一种新型高温裂解反应装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种新型高温裂解反应装置，主要包括进料泵、流量计、雾化器、裂解反应器、电磁线圈、电磁加热电源、温度传感器、温控仪、冷凝器、产品罐，进料泵连有流量计，流量计与雾化器的雾化器进口相连，雾化器置于裂解反应器中，裂解反应器下部有裂解反应器下口，裂解反应器的裂解反应器上口连有冷凝器，冷凝器与产品罐相连，裂解反应器的外壁绕有电磁线圈，电磁线圈与电磁加热电源连接，裂解反应器与电磁线圈之间放置温度传感器，温度传感器连有温控仪。本实用新型专利技术设计消除了喷雾介质与高温表面之间的接触热阻，实现了物料的快速升温裂解，缩短了反应时间，提高了反应效率，提高了目标产物收率。

【技术实现步骤摘要】
一种新型高温裂解反应装置
本技术涉及化工生产的领域，具体涉及一种新型高温裂解反应装置。
技术介绍
高温裂解是指利用热能将一种物质转变成另外几种物质的化学过程。高温裂解反应在石油化工生产过程中有着广泛应用。工业生产中常用高温裂解的方法将石油烃转变成小分子的烯烃、炔烃和芳香烃，如乙烯、丙烯、丁二烯、乙炔、苯、甲苯等，进而作为原料合成和生产其他化工产品。高温裂解反应在油脂化工中常用于生产具有高附加值的精细化学品，例如蓖麻油酸甲酯经高温裂解后可以得到十一碳烯酸甲酯，后者经进一步处理后可作生产尼龙-11的原料。另外，高温裂解反应在其它有机化工生产中也有着广泛应用，比如丙酮高温裂解可生成乙烯酮，是有机合成的重要中间体。目前工业上液体的高温裂解反应常采用燃烧裂解的方式(中国专利CN1751984A，CN102951616A，CN106744716A)，将燃气和空气进行混合燃烧，利用燃烧释放的热量在裂解炉内形成所需的高温环境。这种高温裂解方式的裂解炉内温度往往只能控制在一定的区间范围内，常用于废液处理，对于需要精确控温或受温度影响较大的高温裂解反应则很难达到要求。中国专利CN104341298A采用微波加热的方式进行蓖麻油酸甲酯的高温裂解反应，采用该方法原料的处理量很容易受微波发生装置磁控管功率的限制，在现有技术条件下很难做到较大产能；且需要吸波材料作为加热介质，增加了成本。电磁加热以其优良的加热性能而被广泛应用(中国专利CN103561491A，CN105025604A，CN107477844A，CN107339796A)。电磁加热具有热启动快、热效率高、加热均匀性好等优点。另外，电磁加热线圈本身不发热，热阻滞小、热惯性低，从而可以实现温度的精确控制，而且电磁加热很容易实现装置的放大和产能的提高。喷雾技术可以将液体物料破碎形成均匀的微细雾状液滴，进而可实现高效传热，被广泛应用于冷却、燃烧、裂解等领域(中国专利CN102951616A，CN103740904A，CN104061797A，CN106744716A，CN106987691A)。将喷雾技术用于传热的优点主要体现为喷雾介质与传热表面之间没有接触热阻，对喷雾介质而言实现了高效快速传热。将喷雾技术用于高温裂解反应时可实现物料的快速升温裂解。将电磁加热耦合喷雾技术用于高温裂解反应，国内外鲜有报道。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种新型高温裂解反应装置。本技术的目的是通过如下技术方案来完成的：这种新型高温裂解反应装置，主要包括进料泵、流量计、雾化器、裂解反应器、电磁线圈、电磁加热电源、温度传感器、温控仪、冷凝器、产品罐，进料泵连有流量计，流量计与雾化器的雾化器进口相连，雾化器置于裂解反应器中，裂解反应器下部有裂解反应器下口，裂解反应器的裂解反应器上口连有冷凝器，冷凝器与产品罐相连，裂解反应器的外壁绕有电磁线圈，电磁线圈与电磁加热电源连接，裂解反应器与电磁线圈之间放置温度传感器，温度传感器连有温控仪。所述裂解反应器设有裂解反应器上口，裂解反应器上口位置设在裂解反应器的上部，裂解反应器由不锈铁、碳钢、铁及其它耐高温且导磁性好的材质组成。所述雾化器置于裂解反应器腔体中部，雾化器采用喷嘴式或离心式，喷嘴式雾化器的喷头为单个、单层多个和多层多个，喷嘴式雾化器的喷头采用固定式和以中间垂直进料管为轴旋转，雾化器由不锈钢、铜及其他耐高温且导磁性差的材质组成。所述温度传感器为热电偶和热敏电阻，温度传感器测温点设在电磁线圈的中部。所述进料泵所进物料为液体、浆态化的流体。所述冷凝器设有冷凝器一口、冷凝器二口、冷凝器三口、冷凝器四口，产品罐有产品罐一口、产品罐二口、产品罐三口，冷凝器一口连接裂解反应器上口，冷凝器二口连接产品罐一口。本技术采用新型高温裂解反应装置的工艺，具体步骤如下：1、设置电磁线圈的裂解反应温度，接通电磁加热电源，开始升温。2、将裂解原料通过进料泵输送，经流量计计量后通过雾化器雾化成微细液滴，液滴喷在裂解反应器的内壁发生裂解。3、裂解原料在设定温度下快速裂解生成气态的裂解产物，裂解气通过出料管导入冷凝器中冷凝进入产品罐。本技术的有益效果为：1、本技术的电磁加热过程，采用内热加热方式，热启动快，热效率高，热惯性低，加热均匀性好，可提供均匀稳定的高温反应场所。