废料热裂解设备制造技术

一种处理含烃废料，特别是含塑料和（或）橡胶废料的热裂解设备。该设备包括，一台热裂解反应器和至少一台用于冷却热裂解反应器产生的热裂解气体的冷却装置。该冷却装置紧位于热解反应器的下游，是一台带向下延伸热交换通道的冷却器。热交换通道的作用是用于热裂解气体及由其冷凝产生的热裂解油之间的直接热交换。此热解设备的优点是造价低，且可避免在热交换通道内壁出现污垢和淀积物。另外能适应不同的操作条件和完全承受所产生的应力。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于一种处理含烃废料，特别是含塑料和(或)橡胶废料的热裂解设备。该设备包括，一台热裂解反应器和至少一台用于冷却热裂解反应器产生的热裂解气体的冷却装置。该冷却装置紧位于热解反应器的下游，是一台带向下延伸热交换通道的冷却器。热交换通道的作用是用于热裂解气体及由其冷凝产生的热裂解油之间的直接热交换。为使热裂解设备中的热裂解气体冷却和部分冷凝，通常使用的方法是，在一台立式延伸的热交换通道(DF-B-2，928，676)的冷却装置中让热裂解气体直接与喷入的热裂解油混合。这里所用喷射的热裂解油是在冷却装置中通过直接冷却得到的。在该冷却期间，存在热裂解气体与热交换通道的冷却器器壁接触的危险，存在热裂解气体出现不良的冷凝、裂化和(或)聚合等现象的危险，以及存在固体成分或粘性反应产物，特别是焦炭、炭黑或焦油等在通道壁上沉积的危险。在上述冷却装备中，相互横向排列的喷咀，其喷射方向会大大促使沉积物增加，这种喷咀使较大范围的内壁都会受到热裂解气体的作用。此外，喷咀与输送热裂解气体的上部入口之间的距离也很大，使得出现冷凝和(或)裂化现象的有效的壁表面积更大。最后一点是，制作热交换通道壁的材料，必须能够经受得住温度为400～900℃的热裂解气体的作用，从而增加了设备的费用。因此，本专利技术的目的在于克服目前技术方面的缺点，从而研制成功在说明书开头就介绍的那种设备，即造价低，且又可避免在热交换通道内壁上出现污垢和沉积物的设备。另外，该设备能适应不同的操作条件，而且还能完全承受所产生的应力。为了达到此目的，推荐两个构造不同的冷却装置的实施例。第一个冷却装置实施例包括以下情况在热交换通道的上端部位，将几个喷咀，最好是许多个用来喷雾热裂解油的喷咀呈环形布置，喷咀的喷射方向基本上朝着热交换通道的下端;输入热裂解气体的管线通向喷咀上方的热交换通道中;至少有一条遮蔽气体供应线进入喷咀上部的热交换通道上端部位;在喷咀下方设置一条裂解油溢流槽，通过此溢流槽，在热交换通道的内壁上可涂上一层热裂解油。由于喷咀呈环形布置，在热交换通道的整个横截面上布满所喷射的热裂解油滴，于是热裂解气体在沿热交换通道向下流动过程中得到快速且充分的冷却，这样就能避免出现焦油或固体物质沉积。因为在喷咀上部空间，特别是靠近通道壁部位充满了遮蔽气体，热裂解气体就不会与热交换通道的内壁接触，因而在此部位也避免了沉积和沉淀现象的出现。也为了防止喷咀以下部位出现不良的沉积和沉淀现象，使用比热裂解气体温度要低的热裂解油，让其通过溢流槽到达热交换通道的内壁上。此裂解油绕整个内壁圆周流动，从而防止了内壁上出现不希望有的焦油或其他材料的沉淀，同时，内壁也得到了充分冷却。所以，可以用于制做内壁的材料，最好是钢，不需具备特殊的耐热性能，因而价格便宜。根据本专利技术更进一步的最优先发展方案，喷咀被设置在一个环形分配管上，其中心轴线所指的方向与热交换通道纵轴线所指的方向相同。中心轴线最好是和纵轴线相互重合。因为在顶部引入的热裂解气体喷咀被送到环形分配管的内部，所以热裂解气体与喷入的冷却热裂解油能够得到充分混合。为了能在使用数量尽可能少的喷咀情况下，让喷入的油雾布满热交换通道的整个横截面，对于喷咀的喷雾锥体来说，其最好是有接近45°至60°的喷射角，而且喷咀按这样方式对准下方，即靠近壁的喷雾锥体的环形线，从垂直中心截面来看，每一条线都与热交换通道壁接近平行。为了能在热交换通道内壁上涂上裂解油层，最好的方法是在热交换通道周围设置溢流槽，并在其上面开许多个通向热交换通道内壁的孔口。一般可使用氮气作为遮蔽气体。如使用经过除去裂解油的和经过净化的冷却裂解气体为遮蔽气的话，将更合适，且费用也低。第二个冷却装置的实施例包括以下情况至少有一个向下方向喷射的热裂解油喷咀，它安装在热交换通道的上端部位，喷雾锥体广布于热交换通道的整个横截面上;一条送热裂解气的管线沿热交换通道的内壁，以水平方向进入喷咀下部的热交换通道中;在喷咀上方，装有一台旋转喷雾器，喷雾器有水平的雾化圆盘，进行热裂解油的雾化;而热交换通道在喷咀以下的部位有一个环形槽围绕，使热裂解油能从其下端进入槽内。