專利名稱：用石油瀝青裂解制造有機輕組分氣體的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于石油化工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及用石油瀝青制取石油液化氣和石蠟的技術(shù)和設(shè)備。
石油瀝青是石油精煉過程中的最后產(chǎn)品，其成分分子量很大，里面的輕組分已全部提出。對于瀝青的利用目前僅限于做建筑材料或用于修公路，其使用價值很低。能否將瀝青這種石油中的重組分轉(zhuǎn)變?yōu)檩p組分(如丙烷、丁烷、戊烷和其它烯烴等)，提高該產(chǎn)品的使用價值這個問題，在報刊上雖有所報導(dǎo)，但其具體方法從未見報導(dǎo)過。
本發(fā)明的目的是提供一種能將石油瀝青中的大部分有機重組分物質(zhì)裂解轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C輕組分物質(zhì)-易揮發(fā)氣體(如丙烷、丁烷、戊烷和其它烯烴等)，利用瀝青這種低級石油原料，制造石油液化氣(或高級有機氣體)和石蠟的方法和設(shè)備，提高這種低級石油原料的使用價值和經(jīng)濟價值。
本發(fā)明采用的方法是將瀝青置于溫度350～1000℃的反應(yīng)爐中，用生石灰、純堿兩種化工原料為催化劑，其比例為瀝青∶生石灰∶純堿＝1∶0～0.15∶0～0.02(均為重量比)，將催化劑同瀝青充分混勻，此裂解反應(yīng)即可進行，反應(yīng)氣體中含有大量的石蠟，經(jīng)冷卻過濾可將反應(yīng)氣體中的輕組分氣體和石蠟分離。輕組分氣體再經(jīng)冷卻壓縮而成為液體，它的組成同液化石油裂化氣的組成極為相似，它可以作為民用燃料或者將它進一步提純成為單組分的高級有機化工原料。


圖1為本發(fā)明方法的工藝流程示意圖。石油瀝青在溫度350～1000℃和催化劑(生石灰、純堿)存在等條件作用下，裂解反應(yīng)成為石蠟混合氣，石蠟混合氣經(jīng)冷卻過濾，可將石蠟同有機輕組分氣體分離，輕組分氣體為便于保存和運輸，可采用冷卻壓縮的手段將其液化。也還可進一步將這種液化氣體提純?yōu)楦呒売袡C化工原料。催化劑(生石灰、純堿)的用量隨著溫度的升高而減少，一般在溫度為650℃以上時，可將催化劑(生石灰、純堿)取消掉，此反應(yīng)仍可持續(xù)反應(yīng)，直到反應(yīng)結(jié)束。裂解反應(yīng)后的殘渣是整個反應(yīng)結(jié)束后的固體廢物，它可用來填路或用于做建筑玉制板的填料。
該工藝流程簡單，容易控制和掌握，也容易實施，輕組分氣體和石蠟的轉(zhuǎn)化率高(大約70%以上為氣體，10%以上成為石蠟)其經(jīng)濟效益和社會效益顯著，為提高石油瀝青使用價值找到了一條很好的利用途徑。
圖2為本發(fā)明的設(shè)備示意圖。該設(shè)備包含有制氣系統(tǒng)、冷卻分離系統(tǒng)和冷卻壓縮液化系統(tǒng)等三部分。制氣系統(tǒng)由反應(yīng)塔(1)、加熱爐(2)、氣壓表(3)等三部分構(gòu)成。在反應(yīng)塔(1)上設(shè)有進料口(4)、殘渣出口(7)和石蠟混合氣管(6)。在石蠟混合氣管(6)上安裝有一個氣閥(5)，起到一個截止或開通石蠟混合氣的作用。在加熱爐(2)上設(shè)有煙筒(8)和燃料入口(9)。將已按比例混勻后的石油瀝青和催化劑(生石灰和純堿)(或在高溫下不要催化劑)從進料口(4)倒入到反應(yīng)塔(1)中，加熱爐(2)對反應(yīng)塔(1)進行緩慢升溫，當(dāng)升至反應(yīng)控制溫度時則停止升溫，維持恒溫反應(yīng)，此時瀝青開始熔融裂解，在進料口(4)未封閉時可看到白煙冒出，這個白煙就是石蠟混合氣，這時就應(yīng)封閉反應(yīng)塔(1)，隨著反應(yīng)的進行，氣壓表(3)上的壓力開始上升，石蠟混合氣便通過石蠟混合氣管(6)進入冷卻分離系統(tǒng)。
冷卻分離系統(tǒng)由冷卻分離塔(11)，吸熱介質(zhì)(14)、石蠟吸收過濾介質(zhì)(15)等三部分組成。冷卻分離塔(11)是供吸熱介質(zhì)(14)和石蠟吸收過濾介質(zhì)(15)降溫分離石蠟的場所。吸熱介質(zhì)(14)可用水和風(fēng)均可。石蠟吸收過濾介質(zhì)(15)可采用沸石、塑料、陶瓷等填料均可。如一級冷卻分離達不到要求，可采用多級冷卻分離就可達到要求。在冷卻分離塔(11)上設(shè)有進氣口(10)、出氣口(12)、排蠟口(13)。
