[发明专利]焦油裂解的装置以及进行焦油裂解的方法

说明书

技术领域

本发明涉及焦油裂解的装置以及进行焦油裂解的方法。

背景技术

焦油是一种重要的化工产品，成份复杂，主要由萘、蒽、菲等多环芳香烃类有机物组成。焦油主要来源于热解气化过程中有机物的分解，不经过处理的焦油难以完全燃烧，容易产生炭黑颗粒，严重损害燃气设备，并且焦油在300摄氏度以下容易凝结成粘稠状液体，容易和水、飞灰混合，堵塞管道、阀门等设备。因此，对焦油的分离提纯处理在化工领域具有重要地位。

目前，除去有机物分解过程中产生的焦油的工艺主要有冷法除焦和热法除焦两种。冷法除焦由于采用冷凝喷淋的方法，工艺复杂，产生大量污水，并且焦油难以再利用，造成能源浪费，因此发展受到了极大限制。热法除焦主要有热裂解和催化裂解两种方法，在焦油的分解利用方面应用比较广泛。

然而，目前焦油裂解的装置以及方法仍有待改善。

发明内容

本发明旨在至少一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

本发明是基于发明人的下列发现而完成的：

目前的热裂解或催化裂解除焦装置，多数存在焦油裂解程度较低，裂解后产物中焦油含量高，并且在裂解处理过程中由于焦油冷却凝结而造成管路堵塞、催化剂由于积碳附着失活并难以更换等问题，因此严重影响了焦油裂解效率。发明人经过深入的研究以及大量实践发现，这是由于焦油裂解装置中的温度难以保持恒定，使得热裂解效率降低，并且催化裂解中使用的催化剂也难以保持具有较高活性，进而影响催化效率造成的。并且，催化裂解中需要使用催化剂催化焦油裂解，但催化剂容易在催化裂解焦油的过程中被积碳覆盖，导致催化性能下降甚至失活。此外，催化剂一旦失活，需要停机取出催化剂进行活化再生才能保证焦油裂解效率，因此难以保证焦油裂解装置的连续运行，进而严重影响裂解效率。

有鉴于此，在本发明的第一方面，本发明提出了一种焦油裂解的装置。根据本发明的实施例，该装置包括：裂解器，所述裂解器被隔板分隔出热裂解腔室和催化裂解腔室，并且所述隔板上形成通孔；辐射管，所述辐射管设置在所述热裂解腔室内，用于在所述热裂解腔室内对所述焦油进行热裂解处理；催化剂，所述催化剂设置在所述催化裂解腔室内，用于在所述催化裂解腔室内对所述焦油进行催化裂解处理；催化剂进料口，所述催化剂出料口设置在所述催化裂解腔室的顶部，用于向所述催化裂解腔室内供给催化剂；催化剂出料口，所述催化剂出料口设置在所述催化裂解腔室的底部，用于将经过催化裂解处理的失活催化剂排出所述催化裂解腔室；以及催化剂活化管路，所述催化剂活化管路分别与所述催化剂出料口和所述催化剂进料口相连，用于对所述失活催化剂进行活化后，通过所述催化剂进料口返回至所述催化裂解腔室中。由此，通过辐射管以及催化剂对焦油进行热裂解以及催化裂解，可以显著提高焦油裂解效率。并且，通过设置催化剂活化管路，可以对失活催化剂进行活化，然后将经过活化的催化剂再返回催化裂解腔室中继续利用，进而解决了因催化剂失活需要停机对催化剂进行活化的问题，从而在进一步提高该焦油裂解的装置的效率的同时实现了该装置的连续式运行，进而提高该装置的工作效率。

根据本发明的实施例，该装置包括：多个所述热裂解腔室和多个所述催化裂解腔室，并且所述热裂解腔室与所述催化裂解腔室交替设置。由此，通过采用多个热裂解腔室与多个催化裂解腔室交替设置的方式，可以保证裂解器内具有较恒定的温度，从而提高焦油裂解效率，并且有效避免了由于焦油冷凝造成的管路堵塞，进而进一步提高该装置的工作效率。

根据本发明的实施例，该焦油裂解的装置进一步包括：催化剂存储室，所述催化剂存储室分别与所述催化剂活化管路和所述催化裂解腔室的催化剂进料口相连，用于向所述催化裂解腔室中供给催化剂。由此，通过催化剂存储室，可以实现为催化剂裂解腔室提供经过活化的催化剂，从而有效避免由于需要再生活化催化剂而导致的停机，实现了该装置的连续生产，进而进一步提高该装置的焦油裂解效率。

根据本发明的实施例，该焦油裂解的装置进一步包括：锥形分料器，所述锥形分料器分别与所述催化剂存储室和所述催化裂解腔室的催化剂进料口相连，用于向所述催化裂解腔室中供给所述催化剂。由此，采用锥形分料器可以均匀地将催化剂存储室中的催化剂供给到催化剂裂解腔室中，从而进一步提高该装置焦油裂解效率。