BRPI1008754B1 - Sistema de alimentação central - Google Patents

Description

(54) Título: SISTEMA DE ALIMENTAÇÃO CENTRAL (51) Int.CI.: C10G 9/14; C10B 57/04 (30) Prioridade Unionista: 10/02/2010 US 12/703,644, 11/02/2009 US 12/369,691 (73) Titular(es): CURTISS-WRIGHT FLOWCONTROL CORPORATION (72) Inventor(es): GARY LARSEN; RUBEN LAH

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SISTEMA DE ALIMENTAÇAO CENTRAL

CAMPO DA INVENÇÃO [001] A presente invenção refere a um sistema de alimentação central para uso com uma operação de coqueamento, que pode ser utilizado para dispensar subproduto residual, vapor e ou de resfriamento de resfriamento em um recipiente, tais como o estoque de alimentação de petróleo em um tambor de coque.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO E ARTE RELACIONADA [002] Na indústria de processamento de hidrocarbonetos, muitas refinarias recuperam produtos de valor a partir do óleo pesado residual que permanece após as operações de refino estarem concluídas. Este processo de recuperação é conhecido como coqueamento atrasado. Coqueamento atrasado produz destilados valiosos, deixando coque como um subproduto em grandes recipientes ou tambores de coque. O processo de coqueamento atrasado envolve dirigir um fluxo de subproduto residual através de uma entrada a partir de uma fonte de alimentação dentro do referido recipiente como um tambor de coque.

[003] A tendência geral na indústria de coqueamento atrasado é maior segurança, durabilidade, eficiência e confiabilidade. Projetos da arte anterior de dirigir o fluxo de subproduto residual aquecido através de uma entrada a partir de uma fonte de alimentação em um tambor de coque não funcionam para atender tais objetivos. Utilizando um sistema de distribuição que permite controle sobre a distribuição, dispersão e padrões de fluxo de subprodutos residuais, vapor e fluidos de resfriamento em um recipiente reservatório pode ser desejável. Como tal, há

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2/42 uma necessidade de melhorar a forma como materiais e fluidos, incluindo subprodutos residuais são injetados nos grandes tambores de coque.

RESUMO DA INVENÇÃO [004] De acordo com a invenção como mostrado em modalidades e amplamente descrito, a presente invenção possui um sistema de injeção de alimentação central para uso em um sistema de coqueamento atrasado, ou sistema semelhante. Algumas modalidades do sistema de injeção de alimentação central compreendem uma bobina acoplada a um tambor de coque e um sistema de injeção de alimentação central para o depósito de subproduto residual no tambor de coque através de uma abertura na bobina. Em algumas modalidades, o sistema de alimentação central compreende um bico de injeção para a introdução de estoque de alimentação em um tambor de coque. Em algumas modalidades, o sistema de alimentação central compreende um bico de injeção retrátil, que pode ser estendido para dentro através de uma abertura na bobina e / ou um recipiente para a introdução de um sólido, líquido e / ou gás, incluindo, mas não limitado a estoque de alimentação, vapor e fluidos de resfriamento para dentro de um tambor de coque. Algumas modalidades podem compreender uma luva de entrada em engajamento deslizante com um bico de injeção retrátil. Em algumas modalidades, um bico retrátil pode ser retraído em uma luva de entrada para fora do corpo principal do tambor de coque e / ou uma bobina quando não em uso.

[005] Em algumas modalidades, o sistema de alimentação central compreende ainda um segmento removível conectado à entrada de uma bobina, para facilitar a distribuição

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3/42 controlada ou dispersão de um subproduto residual para o recipiente reservatório durante um processo de fabricação.

[006] Em algumas modalidades, o sistema de alimentação central pode ainda compreender segmentos de tubo ligados à entrada de bobina estruturados para permitir o controle sobre os gradientes térmicos dentro do sistema de alimentação central em si.

