一種連續化裂解裝置的制作方法

本實用新型涉及石油、化工、裂解領域，具體提供了一種連續化裂解裝置。

背景技術：

眾所周知，裂解是指只通過熱能將一種樣品(主要指高分子聚合物)轉變成另外幾種物質(主要指低分子化合物)的化學過程，裂解不僅為現代社會大量產生的廢棄物(例如廢輪胎、廢橡膠等)的處理找到了良好的解決方法，而且對資源減少、能源緊張的改善提供了新的方案，可以提供大量的基礎工業原料和能源來源，如炭黑、鐵絲可燃油氣等，是未來解決各種資源危機的手段之一。但是，目前所有的裂解過程都是將待裂解的物質放入裂解器內進行裂解，待裂解的物質與裂解器直接接觸，由于裂解溫度過高，很容易造成設備內部結焦，縮短使用壽命，增加生產能耗，而且一般在裂解前需要對物料進行破碎后再置于高溫環境下進行裂解，這樣對于破碎不均勻的物料而言由于受熱效果降低裂解效果大大降低，同時物料直接進入高溫環境也極易易發生結焦等情況，這樣就使得原料利用率大大降低，且對于裂解裝置的壽命有很大的影響。另外，現有的裂解過程中，被裂解的物料都是分布在裂解倉底部，裂解過程中新舊原料混合也容易導致裂解倉內部結焦，傳熱效率差，而且僅僅利用了裂解倉底部區域，空間利用率低，處理量低，熱能的利用率低。

技術實現要素：

針對上述問題，本實用新型提出了一種連續化裂解裝置，采用本實用新型不僅實現了連續化密封進料和出料，而且大幅度提高裂解效率，并且具有自清洗功能，有效避免裂解器內部結焦，從而提高了導熱效率，大大延長了設備使用壽命，節約了裂解所需能耗。

本實用新型所述的一種連續化裂解裝置包括進料裝置、裂解器、滾動進入裂解器并在裂解器內滾動的導熱箱和出料裝置；裂解器上設有導熱箱進口和導熱箱出口；進料裝置與裂解器導熱箱進口連接；出料裝置與裂解器導熱箱出口連接；裂解器內部設置有帶動導熱箱滾動的旋帶。

所述裂解器末端設有振蕩裝置且裂解器末端對應振蕩裝置的位置上連接有與裂解器同軸但內徑大于裂解器內徑的筒體。

當裂解完成后，含有固體物質的導熱箱經過振蕩裝置后，與部分固體物質實現分離。所述的振蕩裝置為設置在裂解器末端并且在裂解器內壁呈圓周分布的加強筋。含有固體物質的導熱箱經過該振蕩裝置時，由于加強筋的作用，導熱箱發生振蕩，部分固體物質被振蕩分離，下落至與裂解器同軸但內徑大于裂解器內徑的筒體內排出，導熱箱從導熱箱出口排出。

另外，本實用新型所述的振蕩裝置也可以采用在旋帶上設置凸起等等，只要能夠起到振蕩導熱箱的作用即可。

所述的待裂解的物料可以為整體的或者被切成碎塊的廢舊塑料、廢舊輪胎等一切可以裂解的物質，可以與各種裂解工藝連用。

本實用新型所述的導熱箱為可滾動的帶有排氣結構的導熱箱體，可以選用與待裂解物料適配的網格狀箱體，例如空心圓柱體，或者與待裂解物料適配的球形箱體。其內部空腔可以放置各種形狀的待裂解的物料。在實際工作過程中，可以根據待裂解的物料的性質不同，設定不同的裂解溫度以及停留時間。本實用新型采用導熱箱作為單位體積，將粉碎后的廢輪胎或整胎置于其中，從而形成單獨的裂解環境，避免不同導熱箱中物料裂解程度不同導致的相互影響。本實用新型所述的待裂解的物質是在導熱箱內發生裂解，待裂解物料不會與裂解器發生直接的接觸，有效的避免了裂解器內部結焦，從而提高了換熱效率。

在裂解過程中，采用立式滾動裂解，以導熱箱作為單位體積，隨著導熱箱的前進運動，物料和物料之間存在相對運動，不僅使得物料之間的傳熱效率提高，而且整個導熱箱內的物料在不斷地運動翻轉過程中，可以多次不斷地與加入后位于裂解器底部的催化劑持續均勻接觸，增加了物料與催化劑的接觸面積和接觸頻率，裂解效率增大。而現有技術中，催化劑和物料都位于底部，只有裂解完了上面的物料，催化劑才會進一步和下面的物料接觸，裂解效率差。

