AP焦油系统及其焦油辅助处理装置的制作方法

本实用新型涉及焦油处理技术领域，特别涉及一种ap焦油系统的焦油辅助处理装置。本实用新型还涉及一种包括上述焦油辅助处理装置的ap焦油系统。

背景技术：

tdi生产过程中会副产一定量的高分子副产物(简称焦油)，一般将焦油浓缩至含50％焦油和50％tdi的粘稠物料，然后送入ap焦油系统的ap机进行蒸发、干燥、破碎，tdi作为低沸点组分回收，剩余的焦油残渣以固体颗粒的形式排出，外送处理。

如图1所示，ap机包括由液相区a1、粘稠区a2和固相区a3构成的工作腔，液相区a1设有进料口02，固相区a3设有焦油沫排出口03。

其中，特定的ap机具有特定的焦油处理能力上限，当处理量超过该限值，将出现电流升高、轴扭矩升高、搅拌轴跳动甚至断裂，或焦油沫中tdi含量升高甚至出现粘稠物料堵塞焦油沫排出口03的风险，导致ap焦油系统的工作效率下降。

因此，如何提高ap焦油系统的工作效率，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种ap焦油系统的焦油辅助处理装置，ap焦油系统的工作效率提高。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述焦油辅助处理装置的ap焦油系统。

为实现上述目的，本实用新型提供一种ap焦油系统的焦油辅助处理装置，包括：

进料管路，所述进料管路的进料端用于焦油原料进料；

预热装置，所述预热装置的进料口与所述进料管路的出料口连接，所述预热装置用于对焦油原料加热；

出料管路，所述出料管路的进料口与所述预热装置的出料口连接，所述出料管路的出料口与ap机的固相区连通；

及设置在所述出料管路的出料口的进料喷头。

优选地，所述预热装置包括导热油储能装置及废油收集装置，所述预热装置包括预热箱体，所述预热箱体内部设有连接所述进料管路和所述出料管路的换热管，且所述预热箱体设有连接所述导热油储能装置和废油收集装置的油路通道。

优选地，所述预热箱体为单管多程换热箱体，焦油原料位于所述单管多程换热箱体的管程，导热油位于所述单管多程换热箱体的壳程，所述单管的列管数为50根-100根。

优选地，所述预热箱体包括设置单管的主箱体及设置在所述主箱体两端，且用于连接上下层单管的封板，所述封板与所述主箱体侧壁密封连接。

优选地，所述封板内部设有连通相邻上下两侧相邻两个单管的槽体。

优选地，所述主箱体内设有用于形成导热油流路的第一挡板和第二挡板，所述第一挡板和所述第二挡板均套设在所述单管外侧，所述第一挡板顶端与所述主箱体的顶壁连接，且与所述主箱体的底壁间隔设置，所述第二挡板的底端与所述主箱体的底壁连接，且与所述主箱体的顶壁间隔设置，所述第一挡板的底端低于所述第二挡板的顶端高度。

优选地，所述第一挡板和所述第二挡板均为多个，且所述第一挡板和第二挡板间隔设置。

优选地，所述进料管路设有粗过滤器，所述出料管路设有精过滤器。

优选地，还包括用于对所述预热装置清洗的冲洗装置，所述冲洗装置通过清洗液控制阀与进料管路连接，所述冲洗装置包括与所述出料管路连通的废液排出管路，所述废液排出管路设有废液排出控制阀。

