专利名称：一种热裂解烃类的方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明属于烃油裂化技术，特别涉及一种利用电辐射加热进行烃油裂化的方法及其装置。
目前，国内外石油化工工业中所采用的烃油裂化技术，其原理均是采用在一定的温度和压力下使大碳键结构的分子裂解成小碳键结构的分子。以管式炉的裂解为例，它是在炉室内壁设置了许多油管，用泵将烃油注入油管，工作时，通过外壁的多个喷油进口向炉室内喷油，使炉室内突然燃烧，产生高温，油管内的烃油被高温加热后产生裂解。对裂化气再根据需求，经过多级冷凝，在多个分馏点进行提取。这种方法固然好，但它主要是用来生产大批量化工原料的，往往是体积庞大，占地多，控制系统十分复杂，成本投资也非常大。另外，目前气焊、气割的作业均需要乙炔瓶与氧气瓶的配套使用，而使用它们一是成本高，二是运输不便，且电能消耗多，因而一直是一个急需解决的问题。
本发明的目的就在于提供一种利用电辐射加热进行烃油裂化的方法及其装置，使烃油，如柴油、气油直接转变为由乙烯、乙烷、丙烷、乙炔等组成的低碳键分子结构的混合可燃气体，替代乙炔进行气割和焊接。
本发明是通过下述的方法和设备来实现的。
一种利用电辐射加热进行烃油裂化的方法，它包括以下几个步骤(1)在裂解室内设置了电热辐射器，加热后使裂解室内形成三个温度区域，烃油在裂解室内进行裂解形成裂化气;
(2)裂化气排出裂解室后经冷凝器冷却到常温，得到的可燃混合气体被送到贮气瓶用于气焊或气割，未被完全裂解的油气经冷却凝固成液体后返回油箱，裂解过程中产生的污垢被排入污垢收集器;
(3)进油控制器自动控制裂解室进油，便裂解室内的油位基本保持不变;
(4)等压管沟通裂解室和油箱，使整个系统处于等压状态;
(5)热电偶与压力传感器用来控制裂解室内的温度以及贮气瓶内的压力。
实现上述方法的装置包括(1)裂解器内有一裂解室，裂解室内设置了辐射器和热电偶;
(2)裂解器的排气管与冷凝器连接，冷凝器又分别与贮气瓶、油箱以及油管连接;
(3)进油控制器上端连接油箱，下端连接油管，进油控制器内有一浮子，浮子上端有一密封针，进油控制器通过油管与裂解器的进油口连接;
(4)裂解器进油口的下端连接一只污垢收集器;
(5)主控器由手动控制开关、温度调节器、压力调节器以及交流接触器等组成，温度调节器与压力调节器的触头串接在交流接触器的线圈回路中，交流接触器的一常开触点一端接辐射器，另一端与电源连接，两个手动控制开关分别控制三相电源与交流接触器;
(6)压力传感器与贮气瓶和主控器连接，裂解室内的热电偶与主控器连接。
下面结合附图对本发明的一个最佳实施例作详细的描述。
图1是本发明的原理流程示意图;
图2是本发明装置的结构示意图;
图3是本发明裂解器与进油控制器的结构示意图;
图4是本发明主控器的电路原理图。
图中“g→”表示气体运动方向，“l→”表示液体运动方向，“A、B、C”表示380V三相电源，“W、N”表示220V电源。
裂解器(32)内有裂解室(25)，裂解室与裂解器外壳间有一隔热层(19)，裂解室内设置了一个辐射器(20)与一个热电偶(21)，辐射器采用了弯曲状的电热管，辐射器接线柱(36)固定在裂解器上盖(34)上。裂解器上盖上有一排气管(18)与冷凝器(15)连接，冷凝器的一个出口与贮气瓶(2)连接，另一个出口与油管(27)连接，冷凝器的前半部分有一根等压管(17)与油箱(12)连接。贮气瓶上有一安全阀(1)和出气阀(24)。油箱下方有一进油控制器(14)，进油控制器内有一浮子(28)，浮子上端有一密封针(30)，下端有一定位针(29)，定位针的作用是控制浮子，不使它歪斜。进油控制器下端通过油管与裂解器的进油口(35)连接，进油口下端连接一只污垢收集器(22)，污垢收集器上有一排污阀(23)。主控器(31)由手动控制开关QS1、QS2、QS3;熔断器FU1、FU2、FU3以及温度调节器
、压力调节器
、交流接触器kM等组成。温度调节器与压力调节器的触头QST与QSP串接在交流接触器kM的线圈回路中，kM的一常开触点kM2与工作状态指示灯HL2串接，它们又分别与电源指示灯HL1、温度调节器
、压力调节器
共同并联后接220V电源，又通过手动控制开关QS3、熔断器FU2与手动控制开关QS1、QS2和熔断器FU1、FU3以及变压器连接。kM的另一常开触点kM1与三相电源及辐射器R连接。压力传感器(26)与贮气瓶和主控器连接，裂解室内的热电偶与主控器连接，辐射器通过接线排座(16)与主控器连接。
