双炉三釜间歇操作改质沥青生产系统及工艺的制作方法

本发明涉及改质沥青生产，尤其涉及一种双炉三釜间歇操作改质沥青生产系统及工艺。

背景技术：

1、煤焦油加工过程中一般会产生约50％～60％的沥青，属于焦油加工的大宗产品，加工规模越大，沥青产量越多。改质沥青是沥青的主要下游产品，主要用于电解铝行业生产预焙阳极、制备电池棒或电极粘结剂等。

2、目前，国内改质沥青的生产工艺大多采用热缩聚法，热缩聚法按加热方式可分为釜式加热法和管式炉加热法，釜式加热法为早期工艺，现阶段主要以管式炉加热法为主。

3、采用釜式加热法的改质沥青生产工艺，是以中温沥青为原料，通过加热炉直接加热反应釜的外表面，反应釜内通过控制一定的反应停留时间及适当的反应温度，达到沥青改质的目的。由于加热面为反应釜的外表面，因此反应釜的容积受到限制，导致其生产能力有限。

4、采用管式炉加热法的改质沥青生产工艺，包括从法国引进的加压双炉双釜工艺、国内的常压或减压的双炉双釜工艺以及单炉单釜工艺等。其中，双釜双炉工艺是以中温沥青为原料，在管式加热炉内对沥青进行加热，然后在反应釜内进行改质反应；反应分两步进行，每个反应釜进行一步反应，可以在常压、加压或减压条件下进行反应，反应后经改质釜延长改质时间得到改质沥青产品。该工艺的优点是采用两步反应，可有效控制α-组分和β-组分的生成量，产品质量可控性强。单炉单釜汽工艺也是以中温沥青为原料，在管式加热炉内进行沥青加热，然后在反应釜内进行反应，一步完成反应，只是产品质量控制没有双炉双釜工艺的灵活。

5、采用管式炉加热法的改质沥青生产工艺，设计能力大、反应温度控制灵活，已经成为目前改质沥青生产的主流工艺。但对于改质沥青产品质量要求高的情况，或者单独设厂的改质沥青单元，因需要外购原料而原料来源不一的情况，由于每个反应釜是连续进料，停留时间不可调，在调节反应温度过程中，容易出现不合格品，特别是停工过程，不可避免的会出现不合格品；即现有的采用管式炉加热法的改质沥青生产工艺很难适应上述两种情况。

技术实现思路

1、本发明提供了一种双炉三釜间歇操作改质沥青生产系统及工艺，采用双炉三釜工艺，系统连续进料，各反应釜间歇操作，实现改质沥青的连续生产；与双炉双釜工艺相比，能够灵活控制反应温度曲线和反应时间，进而得到更高品质的改质沥青产品；并且开停工过程中不会出现不合格产品；另外，本发明所述工艺可以处理多种品质的中温沥青原料，根据不同的原料品质选择不同的反应温度曲线和反应时间，最终得到合格的改质沥青产品。

2、为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

3、一种双炉三釜间歇操作改质沥青生产系统，包括1#反应釜、2#反应釜、3#反应釜、1#管式炉及2#管式炉；1#反应釜、2#反应釜及3#反应釜的顶部均设有原料沥青入口管及闪蒸油汽出口管，其中，原料沥青入口管与中温沥青输送管道相连，各原料沥青入口管上分别设阀门；闪蒸油汽出口管与外部的冷凝冷却器相连；1#反应釜、2#反应釜及3#反应釜的下部均设改质沥青出口管，通过改质沥青输送管道连接外部的改质釜，各改质沥青出口管上分别设阀门，改质沥青输送管道上设改质沥青输送泵；1#反应釜的上部一侧设循环沥青入口一、底部设循环沥青出口管一，循环沥青入口一通过沥青循环管路一连接循环沥青出口管一，循环沥青出口管一上设阀门，沥青循环管路一上设1#改质沥青循环泵及1#管式炉；2#反应釜的上部一侧设循环沥青入口二、底部设循环沥青出口管二，循环沥青入口二通过沥青循环管路二连接循环沥青出口管二，循环沥青出口管二上设阀门，沥青循环管路二上设2#改质沥青循环泵及2#管式炉；3#反应釜的上部一侧设循环沥青入口三，上部另一侧设循环沥青入口四，底部设循环沥青出口三；循环沥青入口三通过管道连接1#管式炉下游的沥青循环管路一；循环沥青入口四通过管道连接2#管式炉下游的沥青循环管路二；循环沥青出口三通过循环沥青出口管三连接1#改质沥青循环泵上游的沥青循环管路一，循环沥青出口管三上设阀门；循环沥青出口三通过循环沥青出口管四连接2#改质沥青循环泵上游的沥青循环管路二，循环沥青出口管四上设阀门。

4、进一步的，所述1#反应釜的原料沥青入口管上设置的阀门为1#电磁阀；2#反应釜的原料沥青入口管上设置的阀门为2#电磁阀；3#反应釜的原料沥青入口管上设置的阀门为3#电磁阀。