一种ap焦油系统，包括ap机，还包括如上述任一项所述的焦油辅助处理装置，所述出料管路的出料口与ap机的固相区连通。

优选地，所述ap机的液相区进料口设有闪蒸阀。

在上述技术方案中，本实用新型提供的ap焦油系统的焦油辅助处理装置包括进料管路、预热装置、出料管路及设置在出料管路的出料口的进料喷头，进料管路的进料端用于焦油原料进料；预热装置的进料口与进料管路的出料口连接，预热装置用于对焦油原料加热；出料管路的进料口与预热装置的出料口连接，出料管路的出料口与ap机的固相区连通。工作时，含50％焦油和50％tdi的粘稠物料通过闪蒸阀进入ap机工作腔的前端，在搅拌轴和清理轴不断的搅拌、啮合、加热的作用下，物料中的tdi逐渐蒸发(液相区)，剩余部分的粘度也随之升高(粘稠区)，当其中的tdi含量降至一定值时，物料成为块状固体(固相区)，再经过搅拌轴和清理轴的不断搅拌、破碎，将固体块状物料破碎成颗粒状，同时蒸出其中绝大部分的tdi，然后由设备末端排出。额外引一股含50％焦油/50％tdi的粘稠物料，通过预热装置在0.1mpag～0.4mpag的压力下，将物料预热至180℃～280℃，然后通过特定的进料喷头，将过热的物料喷入正常负荷下运行的ap机固相区，由于ap机固相区的压力较低，物料在喷入工作腔的瞬间迅速汽化，同时包覆在固相区的焦油颗粒上。

通过上述描述可知，在本申请提供的ap焦油系统的焦油辅助处理装置中，由于通过预热装置的物料被喷入工作腔后，几乎无粘稠态，瞬间汽化，因此不会增加轴的扭矩，也不会造成焦油沫中的tdi含量升高，进而提高了ap焦油系统的工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为传统的ap焦油系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所提供的ap焦油系统的结构示意图；

图3为本实用新型实施例所提供的预热装置的结构示意图；

图4为本实用新型实施例所提供的预热装置侧部剖视图。

其中图1-4中：

01、工作腔；02、进料口；03、焦油沫排出口；04、tdi排出口；a1、液相区；a2、粘稠区；a3、固相区；

1、ap机；2、闪蒸阀；3、进料喷头；

4、预热装置；4-1、右封板；4-2、单管；4-3、第一挡板；4-4、第二挡板；4-5、进油口；4-6、出油口；4-7、进料口；4-8、出料口；4-9、左封板；

5、导热油储能装置；6、精过滤器；7、废油收集装置；8、出油阀门；9、冲洗装置；10、粗过滤器；11、进料储存装置；12、出料储存装置；13、废料排出控制阀；14、废液排出控制阀；15、清洗液控制阀；16、进料控制阀；17、进油控制阀；18、出料控制阀。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种ap焦油系统的焦油辅助处理装置，ap焦油系统的工作效率提高。本实用新型的另一核心是提供一种包括上述焦油辅助处理装置的ap焦油系统。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图2至图4。

在一种具体实施方式中，本实用新型具体实施例提供的ap焦油系统的焦油辅助处理装置包括进料管路、预热装置4、出料管路及设置在出料管路的出料口的进料喷头3，进料管路的进料端用于焦油原料进料；预热装置4的进料口4-7与进料管路的出料口连接，预热装置4用于对焦油原料加热；出料管路的进料口与预热装置4的出料口4-8连接，出料管路的出料口与ap机的固相区连通。优选，进料管路设有粗过滤器10，出料管路设有精过滤器6。

具体的，预热装置4利用导导热油作为加热介质，将100kg/h～1000kg/h的50％的tdi和50％的焦油物料由约150℃预热至230～280℃。优选，导热与物料进口的预热温差≥80℃。

工作时，含50％的焦油和50％的tdi的粘稠物料通过闪蒸阀2进入ap机工作腔的前端，在搅拌轴和清理轴不断的搅拌、啮合、加热的作用下，物料中的tdi逐渐蒸发(液相区)，剩余部分的粘度也随之升高(粘稠区)，当其中的tdi含量降至一定值时，物料成为块状固体(固相区)，再经过搅拌轴和清理轴的不断搅拌、破碎，将固体块状物料破碎成颗粒状，同时蒸出其中绝大部分的tdi，然后由设备末端排出。额外引一股含50％焦油和50％tdi的粘稠物料，通过特殊设计的预热器，在0.1mpag～0.4mpag的压力下，预热至180～280℃，然后通过特定的进料喷头3，将过热的物料喷入正常负荷下运行的ap机1的固相区，由于ap机1工作腔内的压力较低，物料在喷入工作腔的瞬间迅速汽化，同时包覆在固相区的焦油颗粒上。