冷卻壓縮液化系統(tǒng)由制冷機(16)、液化泵(17)、貯液罐(18)等三部分構(gòu)成。制冷機(16)是對裂解出來的輕組分氣體進行降溫，使之達到冷凝臨界溫度，以便液化泵(17)能對它進行壓縮液化。貯液罐(18)是用于貯存輕組分氣體液體的，它上面設(shè)有液體進口(19)和液體出口(20)。
圖1也可作為本發(fā)明方法的實施例流程示意圖。溫度控制在400℃左右、瀝青∶生石灰∶純堿的比例選擇為1∶0.10∶0.015。冷卻過濾的介質(zhì)采用水。冷卻壓縮采用氨冷凍機的形式即可。
圖2也可作為本發(fā)明設(shè)備的實施例示意圖。加熱爐(2)里面采用煤作燃料，吸熱介質(zhì)(14)選用水，石蠟吸收過濾介質(zhì)(15)選用陶瓷填料。制冷機(16)選擇氨冷凍機，液化泵(17)選擇活塞式的空壓機即可。
該設(shè)備具有結(jié)構(gòu)簡單，易于控制掌握，能耗低，是該發(fā)明方法的最理想的配套設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種用石油瀝青裂解制造有機輕組分氣體的方法，其特征是將瀝青置于溫度在350～1000℃的反應(yīng)爐中，用生石灰、純堿兩種化工原料為催化劑，其比例為瀝青∶生石灰∶純堿=1∶0～0.15∶0～0.02(重量比)，進行裂解反應(yīng)制取有機輕組分氣體和石蠟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是裂解反應(yīng)制取有機輕組分氣體和石蠟的流程分為三步。第一步為裂解反應(yīng);第二步為冷卻過濾;第三步為冷卻壓縮。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的方法，裂解反應(yīng)過程中的催化劑(生石灰、純堿)的用量隨著溫度的升高而減少，溫度在650℃以上時，可將催化劑(生石灰、石蠟)取消掉。
4.一種用石油瀝青裂解制造有機輕組分氣體的設(shè)備，其特征是該設(shè)備包含有制氣系統(tǒng)、冷卻分離系統(tǒng)和冷卻壓縮液化系統(tǒng)等三部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征是制氣系統(tǒng)由反應(yīng)塔(1)、加熱爐(2)、氣壓表(3)等三部分構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征是冷卻分離系統(tǒng)由冷卻分離塔(11)、吸熱介質(zhì)(14)和石蠟吸收過濾介質(zhì)(15)等三部分構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征是冷卻壓縮液化系統(tǒng)由制冷機(16)、液化泵(17)、貯液罐(18)等三部分構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求4、5所述的設(shè)備，其特征是反應(yīng)塔(1)上設(shè)有進料口(4)、殘渣出口(7)和石蠟混合氣管(6)。
9.根據(jù)權(quán)利要求4、6所述的設(shè)備，其特征是吸熱介質(zhì)(14)可用水和風(fēng)，石蠟吸收過濾介質(zhì)(15)可采用沸石、塑料、陶瓷等填料。
10.根據(jù)權(quán)利要求4、7所述的設(shè)備，其特征是貯液罐(18)上設(shè)有液體進口(19)的液體出口(20)。
全文摘要
本發(fā)明屬于石油化工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及用石油瀝青制取有機輕組分氣體的技術(shù)和設(shè)備。這種有機輕組分氣體的組分同石油液化氣組分相似，因而它可作為燃料，又可作為有機化工原料。該發(fā)明的方法是將瀝青置于溫度在350-1000℃的反應(yīng)爐中，以生石灰、純堿兩種化工原料為催化劑使石油瀝青裂解為有機輕組分氣體和石蠟。該發(fā)明的設(shè)備含有制氣系統(tǒng)、冷卻分離系統(tǒng)和冷卻壓縮液化系統(tǒng)三部分。
文檔編號C10G73/02GK1048882SQ8910606
公開日1991年1月30日 申請日期1989年7月17日 優(yōu)先權(quán)日1989年7月17日
發(fā)明者李明海 申請人:李明海