[007] Além disso, as modalidades da presente invenção podem apresentar métodos de distribuição subproduto residual em um recipiente reservatório por um ou mais bicos injetores.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [008] A fim de que a maneira pela qual as supracitadas e outras vantagens e características da invenção sejam obtidas, uma descrição mais particular da invenção brevemente descrita acima será prestada com referência à suas modalidades específicas que são ilustradas nos desenhos anexados. Entendimento de que esses desenhos representam apenas modalidades típicas da invenção e não devem, portanto, ser considerados limitantes do seu âmbito, a invenção será descrita e explicada com a especificidade e detalhes adicionais através do uso dos desenhos que acompanham em que:

A figura 1 ilustra uma vista em perspectiva de corte de um sistema de distribuição como acoplado a um tambor de coque;

A figura 2 ilustra uma vista em perspectiva de um outro sistema de distribuição, ou seja, um sistema que compreende duas alimentações de entrada co-axiais opostas acopladas a um tambor de coque;

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Figura 3 ilustra uma vista de corte de um sistema de alimentação central em uma posição aberta, de acordo com uma modalidade, uma vez que é acoplado a uma bobina que anexa entre um tambor de coque e uma válvula do coletor em um sistema de coqueamento atrasado;

A Figura	4	ilustra	uma vista de	corte	de	uma
modalidade de	um	sistema	de alimentação	central	em	uma
posição retraída;
A Figura 5	ilustra uma	vista em perspectiva de	um	bico

de injeção retrátil de acordo com uma modalidade da presente invenção;

A Figura 6 ilustra uma vista em perspectiva de corte de uma modalidade do sistema de alimentação central;

A Figura 7 ilustra uma vista em corte de uma modalidade de um sistema de alimentação central e bico retrátil;

A Figura 8 ilustra uma vista em perspectiva de um bico de injeção retrátil de acordo com uma modalidade exemplar da presente invenção;

A Figura 9 ilustra uma vista em perspectiva de um bico de injeção retrátil de acordo com uma modalidade;

A figura 10 ilustra uma vista em perspectiva de um bico de injeção retrátil de acordo com uma modalidade, e

As Figuras 11a e 11b ilustram uma vista em perspectiva dos bicos de injeção retráteis de acordo com modalidades da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERIDAS [009] Será facilmente entendido que os componentes da presente invenção, como geralmente descritos e ilustrados nas figuras aqui, poderiam ser organizados e projetados em

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5/42 uma grande variedade de configurações diferentes. Assim, a seguinte descrição mais detalhada das modalidades do sistema e método da presente invenção, e representados nas figuras 1 a 11, não se destina a limitar o escopo da invenção, como alegado, mas é meramente representativa das modalidades atualmente preferidas da invenção. Modalidades atualmente preferidas da invenção serão melhor compreendidas com referência aos desenhos onde partes iguais são projetoadas por números iguais em toda descrição.

[0010] A presente invenção refere-se a métodos e sistemas para distribuição de subprodutos residuais em um recipiente reservatório. Modalidades preferidas referem especialmente à distribuição de subprodutos de petróleo em um tambor de coque como parte de um processo de coqueamento atrasado. Várias considerações afetam o projeto de sistemas e métodos de distribuição. Por exemplo, utilizar um sistema de distribuição que permite o controle sobre os padrões de fluxo de subprodutos residuais em um recipiente reservatório pode ser desejável. Exemplos de sistemas de distribuição são ilustrados ao longo das figuras.

[0011] As Figuras 1 e 2 ilustram exemplos de sistemas de alimentação simples. Como ilustrado em sistemas representados nas figuras 1 e 2, a combinação de pressão dentro da linha de alimentação e a alta temperatura do subproduto residual produz força significativa dentro da linha de alimentação quando subproduto entra em uma entrada. O subproduto residual pode ser movido através da entrada, sob pressão, no interior do recipiente em altas velocidades, atingindo o lado interno da estrutura de

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6/42 suporte da parede lateral em frente à área de saída da entrada. Enquanto o recipiente pode estar pré-aquecido, por exemplo, a uma temperatura de cerca de 450 ° Fahrenheit, o subproduto de entrada pode ser injetado no tambor em uma temperatura significativamente maior, por exemplo, cerca de 900 ° Fahrenheit. O fluxo de alta velocidade de subproduto residual aquecido colide com a superfície interior do corpo de suporte da parede lateral que é perpendicular ou substancialmente perpendicular à direção do fluxo de subproduto residual aquecido de movimento rápido.