通过上述描述可知，在本申请具体实施例所提供的ap焦油系统的焦油辅助处理装置中，额外引一股含50％焦油/50％tdi的粘稠物料，先利用特定的预热器在一定压力下进行预热，然后将预热后的物料通过喷嘴喷入ap机工作腔的固相区，并在固相区内的焦油颗粒表面迅速闪蒸，避开粘稠态，直接成为固态，包覆在焦油沫颗粒表面，从而在不增加ap机1运行电流、不增加轴扭矩、不增加粘稠物料堵塞下料口的风险的前提下，提高其处理焦油的能力，进而提高了ap焦油系统的工作效率。

在一种具体实施方式中，预热装置4包括导热油储能装置5及废油收集装置7，预热装置4包括预热箱体，预热箱体内部设有连接进料管路和出料管路的换热管，且预热箱体设有连接导热油储能装置5和废油收集装置的油路通道。具体的导热油可以通过电加热方式实现加热。其中废油收集装置和导热油储能装置5为同一个，实现导热油循环利用。具体的预热箱体上与导热油储能装置5连接的进油口4-5位于预热箱体的顶端，预热箱体上与废油收集装置7连接的出油口4-6位于预热箱体的底端当然，当进油口4-5位于预热箱体的底端时，出油口4-6位于预热箱体的顶端，优选，进油口4-5和出油口4-6呈对角设置。

为了提高散热效率，优选，预热箱体为单管多程换热箱体，焦油原料位于单管多程换热箱体的管程，导热油位于单管多程换热箱体的壳程，单管4-2的列管数为50根-100根。具体的，单管4-2为直条型管路，优选为圆柱形。优选，单管4-2呈阵列设置。

在一种具体实施方式中，预热箱体包括设置单管4-2的主箱体及设置在主箱体两端，且用于连接上下层单管4-2的封板，封板与主箱体侧壁密封连接。具体的，如图3所示，封板分别为主箱体左侧的左封板4-9和位于主箱体右侧的右封板4-1。

优选的，封板内部设有连通相邻上下两侧相邻两个单管的槽体。具体的，同一个单管4-2的两端分别与上端的单管4-2和下单的单管4-2连通，使得相邻两层单管4-2形成油路。即物料走管程、导导热油走壳程，封板具体可以为利用厚度约50mm～100mm厚钢板，槽体通过铣加工而成。这样一来，单管4-2设计确保了小流量下的流速，降低了结垢速率；同时，降低预热箱体的加工难度，便于预热箱拆解清洗。

在一种具体实施方式中，主箱体内设有用于形成导热油流路的第一挡板4-3和第二挡板4-4，第一挡板4-3和第二挡板4-4均套设在单管4-2外侧，第一挡板4-3顶端与主箱体的顶壁连接，且与主箱体的底壁间隔设置，第二挡板4-4的底端与主箱体的底壁连接，且与主箱体的顶壁间隔设置，第一挡板4-3的底端低于第二挡板4-4的顶端高度。

优选的，第一挡板4-3和第二挡板4-4均为多个，且第一挡板4-3和第二挡板4-4间隔设置。优选，第一挡板4-3和第二挡板4-4均为耐高温金属板。第一挡板4-3和第二挡板4-4为平板结构。通过设置第一挡板4-3和第二挡板4-4，使得导导热油流路增加。

在上述各方案的基础上，优选，ap焦油系统的焦油辅助处理装置还包括用于对预热装置4清洗的冲洗装置9，冲洗装置9通过阀体与进料管路连接，冲洗装置9还包括与出料管路连通的废液排出管路，废液排出管路设有废液排出控制阀14。当需要清洗预热装置4的管路时，关闭进料管路的进料控制阀16和出料管路上的出料控制阀18，同时关闭与出料储存装置12连接的出料管路上的废料排出控制阀13，打开冲洗装置9的清洗液控制阀15和废液排出控制阀14，对单管4-2内部进行清洗。

本申请提供的一种ap焦油系统，包括ap机及上述任一种焦油辅助处理装置，出料管路的出料口与ap机的固相区连通。前文叙述了关于焦油辅助处理装置的具体结构，本申请包括上述焦油辅助处理装置，同样具有上述技术效果。具体的，进料储存装置11用于储存物料，ap机1和焦油辅助处理装置均与进料储存装置11连接。

优选，ap机的液相区进料口设有闪蒸阀2。

其中ap机排出废料通过出料储存装置12收集。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。