本實用新型中，導熱箱隨著裂解器公轉的同時也存在自轉，在自轉和公轉的共同作用下，導熱箱與裂解器之間、待裂解物料與導熱箱之間甚至同一個導熱箱內的物料和物料之間都存在不同程度的相對運動，進而有效的避免了結焦，即使有結焦出現，由于時刻存在的相對運動，結焦也可以被立即清除，實現了自清洗功能，從而能保證了整個裂解過程中的傳熱導熱效率，使得裂解更加充分，保證了裂解連續穩定的運行。

另外，本申請采用含有待裂解物料的導熱箱立式進入裂解器，具體使用時，可以通過控制導熱箱與導熱箱之間的間隔實現處理量的控制調節。含有待裂解物料的導熱箱在裂解器內立式運動裂解，避免了物料平鋪于裂解器底部的問題，而且充分利用了裂解器的上部空間，提高了熱能利用率。

裂解過程末端導熱箱與裂解后的固體物質分離。分離后的導熱箱可以被繼續裝入新的待裂解物質使用。本實用新型所述的導熱箱還具有蓄熱導熱作用，保證了裂解的順利進行。

另外，為了保證了待裂解物質在密封狀態下被連續送入裂解倉進行裂解，本實用新型還包括一進料裝置，該裝置包括與裂解器直接連接的進料倉，所述的進料倉包括順次連接的1#預熱裝置，1#置換室，2#置換室和2#預熱裝置；所述的進料倉的末端設置有翻轉機構I；所述的1#預熱裝置與1#置換室之間設置有1#閥門；所述的1#置換室與2#置換室之間設置有2#閥門；所述的2#置換室與2#預熱裝置之間設置有3#閥門；所述的翻轉機構I由翻轉軸I和U形托架I組成；所述的1#預熱裝置，1#置換室，2#置換室和2#預熱裝置的底部均設置有與U形托架底面齊平的輸送裝置；所述的2#預熱裝置上設置有壓力調節裝置；所述的1#置換室，2#置換室和2#預熱裝置均與管道相連接；所述的進料倉后部為弧形。

所述的輸送裝置為現有技術，可為間隔設置的傳送帶。

使用前，1#閥門、2#閥門、3#閥門處于關閉狀態，同時管路不斷向1#置換室、2#置換室與2#預熱裝置中通入水蒸氣，氮氣，二氧化碳等惰性氣體，對相應腔室起到了一定的密封作用。使用時，將裝有廢舊輪胎的導熱箱送入1#預熱裝置，由于1#閥門與進料倉前端的接觸處存在一定的空隙，1#置換室中的惰性氣體會進入1#預熱裝置，對導熱箱起到了一定的預熱作用同時起到部分氣體置換的作用，預熱完畢；打開1#閥門，此導熱箱將經過進料倉前端預熱后的導熱箱送入1#置換室，然后關閉1#閥門，通過管道向1#置換室中通入水蒸氣，氮氣，二氧化碳等惰性氣體對1#置換室中的空氣進置換和加熱，此時1#置換室內形成一定的壓強P1，置換完畢；打開2#閥門，將導熱箱送入2#置換室進行置換，然后關閉2#閥門，通過管路連續向2#置換室中輸送水蒸氣，氮氣，二氧化碳等惰性氣體對2#置換室中的空氣進置換，此時2#置換室內形成一定的壓強P2，置換完畢；打開閥門3，將導熱箱送入2#預熱裝置進行預熱，此預熱過程中管路連續向2#置換室中輸送水蒸氣，氮氣，二氧化碳等惰性氣體，2#預熱裝置內會形成一定的壓強P3，此工段的壓強值與裂解倉的壓強值一致，加熱完畢；將導熱箱送入翻轉裝置，當導熱箱正好置入到U形托架I時，翻轉機構I在翻轉軸I轉動的帶動下旋轉，U形托架I將導熱箱由臥式旋轉為立式，為后續立式裂解過程做準備。本實用新型中所述的導熱箱連續輸入至1#預熱裝置，重復著其在進料倉的上述動作。

更進一步的，所述的2#預熱裝置上設置有壓力調節裝置，由于管道中惰性氣體的進入會導致進料倉中壓強的浮動，為了確保裂解器中壓強的穩定性，可通過此壓力調節裝置進行調節。