[0012] Enquanto a simplicidade do sistema descrito nas Figuras 1 e 2 pode ser desejável, os sistemas que permitem um controle adicional sobre o fluxo de subproduto residual aquecido para o recipiente pode ser desejável. Por exemplo, o súbito afluxo de material aquecido em um recipiente pressurizado estagnado pode provocar fortes desvios de distribuição de calor em todo recipiente 2, o corpo de suporte da parede lateral 4, o flange menor 5, parafusos conectando o recipiente a outros componentes, e como uma válvula do coletor. O subproduto residual aquecido pode ser injetado no recipiente 2 e impactar na parede lateral oposta. A parede impactada e arredores instantaneamente começam a aquecer. Este ponto de impacto sobre a parede lateral é o centro térmico a partir do qual o calor é distribuído inicialmente para as outras áreas adjacentes do recipiente 2. Uma vez que o subproduto residual entra no recipiente, a parede lateral oposta e a área circundante são aquecidas. Ao longo do tempo, o material residual reúne e se acumula dentro recipiente 2 em um local oposto à entrada 6. Quando isso acontece, o fluxo constante de

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7/42 subproduto residual alternativamente impacta o coque, resfriado recém-formado, em vez da parede lateral, alterando o centro térmico. Como subproduto residual adicional continua a ser injetado no recipiente 2, o ponto de impacto, e, portanto, o centro térmico, continua a afastar-se da parede lateral oposta em direção à entrada 6, resultando na distribuição desigual de calor ou variação térmica.

[0013] Distribuição de calor irregular, ou variância térmica, existentes no recipiente 2, como resultado do influxo de subproduto residual da maneira descrita acima induz desigual distribuição de tensão dentro do recipiente 2, flange inferior 5, e o membro flangeado correspondente acoplado ao recipiente 2, os parafusos acoplando os dois juntos e a válvula anexa.

[0014] Além disso, o processo de coqueamento atrasado tipicamente utiliza, pelo menos, dois recipientes. Enquanto um recipiente está sendo preenchido o outro está sendo esvaziado de material e preparado para receber outro lote de subproduto. Durante o ciclo desligado quando um recipiente está sendo esvaziado do seu conteúdo, ele é arrefecido por água e retornado a um estado de equilíbrio. Este padrão cíclico de dispensar subproduto residual quente no recipiente 2 e posteriormente hidro-jatear o subproduto contribui para o diferencial térmico e estresse dentro do recipiente 2. Carga e descarga cíclicas ou estresse e deestresse de recipiente 2 são referidos como ciclagem térmica. Além de outros fatores, ciclagem térmica normalmente resulta no enfraquecimento ou fadiga do recipiente 2 e suas partes componentes, o que leva a uma

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8/42 redução na vida útil do recipiente 2.

[0015] Além de variância térmica dentro do recipiente e sistemas de injeção, controle sobre o fluxo de subproduto residual aquecido para o recipiente pode ser desejável por várias razões. Como outro exemplo, morfologia de leito de coque pode ser influenciada por vários fatores, incluindo a canalização do fluxo e as características de resfriamento. Canalização do fluxo é um processo complexo que ocorre quando subproduto residual é injetado no fundo de um tambor de coque. Por exemplo, quando o recipiente começa a encher, o peso do subproduto residual pressionando para baixo pode começar a influenciar os padrões de canalização de fluxo de subproduto residual sendo injetado dentro do recipiente, uma vez que é ejetado de uma entrada. Padrões diferentes de canais de fluxo afetam o processo de coque. A relação entre os padrões de canal de fluxo e o processo de coqueamento é complexa. Por exemplo, a canalização do fluxo afeta não só a introdução de subproduto residual para um recipiente de coque, mas a introdução de vapor em processos subseqüentes e o fluxo de fluido de resfriamento utilizado para resfriar o leito de coque. Canalização de fluxo regular ou irregular pode resultar em características diferentes de resfriamento.

[0016] Assim, o complicado processo que produz um padrão de canalização de fluxo particular, por exemplo, a canalização do fluxo irregular ou a canalização do fluxo regular pode ter um efeito concomitante sobre a variância térmica no tambor de coque, uma vez que está sendo preenchido, o movimento de vapor através de um leito de coque injetado no leito de coque para quebrar compostos

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9/42 orgânicos voláteis e pode resultar em características alteradas de resfriamento incluindo mas não limitado à quantidade de água necessária para resfriar o leito de coque e resfriar o caminho que o fluido de resfriamento segue através do leito de coque durante o ciclo de resfriamento. Por exemplo, canalização de fluxo irregular resultante pode resultar em características de resfriamento irregulares que podem alterar as variações térmicas no recipiente de coqueamento efetivamente diminuindo a vida útil de um recipiente de coque.

[0017] Como outro exemplo, a canalização do fluxo irregular pode resultar em características de resfriamento que resfria partes do tambor de coque e do leito de coque dramaticamente, enquanto deixa áreas do leito de coque que não são suficientemente resfriadas antes de serem cortadas do tambor. Explosões de gás quente, líquido e partículas podem ocorrer quando uma ferramenta de corte é abaixada através do leito de coque e as áreas aquecidas do leito de coque são encontradas. Estas explosões podem ser perigosas.

