專利名稱：防止焦炭塔油氣出口結(jié)焦的裝置及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種防止焦炭塔頂結(jié)焦并便于除焦的裝置及其使用方法，更具 體地說，涉及一種防止焦炭塔油氣出口結(jié)焦的方法及其設(shè)備。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的煉油過程中，對(duì)各種重?zé)N油一般采用延遲焦化工藝對(duì)其進(jìn)行煉制， 使重?zé)N油在焦炭塔中進(jìn)行熱裂化反應(yīng)和縮合反應(yīng)，從而生成氣體、液體和固體 焦炭。通常，熱裂化反應(yīng)后的油氣(氣體、液體)經(jīng)焦炭塔塔頂?shù)挠蜌夤芫€排 出，進(jìn)入分餾塔分餾出產(chǎn)品，而所生成的固體焦炭沉積在焦炭塔內(nèi)。
目前常見的問題是在焦炭塔頂部油氣出口管線上很容易發(fā)生結(jié)焦，這主要
是由于焦化反應(yīng)的溫度較高，通常為450 500。C，熱油氣上升后仍在繼續(xù)反應(yīng) 產(chǎn)生焦炭。特別是當(dāng)焦化裝置的處理量較大時(shí)，焦炭塔內(nèi)生焦的高度較高，導(dǎo) 致焦炭塔頂部油氣出口管線上結(jié)焦現(xiàn)象更為嚴(yán)重。為了解決這個(gè)問題，通常的 方法是在焦炭塔的塔頂注入急冷油，如在附圖l所示的位置將急冷油注入，使其 與熱的油氣接觸，可降低油氣溫度終止焦化反應(yīng)，并可同時(shí)提高氣速減緩焦粉 在油氣管線上的沉積。但由于急冷油的注入位置或注入方式不合理或存在一定 的缺陷，因此焦炭塔頂部的油氣管線仍然經(jīng)常出現(xiàn)結(jié)焦現(xiàn)象，造成管線堵塞， 形成憋壓，嚴(yán)重時(shí)必須拆除管線才能清焦。有的裝置每2-3個(gè)月就必須清焦一次， 造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。

發(fā)明內(nèi)容
1為了克服現(xiàn)有技術(shù)中由于急冷油的注入位置或注入方式不合理或存在一定 的缺陷，減輕焦炭塔頂部油氣管線經(jīng)常出現(xiàn)的結(jié)焦現(xiàn)象，本發(fā)明的目的之一就 是提供一種防止焦炭塔油氣出口結(jié)焦并便于除焦的裝置。
本發(fā)明的防止焦炭塔油氣出口結(jié)焦的裝置是這樣實(shí)現(xiàn)的-
本發(fā)明的裝置包括在焦炭塔的塔頂油氣出口處的油氣管線內(nèi)至少設(shè)置兩級(jí) 急冷油注入設(shè)備，其中I級(jí)急冷油注入設(shè)備設(shè)置在塔頂?shù)挠蜌獬隹谔?，盡可能
地靠近焦炭塔頂封頭；在I級(jí)急冷油注入設(shè)備之后的油氣管線上方設(shè)置II級(jí)急 冷油注入設(shè)備。
在具體實(shí)施中，上述的第一級(jí)急冷油注入設(shè)備可以至少包括一個(gè)多孔環(huán)管， 沿所述環(huán)管的圓周上均勻地分布著孔；其優(yōu)選的方案是，可以在所述的環(huán)管的 內(nèi)圓周和外圓周的下方都均勻地分布著孔；其更優(yōu)選的方案是，所述的環(huán)管的 內(nèi)圓周上多個(gè)內(nèi)側(cè)孔的中心線向下相交于焦炭塔塔頂封頭的輪廊線與油氣管軸 線的交點(diǎn)，所述的環(huán)管的外圓周上多個(gè)外側(cè)孔的中心線向下，與環(huán)管的中心線 與油氣管軸線重合呈30 60°角。
第一級(jí)急冷油注入設(shè)備也可以是一個(gè)霧^:噴頭，噴頭方向與油氣管線平行，
垂直向下，覆蓋封頭輪廓線以上油氣管全面積，使冷卻油與油氣充分接觸，有 效冷卻油氣。
第一級(jí)的注入設(shè)置在塔頂?shù)挠蜌獬隹谔?，盡可能地靠近焦炭塔頂封頭，可 盡早終止焦化反應(yīng)，通過多點(diǎn)的注入方式將急冷油主要集中在塔頂?shù)挠蜌獬隹?處，使其與油氣充分接觸，降低油氣溫度，
所述的第二級(jí)急冷油注入設(shè)備包括豎向清焦法蘭、側(cè)向清焦法蘭、四通和 一個(gè)II級(jí)急冷油霧化噴頭。其霧化噴頭可以垂直放置，也可以水平放置。
第二級(jí)的急冷油的注入優(yōu)選地通過一個(gè)霧化噴頭進(jìn)行，進(jìn)一步冷卻油氣。 所述的霧化噴頭設(shè)置在豎向清焦法蘭或側(cè)向清焦法蘭蓋上上。這兩個(gè)法蘭焊在 四通上。這種四通結(jié)構(gòu)，允許拆卸豎向清焦法蘭和側(cè)向清焦法蘭，便于檢査及 在水力除焦期間清焦。當(dāng)萬一當(dāng)油氣線結(jié)焦時(shí)，便于定期機(jī)械清焦。