槽的上端开有孔口，并使油以这样的方式溢流，即保证在环形槽整个内壁上布满一层油。在该实施例中，喷咀安装在热交换通道的上端部位，其喷雾锥体覆盖热交换通道的整个横截面。热裂解气体在这里以这样的方式从喷咀的下部进入，即热裂解气体从侧面进入喷雾锥体中，并在那里与喷入的热裂解油雾很好地混合。为使喷咀上面的热交换通道免受热裂解气流的透入，并将气体冷却，在这里设置了一台喷雾器，往喷雾器中送热裂解油，并向水平方向喷油雾。这样形成的喷雾区使热交换通道的上部免受热裂解气的渗透影响。喷咀下部的环形槽能有效地冷却靠近热交换通道的隔板，而且隔板上形成的油膜能防止热裂解气体直接接触隔板，于是也就不会使焦油或焦炭质物质沉积在隔板上。如果热解设备还设置一级冷却装置，以获取低沸点裂解油的话，最好将该装置获得的轻质裂解油送进喷咀。因为低沸点裂解油的温度比热裂解气体的温度要低得很多，所以使热裂解气体的冷却效果更好。送入环形通道中的用来冷却的裂解油在常温下一定要不挥发，这就是说油必须是高沸点的。用于供裂解油的环形槽与冷却装置分离器油室之间设置一台输油泵。当环形槽的高度约是热交换通道宽度的1或2倍时，就可以达到充分的冷却。同时，最好将热交换通道和环形槽之间的隔板上端设计成锯齿形，这样能促进裂解油的转移并在隔板上形成一层薄的油膜。对于这两个热交换通道的实施例，最好用半球形罩盖住，使热交换通道的顶部呈半球形。这种设计能减少热裂解气体对通道上部的影响。用于湿润热交换通道壁的裂解油不应被热裂解气体所蒸发，为向通道壁供给热裂解油，最好将热交换通道连接在冷却装置中分离高沸点油的分离器上。这里连接的方法是，裂解油分离器的油室与溢流槽相连，中间最好安装一台泵。如果可获取低沸点油的第二级冷却装置安装在第一级冷却装置的下游，这里最好将第二级装置中获得的低沸点油送往喷咀。这样就可以免除按现有技术水平对裂解油所必须的附加净化措施和冷却装置。本专利技术的其他优点和特征，可以从以下所举的实施例说明和示意图中看出附图说明图1表示用两级冷却装置的本专利技术设备的构造示意图。图2为冷却装置第一个实施例(图1中的细部Ⅱ)的垂直中心断面放大图。图3为冷却装置第二个实施例的垂直中心断面放大图。图4为图3中从Ⅳ角度看的细部放大图。根据图1，热裂解设备有一台立式热裂解反应器(10)。废料，最好是小块塑料或橡胶，通过管线(12)送入流化床(18)，经热裂解反应后残余的材料通过管线(14)从热裂解反应器中排出。因为热裂解反应器是通过一台流化床进行工作的，所以将流化气体通过管线(16)吹入热解反应器的底部，并在底部使流化材料(最好使用细粒砂)流化，形成流化床(18)。废料气化需要的热量通过多根燃气加热管(19)供给流化床。图1中只绘出了一根燃气加热管。热裂解反应中产生的热裂解气体从热裂解反应器(10)的上部流出，通过输送热裂解气体管线(20)进入冷却装置(22)中。在输送热裂解气体管线(20)中间插接一台旋风分离器(24)，用于分离热裂解气体中夹带的固体颗粒。在冷却装置(22)中，温度达到400～1000℃、通常为500～700℃的本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于热裂解含烃废料，特别是含塑料和（或）橡胶废料的设备，有一台热裂解反应器（１０）和至少一台冷却装置（２２，３６），该装置用于冷却热裂解反应器中产生的热裂解的气体，至少冷却装置（２２）紧位于热反应器（１０）的下游，（２２）是一台带向下延伸的热交换通道（２６）的冷却器，用于热裂解气体和由其冷凝所产生的裂解油之间直接热交换，其特征是，在热交换通道（２６）的上端部位（５６），有许多个喷咀（６８），呈环形布置，喷咀的喷射方向基本上对准热交换通道（２６）的下部；一条输送热裂解气体的输气管线（２０）通入喷咀（６８）上方的热交换通道（２６）中；至少有一条输送遮蔽气体的管线（７８）通入喷咀（６８）上端部位（５６）；在喷咀（６８）下方至少设置一个裂解油溢流槽（８２）经过溢流槽，热交换通道（２６）的内壁（８４）上可涂上一裂解油层（８３）（图１和图２）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：法兰克斯泰因斯特拉沙，格哈德罗索尔，
申请(专利权)人：布朗波维里公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]