电磁加热容易实现装置的放大和产能的提高。2、本技术的喷雾技术，消除了喷雾介质与高温表面之间的接触热阻，实现了物料的快速升温裂解，缩短了反应时间，提高了反应效率，提高了目标产物收率。附图说明图1为本技术的流程及结构示意图(雾化器喷嘴式雾化器)。图2为本技术的流程及结构示意图(雾化器为离心式雾化器)。图3为本技术的多喷头喷嘴式雾化器的喷头分布示意图。附图标记说明：进料泵1、流量计2、雾化器3、裂解反应器4、电磁线圈5、电磁加热电源6、温度传感器7、温控仪8、冷凝器9、产品罐10、雾化器进口31、裂解反应器上口41、裂解反应器下口42、冷凝器一口91、冷凝器二口92、冷凝器三口93、冷凝器四口94、产品罐一口101、产品罐二口102、产品罐三口103。具体实施方式下面将结合附图对本技术做详细的介绍：如附图所示，这种新型高温裂解反应装置，主要包括进料泵1、流量计2、雾化器3、裂解反应器4、电磁线圈5、电磁加热电源6、温度传感器7、温控仪8、冷凝器9、产品罐10，进料泵1连有流量计2，流量计2与雾化器3的雾化器进口31相连，雾化器3置于裂解反应器4中，裂解反应器4下部有裂解反应器下口42，裂解反应器4的裂解反应器上口41连有冷凝器9，冷凝器9与产品罐10相连，裂解反应器4的外壁绕有电磁线圈5，电磁线圈5与电磁加热电源6连接，裂解反应器4与电磁线圈5之间放置温度传感器7，温度传感器7连有温控仪8。所述裂解反应器4设有裂解反应器上口41，裂解反应器上口41位置设在裂解反应器4的上部，裂解反应器4由不锈铁、碳钢、铁及其它耐高温且导磁性好的材质组成。所述雾化器3置于裂解反应器4腔体中部，雾化器3采用喷嘴式或离心式，喷嘴式雾化器的喷头为单个、单层多个和多层多个，喷嘴式雾化器的喷头采用固定式或以中间垂直进料管为轴旋转，雾化器3由不锈钢、铜及其他耐高温且导磁性差的材质组成。所述温度传感器7为热电偶和热敏电阻，温度传感器7测温点设在电磁线圈5的中部。所述进料泵1所进物料为液体、浆态化的流体。所述冷凝器9设有冷凝器一口91、冷凝器二口92、冷凝器三口93、冷凝器四口94，产品罐10有产品罐一口101、产品罐二口102、产品罐三口103，冷凝器一口91连接裂解反应器上口41，冷凝器二口92连接产品罐一口101。本技术采用新型高温裂解反应装置的工艺，具体步骤如下：1、设置电磁线圈5的裂解反应温度，接通电磁加热电源6，开始升温。2、将裂解原料通过进料泵1输送，经流量计2计量后通过雾化器3雾化成微细液滴，液滴喷在裂解反应器4的内壁发生裂解。3、裂解原料在设定温度下快速裂解生成气态的裂解产物，裂解气通过出料管导入冷凝器9中冷凝进入产品罐10。实施例1：以高纯蓖麻油酸甲酯(纯度大于99％)为原料进行高温裂解制取十一碳烯酸甲酯，所用雾化器3为四喷头固定喷嘴式雾化器，雾化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型高温裂解反应装置，其特征在于：主要包括进料泵(1)、流量计(2)、雾化器(3)、裂解反应器(4)、电磁线圈(5)、电磁加热电源(6)、温度传感器(7)、温控仪(8)、冷凝器(9)、产品罐(10)，进料泵(1)连有流量计(2)，流量计(2)与雾化器(3)的雾化器进口(31)相连，雾化器(3)置于裂解反应器(4)中，裂解反应器(4)下部有裂解反应器下口(42)，裂解反应器(4)的裂解反应器上口(41)连有冷凝器(9)，冷凝器(9)与产品罐(10)相连，裂解反应器(4)的外壁绕有电磁线圈(5)，电磁线圈(5)与电磁加热电源(6)连接，裂解反应器(4)与电磁线圈(5)之间放置温度传感器(7)，温度传感器(7)连有温控仪(8)。

【技术特征摘要】
1.一种新型高温裂解反应装置，其特征在于：主要包括进料泵(1)、流量计(2)、雾化器(3)、裂解反应器(4)、电磁线圈(5)、电磁加热电源(6)、温度传感器(7)、温控仪(8)、冷凝器(9)、产品罐(10)，进料泵(1)连有流量计(2)，流量计(2)与雾化器(3)的雾化器进口(31)相连，雾化器(3)置于裂解反应器(4)中，裂解反应器(4)下部有裂解反应器下口(42)，裂解反应器(4)的裂解反应器上口(41)连有冷凝器(9)，冷凝器(9)与产品罐(10)相连，裂解反应器(4)的外壁绕有电磁线圈(5)，电磁线圈(5)与电磁加热电源(6)连接，裂解反应器(4)与电磁线圈(5)之间放置温度传感器(7)，温度传感器(7)连有温控仪(8)。2.根据权利要求1所述的新型高温裂解反应装置，其特征在于：所述裂解反应器(4)设有裂解反应器上口(41)，裂解反应器上口(41)位置设在裂解反应器(4)的上部，裂解反应器(4)由不锈铁、碳钢、铁及其它耐高...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂勇，解庆龙，段莹，夏凡，卢美贞，于尚志，梁晓江，计建炳，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：新型
国别省市：浙江,33