使用时，合上手动控制开关QS1、QS3，交流接触器kM得到电压，kM1接通，电热管发热，裂解器开始工作。电热管的发热使裂解室内的温度升高。由于电热管的形状和位置的分布，使裂解室内形成三个温度区域，底层为Ⅰ区，温度为200℃左右;中间为Ⅱ区，温度为400℃左右;最上层为Ⅲ区，温度为600℃左右。汽油或柴油由裂化器进油口送入Ⅰ区受热后蒸发汽化，进入Ⅱ区后被裂解，进入Ⅲ区后被进一步彻底裂解，裂解成由乙烯、乙烷、丙烷、乙炔等组成的低碳键分子结构的混合可燃气体。裂解后的气体由排气管进入冷凝器，由冷凝器冷却到常温后，可燃气体被送入贮气瓶，打开出气阀，就可以进行气焊或气割了;未被完全裂解的油气经冷却凝固成液体后返回到油箱。由于裂解室内的油位(33)受热蒸发，使油位下降，这时，进油控制器内的浮子也相应下降，密封针不再起作用，油箱内的油就会顺利地通过进油控制器和油管进入裂解室，使油位上升，直至进油控制器内的浮子上升，密封针重新起作用，堵住了油箱口，油就不再流动了。因此，裂解室和进油控制器内油位的变化过程为一个动态平衡的过程，使裂解室内的油位基本保持不变。由于等压管沟通了冷凝器的前半部分和油箱的通道，使整个系统始终处于等压状态下，因而油箱内的油就能顺利地通过进油控制器进入裂解室，形成一个自循环系统。裂解过程中产生的污垢通过进油口被排入污垢吸集器，可以随时打开排污阀，将污垢排放出去。
热电偶的作用是把裂解室内的温度准确地转变为电信号，通过温度控制器
控制调节裂解室内的温度，以保证裂解时所需的温度条件。压力传感器的作用是将贮气瓶内的压力准确地转变为电信号，通过压力控制器
控制调节贮气瓶内的压力。由于它们的触头QST和QSP是串接在交流接触器kM的线圈回路中的，故只要裂解室内的温度大于所规定的温度，或贮气瓶内的压力大于所规定的压力，两者只须具备其一，就能及时使kM失电，从而断开kM1，切断辐射器R的电源，使裂解室停止工作，以保证系统的安全、稳定和可靠。
合上QS2，使变压器接通电源，按动面板上的电焊工作控制开关(10)，就可选择变压器(13)次级的输出电流来进行电焊。
本实施例的技术参数为(1)电源380V频率50HZ;
(2)输入功率4kVA;
(3)电焊输入电流A挡170A，B挡100A;
(4)输出可燃气体量＞0.5m3/小时;
(5)耗油量3kg/h。
本发明有以下优点(1)能顺利、稳定、有效地将烃油裂解成所需要的低碳键分子结构可燃气体，替代乙炔来进行气焊和气割，最大切割厚度可达30cm;
(2)不需要任何泵，就能使整个系统的液体和气体形成自循环体系，使裂解室的油位保持不变;
(3)能自动排污，而不须停机打开装置进行清洗除垢;
(4)能一机多用，既可气焊、气割，又可电焊，非常方便;
(5)使用该装置进行作业，仅是乙炔氧作业的1/4，且运输方便，危险性小;
(6)使用该装置时回火现象少，仅是乙炔的1/3，所以安全可靠;
(7)节约能耗。
权利要求
1.一种热裂解烃类的方法，其特征在于它包括以下几个步骤(1)在裂解室内设置了电热辐射器，使裂解室内形成三个温度区域，烃油在裂解室内进行裂解形成裂化气；(2)裂化气排出裂解室后经冷却到常温，得到的可燃混合气体被送到贮气瓶用于气焊或气割，未被完全裂解的油气经冷却凝固成液体后返回油箱，裂解过程中产生的污垢被排入污垢收集器；(3)进油控制器自动控制裂解室的进油，使裂解室内的油位基本保持不变；(4)等压管沟通裂解室和油箱，使整个系统处于等压状态；(5)热电偶与压力传感器用来控制裂解室内的温度以及贮气瓶内的压力。
2.一种实现权利要求1所述方法的装置，其特征在于它包括(1)裂解器〔32〕内有一裂解室〔25〕。裂解室内设置了辐射器〔20〕与热电偶〔21〕;(2)裂解器的排气管〔18〕与冷凝器〔15〕连接，冷凝器又分别与贮气瓶〔2〕、油箱〔12〕以及油管〔27〕连接;(3)进油控制器〔14〕上端连接油箱，下端连接油管，进油控制器内有一浮子〔28〕，浮子上端有一密封针〔30〕，进油控制器通过油管与裂解器的进油口〔35〕连接;(4)裂解器进油口的下端连接一只污垢收集器〔22〕;(5)主控器〔31〕由手动控制开关、温度调节器、压力调节器以及交流接触器等组成，温度调节器
与压力调节器
的触头QST与QSP串接在交流接触器kM的线圈回路中，交流接触器的一常开触点kM1一端接辐射器，另一端与三相电源相接，两个手动控制开关QS1、QS3分别控制三相电源与交流接触器;(6)压力传感器〔26〕与贮气瓶和主控器连接，裂解室内的热电偶与主控器连接。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于裂解室与裂解器外壳间有一隔热层〔19〕。
4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于进油控制器内的浮子下端有一定位针〔29〕。
5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于污垢收集器上有一个排污阀〔23〕。
6.根据权利要求2所述的装置，其特征在于主控器与辐射器的连接是通过接线排座〔16〕来实现的。
7.根据权利要求2所述的装置，其特征在于贮气瓶上有一安全阀〔1〕和出气阀〔24〕。
全文摘要
本发明涉及一种利用电辐射加热进行烃油裂化的方法及其装置。在裂解器内对烃油进行电加热，使之裂解后形成裂化气，裂化气冷却后成为一种可燃的混合气体，能够替代乙炔进行气焊和气割，并能同时进行电焊，最大切割厚度可达30cm。本系统能自动循环，自动排污，费用低，回火现象少，体积小，运输携带方便，且能大大节约能源。
文档编号C10G9/24GK1074924SQ9210728
公开日1993年8月4日 申请日期1992年1月29日 优先权日1992年1月29日
发明者吴爱华 申请人:吴爱华