[發明專利]一種碳氫原料熱解裝置與熱解方法

有效

• 申請號: 202011233503.5
• 申請日: 2020-11-06
• 公開（公告）號: CN112410058B
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 胡二峰;劉壯;伊梟劍;盧義玉;田宜水;李沫杉;戴重陽
• 申請（專利權）人: 重慶大學;北京理工大學
• 主分類號: C10G11/00
• 分類號: C10G11/00
• 代理公司: 廣西南寧公平知識產權代理有限公司 45104
• 代理人: 黃永校

1.一種碳氫原料的熱解方法，其特征在于：包括如下步驟：

1）將連接蓋與大連接圈連接、將裝有催化劑的第二填料管放入第二中心導氣管內，升溫過程可將其活化，然后將第一中心導氣管下端的小連接圈與第二中心導氣管上端的第二小連接圈連接，將通氣管用硅膠管與第一產物回收瓶連接，打開第一單向閥和第四通氣管、再將第一通氣管、第二通氣管以及第三通氣管關閉；

2）打開氣瓶，調節減壓閥至合適的壓力，并在氣體流量計上調節合適的氣體流量，檢查裝置的氣密性，檢查完成后，將空氣預熱器調到所需要的溫度，并在第一溫度控制器和第二溫度控制器上調至目標溫度，待溫度上升到目標溫度后，移開連接蓋并將裝煤粉的第一填料管放入第一中心導氣管內，然后迅速將連接蓋與大連接圈連接并用卡箍固定，此時熱解反應開始發生；

3）打開制冷泵，熱解產物通過第四通氣管流出，在第一產物回收瓶、第二產物回收瓶、第三產物回收瓶、第四產物回收瓶以及集氣倉中得以回收，然后通過氣相色譜分析儀在線分析氣體成分；

所述碳氫原料的熱解方法的裝置，包括供氣系統、熱解反應系統以及產物回收系統，三個系統串聯連接構成兩段床熱解裝置；

所述供氣系統包括氣瓶、減壓閥、氣體流量計、空氣預熱爐、第一單向閥、壓力表以及連接蓋，所述氣瓶通過導氣管與減壓閥連接，減壓閥通過導氣管與氣體流量計連接，然后導氣管穿過空氣預熱爐與第一單向閥連接，所述導氣管的末端焊接有連接蓋；

所述熱解反應系統由上端熱解反應器與下端熱解反應器串聯構成，連接方式通過第一中心導氣管底端的第一小連接圈和第二中心導氣管頂端的第二小連接圈連接，再用卡箍將二者固定且密封，實現了上下熱解反應器的串聯，所述上端熱解反應器包括第一外部加熱器、第一溫度控制器、第一中心導氣管、進氣筒、大連接圈、第一小連接圈和第一填料管，所述第一外部加熱器為電熱式加熱器，處于上端熱解反應器的最外層，所述第一中心導氣管被第一外部加熱器所包覆，處于中間層；第一填料管處于上端熱解反應器的最里層，所述大連接圈與進氣筒的大端焊接，進氣筒的小端與第一中心導氣管的頂端焊接，所述第一小連接圈焊接在第一中心導氣管的底端，所述第一中心導氣管距離底端和頂端5mm處有一直徑為6mm的開孔并在開孔處焊接相同直徑的第一通氣管和第二通氣管，所述第一溫度控制器與第一外部加熱器連接；

所述下端熱解反應器包含第二外部加熱器、第二溫度控制器、第二中心導氣管、第二小連接圈、第二填料管和出氣筒，所述第二小連接圈焊接在第二中心導氣管的頂端，出氣筒的大端與第二中心導氣管的底端焊接，小端與第四通氣管焊接，第二填料管處于下端熱解反應器的最里層，第二溫度控制器與第二外部加熱器連接，在第二中心導氣管距離頂端5mm處開有一直徑為6mm的孔并在此焊接第三通氣管，與出氣筒小端焊接的第四通氣管使用硅膠管連接第一產物回收瓶，從而將熱解反應系統和產物回收系統連接；

所述產物回收系統包括制冷器和通過硅膠管連接第一產物回收瓶、第二產物回收瓶、第三產物回收瓶、第四產物回收瓶、集氣倉和氣相色譜分析儀，第一產物回收瓶、第二產物回收瓶、第三產物回收瓶、第四產物回收瓶均置于制冷器中，第一產物回收瓶為空瓶，第二產物回收瓶、第三產物回收瓶、第四產物回收瓶內裝有丙酮。

2.根據權利要求1所述的碳氫原料的熱解方法，其特征在于：所述空氣預熱爐安裝在第一單向閥之前，以保證預熱后的氣體進入熱解反應器之前熱量不會有太大損失，連接方式可為用螺絲連接。