在本發(fā)明中，所述的急冷油種類在本行業(yè)中是公知的，例如可采用柴油、 重柴油或蠟油等。
通過本發(fā)明所述的多級(jí)急冷油的方法，使急冷油與油氣接觸更均勻，并迅
速終止焦化反應(yīng)，經(jīng)過兩級(jí)處理后油氣溫度可控制在410°C 420°C。大大地降 低了焦炭塔頂油氣出口管線結(jié)焦的可能性，可望從目前的2 — 3個(gè)月清焦一次到 1一2年清焦一次，增進(jìn)了操作的穩(wěn)定性和減少了清焦的工作量。由于防止了焦 炭塔頂油氣出口線結(jié)焦，可以進(jìn)一步提高焦炭塔的處理量。同時(shí)，還可使焦炭 塔操作壓力降低，有利于提高裝置的液體產(chǎn)品收率，使裝置對(duì)加工高瀝青質(zhì)含 量的渣油適應(yīng)性提高。
另外，在本發(fā)明中，還可以根據(jù)不同工況及設(shè)備需要，設(shè)置注汽設(shè)施以加 快焦炭塔油氣出口管線上的流速，抑制焦粉在油氣線上的沉積。
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)祖作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。


附圖l現(xiàn)有技術(shù)中焦炭塔塔頂急冷油的注入位置示意圖
附圖2本發(fā)明中焦炭塔塔頂兩級(jí)急冷油的注入結(jié)構(gòu)示意圖
附圖3本發(fā)明第一級(jí)急冷油采用霧化噴頭結(jié)構(gòu)的示意圖
附圖4本發(fā)明第一級(jí)急冷油采用多孔環(huán)管結(jié)構(gòu)的示意圖
附圖5本發(fā)明第一級(jí)急冷油注入設(shè)備結(jié)構(gòu)的示意圖
附圖6本發(fā)明第二級(jí)急冷油注入設(shè)備結(jié)構(gòu)的示意圖
具體實(shí)施例方式
如附圖2和3所示，這種防止焦炭塔油氣出口結(jié)焦的裝置，包括在焦炭塔 的塔頂油氣出口處的油氣管線內(nèi)至少設(shè)置兩級(jí)急冷油注入設(shè)備，其中第一級(jí)急 冷油注入設(shè)備設(shè)置在塔頂?shù)挠蜌獬隹谔帲M可能地靠近焦炭塔頂封頭；在第一 級(jí)急冷油注入設(shè)備之后的油氣管線上設(shè)置第二級(jí)急冷油注入設(shè)備。
如附圖2、 3、 4和5所示，所述的第一級(jí)急冷油注入設(shè)備至少包括一個(gè)多 孔環(huán)管4，或者是一個(gè)I級(jí)急冷油霧化噴頭6。沿所述的環(huán)管4的內(nèi)圓周和外圓 周的下方都均勻地分布著孔，環(huán)管4的內(nèi)圓周上多個(gè)內(nèi)側(cè)孔的中心線向下相交 于焦炭塔塔頂封頭的輪廊線與油氣管軸線的交點(diǎn)，所述的環(huán)管的外圓周上多個(gè) 外側(cè)孔的中心線向下，與環(huán)管的中心線與油氣管軸線重合呈30 60°角。環(huán)管 4也可以改為噴頭6形式，噴頭方向與油氣管線平行，垂直向下，覆蓋封頭輪廓 線以上油氣管全面積。
如附圖2、 3和6所示，所述的第二級(jí)急冷油注入設(shè)備包括豎向清焦法蘭l、 側(cè)向清焦法蘭2、四通3和一個(gè)II級(jí)急冷油霧化噴頭5。所述的防焦裝置為四 通結(jié)構(gòu)，允許拆卸豎向清焦法蘭1和側(cè)向清焦法蘭2，當(dāng)油氣線結(jié)焦時(shí)，可定期 機(jī)械清焦。
所述的急冷油采用柴油、重柴油或蠟油；急冷油的溫度為100 350°C，急 冷油的流量為焦炭塔進(jìn)料的5 10%。還可以設(shè)置注汽設(shè)施以加快油氣管線內(nèi)油 氣在油氣管線上的流速。
下面通過實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明，但是本發(fā)明不受實(shí)施例的限制。
實(shí)施例在如圖2、 3所示的焦炭塔塔頂兩級(jí)急冷油的注入工藝中
(1) 熱焦化原料的種類為沙輕、沙重的混合減壓渣油，處理量為260萬噸/ 年，操作溫度為410 420。C，操作壓力O. 1 0.3Mpa，在焦炭塔中進(jìn)行焦化后， 熱油氣溫度430-440，按180噸/時(shí)流量從塔頂出口排出。
(2) 第一級(jí)的急冷油注入釆用重柴油，注入流量為9 18噸/時(shí)，環(huán)管上的 開孔數(shù)一般為10 30個(gè)。
(3) 第二級(jí)的急冷油注入也采用重柴油，注入量為5 10噸/時(shí)。 通過快速冷卻塔頂高溫油氣到410 420。C，終止焦化熱轉(zhuǎn)化反應(yīng)，防止焦
