一种石油加氢反应废热回收装置

技术领域

本发明涉及废热回收装置技术领域，具体涉及一种石油加氢反应废热回收装置。

背景技术

众所周知，石油加氢是石油的生产的一种方式，对于石油加氢裂解的过程，通常需要在高温高压的环境下进行，伴随着绿色可持续发展的需要，为对石油加氢反应过程中的废热进行回收，以降低能源损耗，促进可持续发展而提出一种石油加氢反应废热回收装置。

经检索，2021年10月15日公开的，公开号为CN111334331B的中国专利公开了一种石油加氢裂解反应装置，其大致描述为，包括反应罐、氢气源、石油供给装置与控制箱，反应罐包括外罐体与内罐体，内罐体与外罐体之间为缓冲腔，内罐体内为反应腔，反应罐上设置贯穿外罐体与内罐体的进气管、进油管与进料管，反应腔内的进气管部分与进油管部分相对设置，反应腔内的进料管位于进气管与进油管之间，进料管位于反应罐外部一端设置密封添料罐，内罐体顶部设置出气口，内罐体底部设置出油口，外罐体底部设置导油管，导油管上串接过滤器，外罐体顶部设置导气管，外罐体外部设置加热设备，缓冲腔和/或内罐体内设置压力传感器与温度传感器，缓冲腔内设置液位传感器，氢气源与进气管相连接，石油供给装置与进油管相连接，进气管、进油管、导油管、进料管和导气管上均设置电控阀门，氢气源、石油供给装置、加热设备、压力传感器、温度传感器、液位传感器均与控制箱信号连接，其在使用时，首先将经过过滤的石油引入储油罐内，然后通过氢气泵向反应罐内通入氢气，将其中的空气排出，然后利用电加热装置对反应罐加热，当反应罐内的温度和压力均达到反应值时，控制箱控制重油泵向反应腔内供油，并控制进料管上的电控阀门开启，向喷气嘴与喷油嘴之间缓慢释放催化剂，此时喷气嘴释放的氢气与喷油嘴释放的石油对冲，与催化剂相互混合，在压力与高温环境下进行反应，反应过程会产生富甲烷、乙烯等气体，且氢气也会逐渐富集，同时石油的排放也会增加其中的压力，当反应罐内压力超过限定压力后，导气管的电控阀打开，将气体进行收集后做下一步分离处理，当反应罐内石油液位超过外罐体上的限定高度时，导油管的电控阀门打开，将石油导出，且当石油液位低于外罐体限定高度时导油管的电控阀门关闭。

上述的现有技术方案虽然可以为石油加氢的反应过程提供高温高压的环境，但是其加热设备设置于外罐体的外部，加热过程中加热设备对外罐体的有效加热面较小，加热效率有待进一步提高的同时热耗有待进一步降低，并且对于反应完成的石油中所携带的热量并未进行较为有效的回收，能源利用率有待进一步提高。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了-种石油加氢反应废热回收装置，其加热过程中，加热棒的有效加热面积较大，降低了加热损耗，提高了加热效率，同时能够充分利用导出的石油中的余温对引入的原油进行预热，以进一步降低能源损耗，实现能源的充分利用，并且还可以对过剩的热量进行回收，以备再次使用。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种石油加氢反应废热回收装置，包括反应罐，所述反应罐包括外罐体与内罐体，还包括复合管，其中所述反应罐上设置贯穿外罐体与内罐体的进气管与进料管，所述内罐体的底端的开设有内插入孔，所述外罐体的底端开设有外插入孔，所述内插入孔内固定连接有导热筒，所述导热筒的底端固定连接在所述外插入孔内，且导热筒的底端伸出外插入孔，导热筒内设置有加热棒，所述加热棒的底端安装有安装板，所述安装板通过多个连接螺栓安装在所述外罐体的底端，其中所述复合管包括进油管和导油管，所述导油管上开设有偏斜口，所述进油管固定连接在所述偏斜口内，且进油管通过弯头连接有芯管，所述芯管贯穿外罐体和内罐体与内罐体和导热筒配合而成的反应腔连通，所述导油管可拆卸连通有热回收组件，且热回收组件连通有底弯管，所述底弯管与外罐体连通。

在前述方案的基础上，所述热回收组件第一法兰盘和第二法兰盘，所述第一法兰盘和第二法兰盘分别与导油管和底弯管连接，第一法兰盘和第二法兰盘相互靠近的一端分别设置有多个第一滑动卡槽和多个第二滑动卡槽，多个所述第一滑动卡槽内均滑动配合有第一连接板，多个所述第二滑动槽内均滑动配合有第二连接板，多个所述第一连接板上均固定连接有支细管，多个所述支细管分别与多个第二连接板固定连接，多个支细管上均设置有回热管，多个第一连接板上和多个第二连接板上均螺纹连接有压紧定位螺栓，多个支细管的均设置有弹性推动结构，第一滑动卡槽内和第二滑动卡槽内均设置有弹性封闭结构。