[0018] A figura 1 ilustra um tipo de distribuidor ou sistema de distribuição. Enquanto a simplicidade do sistema representado na figura 1 pode ser desejável, os sistemas que permitem um controle adicional sobre o fluxo de subproduto residual aquecido para o recipiente 2 pode ser desejável. Especificamente, a Figura 1 ilustra uma vista em perspectiva de corte de um distribuidor ou sistema de distribuição anexado ou acoplado ao recipiente 2, mostrado como um tambor de coque. Recipiente 2 compreende um corpo de suporte de parede lateral cilíndrica 4 e um flange inferior 5. O flange inferior 5 ainda compreende uma

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10/42 pluralidade de furos 7 que são usados para receber os parafusos neles para seguramente acoplar o recipiente 2 a outro membro flangeado correspondente, como uma válvula do coletor ou um conjunto de bobina intermediário. Acoplado ao recipiente 2 existe um distribuidor de subproduto 6, mostrado na forma de um tubo cilíndrico com um segmento de flange e uma abertura 8 para permitir que a entrada 6 esteja em conexão de fluido com o interior do recipiente 2. Como uma linha de alimentação está ligada à entrada 6, o subproduto residual na linha de alimentação pode ser recebido através da abertura 8 da entrada 6, encaminhado através da estrutura de tubulação da entrada 6, e dispensado ou disposto dentro do recipiente 2. Uma quantidade significativa de distribuição de calor irregular, variância térmica e canalização de fluxo irregular pode existir dentro do recipiente 2, devido à incapacidade da alimentação de entrada 6 de dispensar subproduto de uma maneira controlada e previsível.

[0019] A figura 2 ilustra um outro tipo de distribuidor ou sistema de distribuição. Especificamente, a Figura 2 ilustra uma vista em perspectiva de um distribuidor ou sistema de distribuição anexado ou acoplado ao recipiente 2, mostrado como um tambor de coque. Recipiente 2 compreende um corpo de suporte de parede lateral cilíndrica 4 e um flange inferior 5. Flange inferior 5 ainda utiliza uma pluralidade de furos 7 que são usados para receber parafusos de alta resistência para seguramente acoplar o recipiente 2 a outro membro flangeado correspondente 9, tal como uma válvula do coletor ou um conjunto de bobina intermediário. Acoplado a um recipiente 2 existe um

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11/42 primeiro distribuidor de subproduto, mostrado como alimentação de entrada 1, e um segundo distribuidor de subproduto, mostrado como alimentação de entrada 3 posicionada em frente e coaxial uma com a outra. Cada uma das alimentações de entrada 1 e 3 funciona para dispensar subproduto no recipiente 2 durante o coqueamento atrasado. Embora a adição de outra alimentação de entrada ou distribuidor ajude a aliviar alguns dos problemas associados ao influxo de subproduto residual para um recipiente de coque acima na Figura 1, o efeito corretor ou benefício de duas alimentações de entrada opostas sobre estes problemas é apenas o mínimo. Uma quantidade significativa de distribuição de calor irregular, variância térmica e canalização de fluxo irregular ainda existe dentro do recipiente 2, devido à incapacidade das alimentações de entrada 1 e 3 de dispensar subproduto de uma maneira controlada e previsível.

[0020] A Figura 3 ilustra uma modalidade da presente invenção do sistema de injeção de alimentação central 10. Este sistema descrito compreende uma bobina 20, um bico de injeção retrátil 14, e uma luva de entrada 58 projetado para operar dentro de um sistema de coqueamento atrasado. Em algumas modalidades, a bobina 20 compreende um eixo cilíndrico ou cônico ou corpo de suporte 32 tendo uma parede lateral 34, e um flange superior 24 e flange inferior 28 formados em cada extremidade do eixo 32, respectivamente. Em operações do coletor, a bobina 20 é posicionada de forma intermediária entre um tambor de coque e uma válvula do coletor. Um tambor de coque pode utilizar uma seção de flange correspondente que pode ser montada e

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12/42 acoplada ao flange superior 24 da bobina 20. Da mesma forma, uma válvula do coletor também tendo uma seção de flange correspondente é montada e acoplada ao flange inferior 28. A bobina 20 inclui ainda um interior 30 e uma superfície de parede lateral interior 22. Em algumas instalações o tambor de coque pode ser soldado à bobina 20, ou acoplado à bobina 20, utilizando uma pluralidade de parafusos de ajuste através da pluralidade de furos 36. Da mesma forma, a válvula do coletor pode ser soldada à bobina 20, ou acoplado à bobina 20 utilizando uma pluralidade de parafusos de ajuste através da pluralidade de furos 40.

