yīng)位置上的螺旋加熱圈的工作溫度,所述加熱盤頂部安裝有螺旋盤加熱體,用于對(duì)內(nèi)置罐底部進(jìn)行加熱,所述加熱螺環(huán)與加熱盤相接觸的部位連接有接頭,且加熱螺環(huán)通過接頭與加熱盤電性連接,且螺旋盤加熱體也與加熱盤電性連接,能夠通過加熱盤設(shè)定的溫度預(yù)制,來根據(jù)溫度傳感器一的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溫度狀況,分別對(duì)螺旋加熱圈和螺旋盤加熱體的輸出功率進(jìn)行單獨(dú)調(diào)節(jié)。
12、優(yōu)選的,所述冷凝管道內(nèi)側(cè)中部安裝有冷卻水循環(huán)管,冷卻水循環(huán)管的輸出端和輸入端分別與冷凝總成的輸入端和輸出端相連接,且所述冷卻水循環(huán)管的輸出端和輸入端均與冷凝管道貫穿,所述冷卻水循環(huán)管內(nèi)側(cè)盛裝有冷卻水,所述冷凝總成用于帶動(dòng)冷卻水在冷卻水循環(huán)管與冷凝總成之間循環(huán)流動(dòng)。
13、優(yōu)選的,所述內(nèi)置罐內(nèi)側(cè)頂部貼合安裝有集熱罩,所述集熱罩與內(nèi)置罐之間安裝有導(dǎo)熱罩,所述集熱罩朝向?qū)嵴值那嫔瞎潭ㄟB接有集熱凸環(huán),增大接觸面積的同時(shí),使得集熱罩與導(dǎo)熱罩安裝更緊密,提升熱傳導(dǎo)效率,所述集熱罩通過集熱凸環(huán)與導(dǎo)熱罩嵌合安裝,所述導(dǎo)熱罩表面開設(shè)有腔口,所述出料管通過腔口與導(dǎo)熱罩插裝,所述導(dǎo)熱罩通過腔口和出料管配合與內(nèi)置罐組裝,方便出料管穿過導(dǎo)熱罩與內(nèi)置罐固定連接。
14、優(yōu)選的,所述導(dǎo)熱罩背離進(jìn)料管的一面邊側(cè)固定連接有導(dǎo)熱管,且所述導(dǎo)熱管位于導(dǎo)熱罩上且遠(yuǎn)離出料管的一側(cè)安裝,所述隔熱厚管內(nèi)壁中嵌合安裝有螺旋熱管,所述導(dǎo)熱管貫穿隔熱厚管與螺旋熱管相連接,所述螺旋熱管遠(yuǎn)離導(dǎo)熱管的一端固定連接有橫桿,所述進(jìn)料管內(nèi)側(cè)中部安裝有集熱棒,所述集熱棒通過橫桿與進(jìn)料管固定安裝,且所述集熱棒通過橫桿與螺旋熱管連接,在隔熱厚管內(nèi)壁中形成螺旋狀的保溫結(jié)構(gòu),來通過隔熱厚管對(duì)進(jìn)料管內(nèi)側(cè)進(jìn)行保溫與導(dǎo)熱。
15、本發(fā)明提供了一種利用乙烯焦油提純的工業(yè)萘加工工藝及其加工設(shè)備,具備以下有益效果:
16、一、該利用乙烯焦油提純的工業(yè)萘加工工藝及其加工設(shè)備,通過保溫罐和內(nèi)置罐共同構(gòu)成提純罐,使得提純罐形成外部保溫內(nèi)部耐高溫、耐腐蝕的雙層罐體,不僅能夠提升提純罐整體的耐用性,還能夠減少提純罐的熱量損失。
17、二、該利用乙烯焦油提純的工業(yè)萘加工工藝及其加工設(shè)備,通過四個(gè)螺旋加熱圈在不同高度位置上的分布,以及螺旋盤加熱體對(duì)內(nèi)置罐底部的全覆蓋式加熱配合下,能夠在內(nèi)置罐的底部以及其表面且靠近中部的位置形成多層次的環(huán)繞包裹式加熱系統(tǒng),能夠?qū)?nèi)置罐內(nèi)部的乙烯焦油原料進(jìn)行分段式加熱,并且每段的加熱溫度都由一個(gè)與螺旋加熱圈相對(duì)應(yīng)的溫度傳感器一實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),來結(jié)合加熱盤對(duì)每個(gè)螺旋加熱圈輸出功率的單獨(dú)控制,不僅實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各段溫度,還能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)加熱功率,來實(shí)現(xiàn)精確加熱,減少熱損失,提高了加熱均勻性和效率。