由于U形托架I與進倉底部并不直接接觸，為了保證導熱箱能夠順利的進入U形托架I，可以在進料倉底部設置與U形托架I底面齊平的料道，這樣導熱箱從2#預熱裝置排出后可以在自身重力作用下直接滑動入位；而為了方便U形托架I旋轉，進料倉后部設計為弧形。

為了改變了現有技術中采用機械結構密封出料的現狀，克服了其結構復雜、體積巨大的弊端的問題，本實用新型還包括一出料裝置，該裝置包括與裂解器直接連接的出料倉，所述出料倉末端設置有翻轉機構II，且翻轉機構II對應的出料倉上連接有水平向下傾斜的出料道，所述出料道底部伸入冷卻水箱中；

所述的出料裝置包括與裂解裝置直接連接的出料倉，所述出料倉末端設置有翻轉機構II，且翻轉機構II對應的出料倉上連接有水平向下傾斜的出料道，所述出料道底部伸入冷卻水箱中；

所述翻轉機構II由翻轉軸II和U形托架II組成；

所述出料道中部設置有可開啟的密封閥門；

采用這種結構的出料裝置，裂解完成的原料與導熱箱一起在裂解器末端排出，由于采用的是立式運動，導熱箱最終從裂解器中滾動出來，此時就可以進入出料倉并滾動到翻轉機構II的U形托架II上，此時翻轉機構II在翻轉軸II轉動的帶動下旋轉，U形托架II將導熱箱由立式旋轉為臥式，導熱箱在自身重力作用下從U形托架II內滑出進入出料倉，由于出料倉為水平向下傾斜設置，導熱箱可在其中向下滑動；由于整個出料裝置是與裂解裝置直接連接的，為了保證裂解裝置內部與外界的密封，本實用新型在出料道中部設置有可開啟的密封閥門，并且可以通過閥門的開啟來控制整個裝置的出料速度；為了確保密封效果，必須保證出料道底部伸入冷卻水箱中，且冷卻水箱中必須沒過出料道底部，從而形成水封；在采用了上述措施之后，當閥門開啟時，導熱箱從出料道繼續下滑，當完全滑過閥門時閥門關閉；導熱箱則直接滑入冷卻水箱內，通過冷卻水對其進行冷卻；同時冷卻水局部受熱蒸發為水蒸氣，從而布滿閥門后側的出料道，進一步提高密封的效果；同時由于閥門兩側的溫度差，使得外側的氣體無法進入到出料裝置內，也就無法進入到裂解器中；通過上述諸多手段都能確保裂解器的密封效果；而導熱箱經過冷卻水的充分冷卻后即可進入后續工藝對導熱箱內的物料進行分離；可見采用上述結構的出料機構，結構簡單密封效果好，特別適合于采用導熱箱裂解的裂解工藝使用。

更進一步的，冷卻水箱上設置有水位平衡裝置，由于導熱箱入水以及冷卻水受熱蒸發等原因會導致冷卻水箱內水位的波動，而為了確保出料道底部出料口一直未予冷卻水箱水線之下；實用新型人采用了上述的水位平衡裝置，該裝置可以自動檢測水位的變化并向水箱中補水或排水。

由于U形托架II與出料倉底部并不直接接觸，為了保證導熱箱能夠順利的進入U形托架II，可以在出料倉底部設置與U形托架II底面齊平的料道，這樣導熱箱從裂解裝置排出后可以在自身重力作用下直接滑動入位；而為了方便U形托架II旋轉，出料倉后部設計為弧形。本實用新型所述的出料裝置，利用冷卻水箱起到了密封和冷卻出料的雙重作用，實現了連續化密封出料。

綜上所述，本實用新型采用滾動裂解，含有待裂解物料的導熱箱滾動進入裂解器并在裂解器內滾動裂解，可以大幅度提高裂解效率，并且實現自清洗功能，有效避免裂解器內部以及導熱箱中結焦現象的產生，提高了傳熱導熱效率，節約了能源，大大延長了設備使用壽命，而且增大了催化劑與待裂解物料的接觸面積，提高了裂解效率，保證了裂解連續穩定的運行。另外，本實用新型輔以相應的進料裝置和出料裝置，進一步實現了裂解的穩定連續運行。