[0021] Sistema de alimentação central 10 pode compreender uma luva de entrada 58 que funciona para entregar subproduto residual para um bico de injeção retrátil 14. Luva de entrada 58 pode incluir um componente flangeado 60, permitindo que a luva de entrada 58 acople a uma linha de alimentação 112. Quando conectado a uma linha de alimentação 112, um subproduto residual, tal como subprodutos de petróleo utilizados na fabricação de coque, podem entrar no sistema de alimentação central 10.

[0022] Em algumas modalidades, o bico de injeção retrátil 14, quando em uma posição aberta, como mostrado nas Figuras 3, 6 e 7, está em comunicação fluida com a luva de entrada 58, permitindo que o subproduto petróleo residual, o vapor, e / ou fluidos de resfriamento fluam através da luva de entrada 58 e no bico de injeção retrátil 14. Quando o bico de injeção retrátil 14 está na posição aberta, o subproduto de petróleo, vapor e / ou fluidos de resfriamento podem ser autorizados a fluir através do bico de injeção retrátil 14 para fora da saída

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13/42 para o interior da bobina 30 ou o interior de um recipiente.

[0023] Em algumas modalidades, o bico de injeção retrátil 14 pode ser modificado para ajustar as características de fluxo. Em algumas modalidades, a parte reta 19 do bico de injeção retrátil 14 pode ser fabricada com tubos que tem o mesmo diâmetro interno como um segmento de tubo curvo 62 da luva de entrada 58. Alternativamente, a parte reta 19 do bico de injeção retrátil 14 pode ser fabricado com tubo que tem um diâmetro interno maior ou menor que um segmento de tubo curvo 62 da luva de entrada 58. Em algumas modalidades, a parte reta 19 do bico de injeção retrátil 14 é moldado com precisão para se adequar a elipse de um segmento de tubo curvo 62. A forma do bico de injeção 14 pode também ser moldada para ser uma continuação direta do contorno do segmento de tubo curvo 62 quando ele está alinhado na posição aberta para permitir que subprodutos residuais fluam para o recipiente. Em outras modalidades, a saída 81 do bico de injeção retrátil 14 pode ser construída em várias formas e tamanhos. Em algumas modalidades, a saída 81 compreende uma forma elíptica e tem um diâmetro pelo menos tão grande quanto o diâmetro transversal da cavidade interior 88 do bico de injeção retrátil 14, tal que a saída 81 permite um fluxo regular de subproduto residual para a bobina 20 e recipiente sem aumentar a resistência ao fluxo de subproduto através do sistema de alimentação central 10.

[0024] A luva de entrada 58 pode incluir uma superfície flangeada 60 próxima a, e sendo utilizada para conectar a luva de entrada 58 a, uma linha de alimentação 112 e pode

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14/42 ainda compreender uma segunda superfície flangeada 61 para ligar a luva de entrada 58 para a entrada flangeada 6 da bobina 20. Em algumas modalidades, a luva de entrada 58 é projetado para segurar e ser deslizavelmente conectado a um bico de injeção retrátil 14 permitindo que o bico de injeção 14 passe de uma posição aberta, como ilustrado na Figura 3, para uma posição retraída, como ilustrado na Figura 4 . A luva de entrada 58 pode também incluir uma terceira superfície flangeada 114 para operavelmente conectar a luva de entrada 58 a um atuador 110.

[0025] Luva de entrada 58 pode funcionar para receber o subproduto residual da alimentação 112 estender da flange 60 como mostrado. Em algumas modalidades, luva de entrada 58 pode integralmente formar com um segmento de tubo curvo 62 que é mostrado nas Figuras 3 e 4 para dobrar aproximadamente 90 ° ou com um segmento de tubo de uma forma diferente. Por exemplo, como ilustrado nas Figuras 5, 6 e 7, luva de entrada 58 pode ser estruturado para formar com um segmento de tubo de quatro posições 150. Segmento de tubo curvo 62, ou segmento de tubo de outra forma, também pode ser projetado para dobrar uma quantidade significativa menor, ou mais, como é ilustrado nas Figuras 3 ou 4, para acomodar instalação do sistema de alimentação central 10 em operações de coqueamento preexistentes. Por exemplo, se uma linha de alimentação em uma operação de coqueamento particular, exigir um ângulo mais obtuso ou agudo, o segmento de tubo formado 62 pode ser projetado em conformidade. Em outras modalidades, o segmento de tubo formado 62 também pode acomodar redirecionamento de subprodutos de petróleo em um eixo vertical, bem como na