在前述方案的基础上优选的，多个所述弹性推动结构均包括第一推簧和第二推簧，多个所述第一推簧分别固定连接在多个所述支细管内，多个所述第二推簧也分别固定连接在多个支细管内，多个第一推簧和多个第二推簧均连接有推动球，多个所述弹性密封结构均包括内衬环，多个所述内衬环分别固定连接在多个所述第一滑动卡槽内和多个第二滑动卡槽内，且多个内衬环均通过连接簧连接有锥形堵塞柱。

在前述方案的基础上进一步的，所述内衬环上设置有锥形孔，所述锥形堵塞柱上设置有锥柱面，所述锥柱面与锥形孔匹配，且内衬环的外径大于锥形堵塞柱的外径。

在前述方案的基础上再进一步的，所述第一推簧的形变弹性力和第二推簧的形变弹性力均大于连接簧的形变弹性力。

在前述方案的基础上更进一步的，多个所述回热管的右端连通有进液管，多个回热管的左端连通有回液管，所述进液管和回液管上均连通有快接管。

作为上述方案进一步的，所述导油管和底弯管之间安装有隔热罩，所述隔热罩为通过连接螺栓连接的两个半罩。

作为上述方案再进一步的，两个所述半罩上分别开设有两个第一半孔和两个第二半孔，两个所述第一半孔分别和两个第二半孔配合形成通过孔，两个通过孔分别用于两个快接管的通过。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种石油加氢反应废热回收装置，具备以下有益效果：

1.本发明中，通过导热筒和加热棒的配合，使加热棒对于反应腔进行加热的过程中，加热棒的有效加热面积较大，降低了加热损耗，提高了加热效率。

2.本发明中，通过复合管的设计，能够充分利用导出的石油中的余温对引入的原油进行预热，以进一步降低能源损耗，实现能源的充分利用。

3.本发明中，通过热回收组件的设计，可以对导出的石油中的过剩的热量进行回收，以备再次使用，同时热回收组件采用装配式结构，使用过程中维护较为方便。

附图说明

图1为本发明局部剖视的立体结构示意图；

图2为本发明整体的立体结构示意图；

图3为本发明第二连接板、支细管和回热管等配合的立体结构示意图；

图4为本发明导油管、芯管和底弯管等配合的立体结构示意图；

图5为本发明导油管、芯管和底弯管等配合的局部剖视的立体结构示意图；

图6为本发明图5中A处的局部放大结构示意图；

图7为本发明图5中B处的局部放大结构示意图；

图8为本发明整体的仰视的立体结构示意图。

图中：1、外罐体；2、内罐体；3、导热筒；4、加热棒；5、安装板；6、进油管；7、导油管；8、芯管；9、底弯管；10、第一法兰盘；11、第二法兰盘；12、第一连接板；13、第二连接板；14、支细管；15、回热管；16、压紧定位螺栓；17、第一推簧；18、第二推簧；19、推动球；20、内衬环；21、锥形堵塞柱；22、连接簧；23、锥形孔；24、进液管；25、回液管；26、快接管；27、半罩；28、第一半孔；29、第二半孔。

具体实施方式

实施例

请参阅图1-8，一种石油加氢反应废热回收装置，包括反应罐，反应罐包括外罐体1与内罐体2，还包括复合管，反应罐上设置贯穿外罐体1与内罐体2的进气管与进料管，内罐体2的底端的开设有内插入孔，外罐体1的底端开设有外插入孔，内插入孔内固定连接有导热筒3，导热筒3的底端固定连接在外插入孔内，且导热筒3的底端伸出外插入孔，导热筒3内设置有加热棒4，加热棒4的底端安装有安装板5，安装板5通过多个连接螺栓安装在外罐体1的底端，通过导热筒3和加热棒4的配合，使加热棒4对于反应腔进行加热的过程中，加热棒4的有效加热面积较大，降低了加热损耗，提高了加热效率，复合管包括进油管6和导油管7，导油管7上开设有偏斜口，进油管6固定连接在偏斜口内，且进油管6通过弯头连接有芯管8，芯管8贯穿外罐体1和内罐体2与内罐体2和导热筒3配合而成的反应腔连通，导油管7可拆卸连通有热回收组件，且热回收组件连通有底弯管9，底弯管9与外罐体1连通，通过复合管的设计，能够充分利用导出的石油中的余温对引入的原油进行预热，以进一步降低能源损耗，实现能源的充分利用。