附圖說明

圖1為本實用新型所述的裂解器結構示意圖；

圖2為圖1的左視圖；

圖3為本實用新型所述的進料裝置結構示意圖；

圖4為本實用新型所述的出料裝置結構示意圖；

圖5為本實用新型所述的球形導熱箱結構示意圖；

圖中：1為裂解器，1-1為導熱箱進口，1-2為導熱箱出口，1-3為振蕩裝置，1-4為筒體；

2為進料裝置，2-1為1#預熱裝置，2-2為1#閥門，2-3為1#置換室，2-4為2#閥門，2-5為2#置換室，2-6為3#閥門，2-7為壓力調節裝置，2-8為2#預熱裝置，2-9為翻轉機構I，2-10為U形托架I，2-11為翻轉軸I，2-12為管道；

3為出料裝置，3-1為出料倉，3-2為密封閥門，3-3為出料道，3-4為冷卻水箱，3-5為水位平衡裝置，3-6為翻轉機構II，3-7為U形托架II，3-8為翻轉軸II；

4為導熱箱。

具體實施方式

設備實施例1

該裝置包括進料裝置、裂解器、滾動進入裂解器并在裂解器內滾動的導熱箱和出料裝置；裂解器上設有導熱箱進口和導熱箱出口；進料裝置與裂解器導熱箱進口連接；出料裝置與裂解器導熱箱出口連接；裂解器內部設置有帶動導熱箱滾動的旋帶。

所述的滾動為立式滾動。

所述的導熱箱為與待裂解物料適配的網格狀箱體。

設備實施例2

一種連續化裂解裝置，該裝置包括進料裝置、裂解器、滾動進入裂解器并在裂解器內滾動的導熱箱和出料裝置；裂解器上設有導熱箱進口和導熱箱出口；進料裝置與裂解器導熱箱進口連接；出料裝置與裂解器導熱箱出口連接；裂解器內部設置有帶動導熱箱滾動的旋帶。

所述的滾動為立式滾動。

所述的進料裝置，包括與裂解器直接連接的進料倉，所述的進料倉包括順次連接的1#預熱裝置，1#置換室，2#置換室和2#預熱裝置；所述的進料倉的末端設置有翻轉機構I；所述的1#預熱裝置與1#置換室之間設置有1#閥門；所述的1#置換室與2#置換室之間設置有2#閥門；所述的2#置換室與2#預熱裝置之間設置有3#閥門；所述的翻轉機構I由翻轉軸I和U形托架I組成；所述的1#置換室，2#置換室和2#預熱裝置均與管道相連接。

所述裂解器末端設有振蕩裝置且裂解器末端對應振蕩裝置的位置上連接有與裂解器同軸但內徑大于裂解器內徑的筒體。

所述的振蕩裝置為設置在裂解器末端并且在裂解器內壁呈圓周分布的加強筋。

所述的導熱箱為為與待裂解物料適配的球形箱體。

設備實施例3

一種連續化裂解裝置，該裝置包括進料裝置、裂解器、滾動進入裂解器并在裂解器內滾動的導熱箱和出料裝置；裂解器上設有導熱箱進口和導熱箱出口；進料裝置與裂解器導熱箱進口連接；出料裝置與裂解器導熱箱出口連接；裂解器內部設置有帶動導熱箱滾動的旋帶。

所述的滾動為立式滾動。

所述的進料裝置，包括與裂解器直接連接的進料倉，所述的進料倉包括順次連接的1#預熱裝置，1#置換室，2#置換室和2#預熱裝置；所述的進料倉的末端設置有翻轉機構I；所述的1#預熱裝置與1#置換室之間設置有1#閥門；所述的1#置換室與2#置換室之間設置有2#閥門；所述的2#置換室與2#預熱裝置之間設置有3#閥門；所述的翻轉機構I由翻轉軸I和U形托架I組成；所述的1#置換室，2#置換室和2#預熱裝置均與管道相連接。

所述裂解器末端設有振蕩裝置且裂解器末端對應振蕩裝置的位置上連接有與裂解器同軸但內徑大于裂解器內徑的筒體。

所述的振蕩裝置為設置在裂解器末端并且在裂解器內壁呈圓周分布的加強筋。

所述的導熱箱為為與待裂解物料適配的球形網格狀箱體。

所述的出料裝置，包括與裂解器直接連接的出料倉，所述出料倉末端設置有翻轉機構II，且翻轉機構II對應的出料倉上連接有水平向下傾斜的出料道，所述出料道底部伸入冷卻水箱中。