5、进一步的，所述循环沥青出口管一上设置的阀门为4#电磁阀；循环沥青出口管二上设置的阀门为5#电磁阀；循环沥青出口管三上设置的阀门为6#电磁阀；循环沥青出口管四上设置的阀门为7#电磁阀。

6、进一步的，所述1#反应釜的改质沥青出口管上设置的阀门为8#电磁阀；2#反应釜的改质沥青出口管上设置的阀门为9#电磁阀；3#反应釜的改质沥青出口管上设置的阀门为10#电磁阀。

7、一种双炉三釜间歇操作改质沥青生产工艺，系统连续进料，各反应釜间歇操作；具体包括如下步骤：

8、1)1#反应釜进料，当1#反应釜进料完成后，通过1#管式炉对1#反应釜内的原料沥青进行循环加热，通过控制1#反应釜的温度进行两步改质反应，反应完成后，通过改质沥青输送泵将1#反应釜得到的改质沥青全部送去改质釜，至此完成1#反应釜的一个操作周期；

9、2)当步骤1)中的1#反应釜进料完成后，切换为2#反应釜进料；当2#反应釜进料完成后，通过2#管式炉对2#反应釜内的原料沥青进行循环加热，通过控制2#反应釜的温度进行两步改质反应，反应完成后，通过改质沥青输送泵将2#反应釜得到的改质沥青全部送去改质釜；至此完成2#反应釜的一个操作周期；

10、3)当步骤2)中的2#反应釜进料完成后，切换为3#反应釜进料；当3#反应釜进料完成时，1#反应釜也已完成一个操作周期；此时，通过1#管式炉对3#反应釜内的原料沥青进行循环加热，通过控制3#反应釜的温度进行两步改质反应，反应完成后，通过改质沥青输送泵将3#反应釜得到的改质沥青全部送去改质釜；至此完成3#反应釜的一个操作周期；

11、4)当步骤3)中3#反应釜进料完成后，切换回1#反应釜进料；

12、5)步骤1)～步骤4)循环往复，实现改质沥青的连续生产。

13、进一步的，一种双炉三釜间歇操作改质沥青生产工艺，具体步骤如下：

14、1)打开1#电磁阀，1#反应釜开始进料，当1#反应釜内的料位达到设定高度时1#反应釜进料完成；关闭1#电磁阀，打开4#电磁阀，通过1#管式炉对1#反应釜内的原料沥青进行循环加热，并进行两步改质反应；首先将温度升高到365～375℃，恒温7～9小时，然后再将温度升高到385～395℃，恒温7～9小时；两步改质反应完成后，关闭4#电磁阀，打开8#电磁阀，通过改质沥青输送泵将1#反应釜得到的改质沥青送去改质釜；1#反应釜内的改质沥青全部送出后关闭8#电磁阀，完成1#反应釜的一个操作周期；

15、2)当步骤1)中的1#反应釜进料完成后，关闭1#电磁阀的同时打开2#电磁阀，切换为2#反应釜进料；当2#反应釜内的料位达到设定高度时2#反应釜进料完成；关闭2#电磁阀，打开5#电磁阀，通过2#管式炉对2#反应釜内的原料沥青进行循环加热，并进行两步改质反应；首先将温度升高到365～375℃，恒温7～9小时，然后再将温度升高到385～395℃，恒温7～9小时；两步改质反应完成后，关闭5#电磁阀，打开9#电磁阀，通过改质沥青输送泵将2#反应釜得到的改质沥青送去改质釜；2#反应釜内的改质沥青全部送出后关闭9#电磁阀，完成2#反应釜的一个操作周期；

16、3)当步骤2)中的2#反应釜进料完成后，关闭2#电磁阀的同时打开3#电磁阀，切换为3#反应釜进料；当3#反应釜内的料位达到设定高度时，3#反应釜进料完成，关闭3#电磁阀；此时1#反应釜的一个操作周期已经结束，打开6#电磁阀，通过1#管式炉对3#反应釜内的原料沥青进行循环加热，并进行两步改质反应；首先将温度升高到365～375℃，恒温7～9小时，然后再将温度升高到385～395℃，恒温7～9小时；两步改质反应完成后，关闭6#电磁阀，打开10#电磁阀，通过改质沥青输送泵将3#反应釜得到的改质沥青送去改质釜，3#反应釜内的改质沥青全部送出后，关闭10#电磁阀，完成3#反应釜的一个操作周期；

17、4)当步骤3)中的3#反应釜进料完成后，关闭3#电磁阀的同时打开1#电磁阀，切换回1#反应釜进料；

18、5)步骤1)～步骤4)循环往复，实现改质沥青的连续生产。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

20、1)采用本发明所述工艺，采用双炉三釜工艺，系统连续进料，但每个反应釜间歇操作；与双炉双釜工艺相比，实现改质沥青的连续生产的同时，因为能够灵活控制反应温度曲线和反应时间，因此可得到更高品质的改质沥青产品；

21、2)采用本发明所述工艺可以处理多种品质的中温沥青原料，根据不同的原料品质选择不同的反应温度曲线和反应时间，最终得到合格的改质沥青产品；

22、3)开工、停工过程中，不会出现不合格产品。