还需进一步说明的是，热回收组件第一法兰盘10和第二法兰盘11，第一法兰盘10和第二法兰盘11分别与导油管7和底弯管9连接，第一法兰盘10和第二法兰盘11相互靠近的一端分别设置有多个第一滑动卡槽和多个第二滑动卡槽，多个第一滑动卡槽内均滑动配合有第一连接板12，多个第二滑动槽内均滑动配合有第二连接板13，多个第一连接板12上均固定连接有支细管14，多个支细管14分别与多个第二连接板13固定连接，多个支细管14上均设置有回热管15，多个第一连接板12上和多个第二连接板13上均螺纹连接有压紧定位螺栓16，通过热回收组件的设计，可以对导出的石油中的过剩的热量进行回收，以备再次使用，同时热回收组件采用装配式结构，使用过程中维护较为方便，多个回热管15的右端连通有进液管24，多个回热管15的左端连通有回液管25，进液管24和回液管25上均连通有快接管26，方便与外界循环水连通，多个支细管14的均设置有弹性推动结构，第一滑动卡槽内和第二滑动卡槽内均设置有弹性封闭结构，多个弹性推动结构均包括第一推簧17和第二推簧18，多个第一推簧17分别固定连接在多个支细管14内，多个第二推簧18也分别固定连接在多个支细管14内，多个第一推簧17和多个第二推簧18均连接有推动球19，多个弹性密封结构均包括内衬环20，多个内衬环20分别固定连接在多个第一滑动卡槽内和多个第二滑动卡槽内，且多个内衬环20均通过连接簧22连接有锥形堵塞柱21，配合支细管14的安装实现所安装的支细管14与导油管7和底弯管9的快速连通，内衬环20上设置有锥形孔23，锥形堵塞柱21上设置有锥柱面，锥柱面与锥形孔23匹配，且内衬环20的外径大于锥形堵塞柱21的外径，通过相对于内衬环20调整锥形堵塞柱21实现导油管7和底弯管9的连通，第一推簧17的形变弹性力和第二推簧18的形变弹性力均大于连接簧22的形变弹性力，保证推动球19能够推动锥形堵塞柱21，导油管7和底弯管9之间安装有隔热罩，隔热罩为通过连接螺栓连接的两个半罩27，采用拼合的结构，方便对于导油管7和底弯管9的安装，从而实现对于支细管14的防护和回热管15的保温，两个半罩27上分别开设有两个第一半孔28和两个第二半孔29，两个第一半孔28分别和两个第二半孔29配合形成通过孔，两个通过孔分别用于两个快接管26的通过。

该实施例中的加热棒4为市面上购买的本领域技术人员公知的常规设备，同时也可以根据使用需要进行定制，本专利中我们只是对其进行使用，并未对其结构和功能进行改进，其设定方式、安装方式和电性连接方式，对于本领域的技术人员来说，只要按照其使用说明书的要求进行调试操作即可，在此不再对其进行赘述。

综上所述，该石油加氢反应废热回收装置工作过程为，在使用时，将经过过滤的石油引入储油罐内，然后通过氢气泵给进气管供给氢气，氢气通过进气管进入反应罐内，将其中的空气排出，然后利用加热棒4对反应罐加热，当反应罐内的温度和压力均达到反应值时，控制外界重油泵通过进油管6向反应腔内供油，并通过进料管缓慢释放催化剂，此时氢气与石油对冲混合，且氢气与石油对冲混合的混合物与催化剂相互混合，在高压与高温环境下进行反应，当反应罐内石油液位超过外罐体1上的预先限定高度时，导油管7上安装的电控阀门打开，将石油导出，且当石油液位低于外罐体1限定高度时导油管7的电控阀门关闭，石油导出过程中，导出石油中的余温可以对芯管8内的导入的原油进行预热，同时通过两个快接管26将多个回热管15均与外界循环水连通，从而实现导出的石油中的余热的再次回收待用，当支细管14需要更换维护时，松开与该支细管14连接的第一连接板12上的压紧定位螺栓16和第二连接板13上的压紧定位螺栓16，使第一连接板12与底弯管9的顶紧作用失效，第二连接板13与导油管7的顶紧作用失效，之后握住该支细管14，将与该支细管14固定连接的第一连接板12和第二连接板13分别在其各自对应的第一滑动卡槽内滑出和多个第二滑动卡槽内滑出，从而实现该支细管14的拆卸，当支细管14拆卸取下后，从回热管15内抽出支细管14即可，为方便支细管14的抽出，回热管15采用弹性材质，支细管14卸除后该支细管14内的推动球19对所对应的锥形堵塞柱21的推动作用失效，锥形堵塞柱21在连接簧22的作用下相对于其所连接的内衬环20靠近，实现所对应的第一滑动卡槽的封堵和对应的第二滑动卡槽的封堵，保证导油管7和底弯管9不会泄露，再次安装支细管14时，首先将所安装的支细管14插入对应的回热管15内，然后将所安装的支细管14两端的第一连接板12和第二连接板13分别插入对应的第一滑动卡槽内和第二滑动卡槽内，并通过转动压紧定位螺栓16，实现第一连接板12在第一滑动卡槽内的定位以及第二连接板13在第二滑动卡槽内的定位即可，同时由于所安装的支细管14内的推动球19的作用，推动推动球19所对应的两个锥形堵塞柱21分别相互远离两个内衬环20，实现所连接的支细管14与底弯管9和导油管7的连通。