設備實施例4

一種連續化裂解裝置，該裝置包括進料裝置、裂解器、滾動進入裂解器并在裂解器內滾動的導熱箱和出料裝置；裂解器上設有導熱箱進口和導熱箱出口；進料裝置與裂解器導熱箱進口連接；出料裝置與裂解器導熱箱出口連接；裂解器內部設置有帶動導熱箱滾動的旋帶。

所述的滾動為立式滾動。

所述的進料裝置，包括與裂解器直接連接的進料倉，所述的進料倉包括順次連接的1#預熱裝置，1#置換室，2#置換室和2#預熱裝置；所述的進料倉的末端設置有翻轉機構I；所述的1#預熱裝置與1#置換室之間設置有1#閥門；所述的1#置換室與2#置換室之間設置有2#閥門；所述的2#置換室與2#預熱裝置之間設置有3#閥門；所述的翻轉機構I由翻轉軸I和U形托架I組成；所述的1#置換室，2#置換室和2#預熱裝置均與管道相連接。

所述裂解器末端設有振蕩裝置且裂解器末端對應振蕩裝置的位置上連接有與裂解器同軸但內徑大于裂解器內徑的筒體。

所述的振蕩裝置為設置在裂解器末端并且在裂解器內壁呈圓周分布的加強筋。

所述的導熱箱為與待裂解物料適配的網格狀箱體。

所述的出料裝置，包括與裂解器直接連接的出料倉，所述出料倉末端設置有翻轉機構II，且翻轉機構II對應的出料倉上連接有水平向下傾斜的出料道，所述出料道底部伸入冷卻水箱中。

所述的2#預熱裝置上設置有壓力調節裝置；所述的1#預熱裝置，1#置換室，2#置換室和2#預熱裝置的底部均設置有與U形托架I底面齊平的輸送裝置；所述的進料倉后部為弧形。

設備實施例5

一種連續化裂解裝置，該裝置包括進料裝置2、裂解器1、滾動進入裂解器1并在裂解器1內滾動的導熱箱4和出料裝置3；裂解器1上設有導熱箱進口1-1和導熱箱出口1-2；進料裝置2與裂解器1導熱箱進口1-1連接；出料裝置3與裂解器1導熱箱出口1-2連接；裂解器1內部設置有帶動導熱箱4滾動的旋帶。

所述的滾動為立式滾動。

所述的進料裝置2，包括與裂解器1直接連接的進料倉，所述的進料倉包括順次連接的1#預熱裝置2-1，1#置換室2-3，2#置換室2-5和2#預熱裝置2-8；所述的進料倉的末端設置有翻轉機構I2-9；所述的1#預熱裝置2-1與1#置換室2-3之間設置有1#閥門2-2；所述的1#置換室2-3與2#置換室2-5之間設置有2#閥門2-4；所述的2#置換室2-5與2#預熱裝置2-8之間設置有3#閥門2-6；所述的翻轉機構I2-9由翻轉軸I2-11和U形托架I2-10組成；所述的1#置換室2-3，2#置換室2-5和2#預熱裝置2-8均與管道2-12相連接。

所述的出料裝置3，包括與裂解器1直接連接的出料倉3-1，所述出料倉3-1末端設置有翻轉機構II3-6，且翻轉機構II3-6對應的出料倉3-1上連接有水平向下傾斜的出料道3-3，所述出料道3-3底部伸入冷卻水箱3-4中。

所述裂解器1末端設有振蕩裝置1-3且裂解器1末端對應振蕩裝置1-3的位置上連接有與裂解器1同軸但內徑大于裂解器內徑的筒體1-4。

所述的振蕩裝置1-3為設置在裂解器1末端并且在裂解器1內壁呈圓周分布的加強筋。

所述的導熱箱4為與待裂解物料適配的網格狀箱體。

所述的2#預熱裝置2-8上設置有壓力調節裝置2-7；所述的1#預熱裝置2-1，1#置換室2-3，2#置換室2-5和2#預熱裝置2-8的底部均設置有與U形托架I2-10底面齊平的輸送裝置；所述的進料倉后部為弧形。

所述翻轉機構II3-6由翻轉軸II3-8和U形托架II3-7組成；所述出料道3-3中部設置有可開啟的密封閥門3-2；冷卻水箱3-4上設置有水位平衡裝置3-5；出料倉3-1底部設置有與U形托架II3-7底面齊平的料道；出料倉3-1后部為弧形。