炭塔頂油氣出口管線結(jié)焦，預(yù)計(jì)結(jié)焦程度由不采用該技術(shù)的1 3個(gè)月清焦一次， 到采用該技術(shù)后的1 2年清焦一次，同時(shí)由于減少管道結(jié)焦降低了焦炭塔的操 作壓力約O. 02Mpa，可提高延遲焦化裝置的液體產(chǎn)品收率約O. 2%。
權(quán)利要求
1.一種防止焦炭塔油氣出口結(jié)焦的裝置，其特征在于，所述的裝置包括在焦炭塔的塔頂油氣出口處的油氣管線內(nèi)至少設(shè)置兩級(jí)急冷油注入設(shè)備，其中第一級(jí)急冷油注入設(shè)備設(shè)置在塔頂?shù)挠蜌獬隹谔帲M可能地靠近焦炭塔頂封頭；在第一級(jí)急冷油注入設(shè)備之后的油氣管線上設(shè)置第二級(jí)急冷油注入設(shè)備。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止焦炭塔油氣出口結(jié)焦的裝置，其特征在于， 所述的第一級(jí)急冷油注入設(shè)備至少包括一個(gè)多孔環(huán)管(4)，或者是一個(gè)I級(jí)急冷油霧化噴頭(6)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的防止焦炭塔油氣出口結(jié)焦的裝置，其特征在于， 沿所述的多孔環(huán)管(4)的孔均勻地分布在內(nèi)圓周和外圓周的下方；所述的多孔環(huán)管(4)的內(nèi)圓周上多個(gè)內(nèi)側(cè)孔的中心線向下相交于焦炭塔塔頂封頭的輪廊線 與油氣管軸線的交點(diǎn)；所述的多孔環(huán)管(4)的外圓周上多個(gè)外側(cè)孔的中心線向 下，與環(huán)管的中心線與油氣管軸線重合呈30 60°角。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的防止焦炭塔油氣出口結(jié)焦的裝置，其特征在于， 所述的I級(jí)急冷油霧化噴頭(6)與油氣管線平行，垂直向下，覆蓋封頭輪廓線 以上油氣管全面積。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止焦炭塔油氣出口結(jié)焦的裝置，其特征在于， 所述的第二級(jí)急冷油注入設(shè)備包括豎向清焦法蘭(1)、側(cè)向清焦法蘭(2)、四通(3)和一個(gè)n級(jí)急冷油霧化噴頭(5)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求卜5之一所述的防止焦炭塔油氣出口結(jié)焦裝置的使用方法， 其特征在于，所述的急冷油采用柴油、重柴油或蠟油；急冷油的溫度為100 350 'C，急冷油的流量為焦炭塔進(jìn)料的5 10%。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的防止焦炭塔油氣出口結(jié)焦裝置的使用方法，其特 征在于，在油氣管線上設(shè)置注汽設(shè)施以加快油氣管線內(nèi)油氣的流速。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的防止焦炭塔油氣出口結(jié)焦裝置的使用方法，其特征 在于，所述的防止焦炭塔油氣出口結(jié)焦裝置為四通結(jié)構(gòu)，當(dāng)油氣線結(jié)焦時(shí)，拆 卸豎向清焦法蘭(1)和側(cè)向清焦法蘭(2)，定期機(jī)械清焦。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種防止焦炭塔油氣出口結(jié)焦的裝置及其使用方法，包括在焦炭塔的塔頂油氣出口處的油氣管線上采用至少兩級(jí)的急冷油注入設(shè)備。其中第一級(jí)的注入設(shè)置在塔頂?shù)挠蜌獬隹谔帲M可能地靠近焦炭塔頂封頭，可盡早終止焦化反應(yīng)，通過多點(diǎn)的注入方式將急冷油主要集中在塔頂?shù)挠蜌獬隹谔?，使其與油氣充分接觸，降低油氣溫度；在第一級(jí)的注入之后的油氣管線上設(shè)置第二級(jí)注入。本方法進(jìn)一步提高焦炭塔的處理量，還可使焦炭塔操作壓力降低，有利于提高裝置的液體產(chǎn)品收率，使裝置對(duì)加工高瀝青質(zhì)含量的渣油適應(yīng)性提高。
文檔編號(hào)C10G5/00GK101343553SQ20071011874
公開日2009年1月14日 申請(qǐng)日期2007年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月13日
發(fā)明者卓 李, 李出和, 剛 胡, 偉 許, 賈桂茹, 顧一天, 穎 馬 申請(qǐng)人:中國石油化工集團(tuán)公司;中國石化工程建設(shè)公司