18、三、該利用乙烯焦油提純的工業(yè)萘加工工藝及其加工設(shè)備,通過安裝在安裝套體上的溫度傳感器二,能夠配合著溫度傳感器一的監(jiān)測(cè)動(dòng)向,來實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)置罐內(nèi)側(cè)不同高度位置的溫度的監(jiān)測(cè),以便于對(duì)加熱盤控制螺旋加熱圈和螺旋盤加熱體的輸出功率進(jìn)行輔助配合使用。
19、四、該利用乙烯焦油提純的工業(yè)萘加工工藝及其加工設(shè)備,通過攪拌葉片在提純罐內(nèi)部的均勻分布,使得攪拌電機(jī)通過攪拌桿帶動(dòng)攪拌葉片旋轉(zhuǎn)時(shí),能夠?qū)?nèi)置罐內(nèi)的乙烯焦油原料、進(jìn)行均勻攪拌,使乙烯焦油在加熱過程中的混合更加充分均勻;而當(dāng)需要對(duì)攪拌葉片表面堆積的殘留物進(jìn)行清理時(shí),可通過啟用攪拌電機(jī)帶動(dòng)攪拌桿做周期性的正、反轉(zhuǎn)動(dòng),來沖刷掉攪拌葉片表面的殘留物,實(shí)現(xiàn)對(duì)攪拌葉片表面殘留物的自行清潔,減少積垢和結(jié)焦,提高攪拌效率。
20、五、該利用乙烯焦油提純的工業(yè)萘加工工藝及其加工設(shè)備,通過直導(dǎo)管和斗管頭共同將提純后的混合物引入冷凝管道內(nèi),能夠利用斗管頭的漏斗狀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),使得提純后的混合物被單向的輸送至冷凝管道內(nèi),規(guī)避提純后的混合物回流的情況發(fā)生,并且利用出料管在內(nèi)置罐頂部的橫向水平引導(dǎo),能夠縮減提純后的混合物進(jìn)入冷凝管道內(nèi)的路徑,同時(shí)還能夠規(guī)避提純后的部分混合物向內(nèi)置罐內(nèi)的回落,確保提純后的混合物能夠及時(shí)引入冷凝管道內(nèi)被及時(shí)冷凝。
21、六、該利用乙烯焦油提純的工業(yè)萘加工工藝及其加工設(shè)備,能夠利用在斗管頭內(nèi)冷凝成的液體在斗管頭內(nèi)壁面的附著、引導(dǎo)與匯集,并最終經(jīng)由斗管頭的輸出口輸送進(jìn)冷凝管道內(nèi),利用在斗管頭內(nèi)側(cè)匯集的液體能夠?qū)Χ饭茴^的輸出口實(shí)現(xiàn)暫時(shí)性的液封,從而對(duì)于防止提純后的混合物從斗管頭的輸出口直接發(fā)生回流起到輔助效果。
22、七、該利用乙烯焦油提純的工業(yè)萘加工工藝及其加工設(shè)備,通過開設(shè)的穿孔能夠在斗管頭的輸出口被暫時(shí)性液封的狀態(tài)下,仍然保持提純后的混合物向冷凝管道內(nèi)的正常輸送,并且能夠利用連通開設(shè)在穿孔邊側(cè)的豁口,來破壞穿孔自身的環(huán)形邊口的完整性,來防止冷凝在斗管頭內(nèi)側(cè)的液體水珠堵塞穿孔,使得冷凝的液體直接通過穿孔和豁口形成的非圓筒狀腔道及時(shí)引導(dǎo)至冷凝管道內(nèi)側(cè),確保冷凝管道對(duì)提純后的混合物的順暢冷凝。
23、八、該利用乙烯焦油提純的工業(yè)萘加工工藝及其加工設(shè)備,通過設(shè)置在內(nèi)置罐內(nèi)壁上且呈螺旋狀的螺旋導(dǎo)流棱,能夠配合攪拌葉片的攪拌運(yùn)動(dòng),而增強(qiáng)乙烯焦油原料的湍流效果,提升加熱和混合均勻性;并且結(jié)合螺旋空腔在內(nèi)置罐與螺旋導(dǎo)流棱之間的真空開設(shè),能夠有效防止內(nèi)置罐內(nèi)的熱量向保溫罐的逸散,結(jié)合保溫罐自身對(duì)內(nèi)置罐的保溫作用,能夠綜合提升提純罐的保溫效果。
24、九、該利用乙烯焦油提純的工業(yè)萘加工工藝及其加工設(shè)備,通過裙環(huán)片擴(kuò)展直導(dǎo)管和斗管頭與冷凝管道內(nèi)部空氣的接觸面積,將冷凝管道內(nèi)部的冷氣借助裙環(huán)片引導(dǎo)傳遞至直導(dǎo)管和斗管頭內(nèi),在直導(dǎo)管和斗管頭內(nèi)側(cè)預(yù)先對(duì)提純后的混合物進(jìn)行預(yù)冷凝處理,使得部分提純后的混合物進(jìn)入直導(dǎo)管和斗管頭所組成的管道結(jié)構(gòu)內(nèi)就被冷凝成液體,另外一部分則是進(jìn)入到冷凝管道內(nèi)部之后被冷凝成液體,能夠輔助提升提純的混合物的冷凝效率。