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15/42 curva horizontal ilustrada nas Figuras 3 e 4. Em outras modalidades, o segmento de tubo formado 62 pode ser fabricado para consistir em mais do que dobrar, permitindo que a luva de entrada 58 trilhe um caminho curvilíneo necessário para a instalação do sistema de alimentação central 10. Assim, o segmento de tubo formado 62 permite que o sistema de alimentação central 10 seja fabricado para retro adaptar qualquer operação de descoqueamento existente, de forma flexível permitindo a implementação de um sistema de injeção de alimentação central 10 de acordo com modalidades da presente invenção para ser implementado de forma eficiente e com custos mínimos para instalação.

[0026] Em algumas modalidades, cada um de linha de alimentação, entrada 58, segmento de tubo formado 62 e bico de injeção retrátil 14 estão em conexão fluida com o outro quando o bico de injeção retrátil 14 está em uma posição aberta. Quando o sistema de injeção 10 está em uma posição aberta, subproduto residual pode ser autorizado a viajar através do e, finalmente, ser depositado na bobina 20 e um tambor de coque em anexo. Vapor, água ou outros fluidos podem também ser autorizados a viajar através das injeções de alimentação centrais durante as várias fases do processo de coqueamento atrasado.

[0027] No entanto, quando o bico de injeção retrátil 14 está em uma posição retraída, conforme ilustrado na Figura 4, a entrada da linha de alimentação 58 e o segmento de tubo formado 62 podem permanecer em conexão fluida com a linha de alimentação, mas o fluxo de subproduto residual através do sistema de alimentação central para o tambor de coque é impedido. Quando retraído, o sistema 10 pode,

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16/42 adicionalmente, bloquear o movimento de partículas (por exemplo, finos de coque) de entrar no sistema 10 do recipiente, quando o coque é cortado a partir do interior do recipiente.

[0028] Configurações estruturais alternativas podem ser utilizadas para a luva de entrada 58. Alguns exemplos de configurações estruturais alternativas são mostrados nas Figuras 5, 6 e 7. Como mostrado na Figura 5, uma luva de entrada 58 estruturalmente formado como uma válvula de quatro vias pode ser utilizado. Como mostrado nas Figuras 5, 6 e 7, algumas modalidades do sistema de injeção de alimentação central 10 compreendem uma bobina 20, um bico de injeção retrátil 14, e uma luva de entrada 58 projetado para operar dentro de um sistema de coque. A luva de entrada 58 funciona para entregar subproduto residual, vapor, e / ou fluido de resfriamento ao bico de injeção retrátil. A luva de entrada 58 pode incluir um componente flangeado 60, permitindo que a luva de entrada acople a uma linha de alimentação 112. Como mostrado na Figura 5, a linha de alimentação 112 pode acoplar na luva de entrada 58 através de uma segunda superfície flangeada e pode ainda compreender uma terceira superfície flangeada 114 para ligação a um atuador 110.

[0029] Como mencionado anteriormente, a modificação da forma estrutural da luva de entrada 58, pode ser realizada para fornecer características de fluxo ajustado e / ou para reduzir os problemas associados com o fluxo de subproduto residual, vapor e / ou fluido de resfriamento para um recipiente de coque. Por exemplo, as variações térmicas, canalização de fluxo irregular, características de

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17/42 resfriamento irregulares e outras questões experimentadas podem ser retificados. Além disso, a variação térmica no sistema de alimentação central em si pode ser controlada, assim permitindo que estoque de alimentação de hidrocarboneto fundido flua através do sistema de alimentação central 10. A Figura 6 ilustra uma vista de corte de uma modalidade de um sistema de alimentação central 10. Sistema de alimentação central 10 pode compreender várias configurações de tubos que permitem que os materiais residuais de fundição, de resfriamento ou vapor sejam alimentados em um recipiente de coqueamento. Por exemplo, o sistema de alimentação central 10 pode compreender um segmento de tubo em forma de quatro vias 150 operavelmente ligado a uma bobina 20, e atuador 110. O bico de injeção retrátil representado na Figura 6 está em uma posição aberta com o bico de injeção retrátil 14 estendido para o interior 3 0 da bobina 20. A luva de entrada de preferência compreende uma superfície flangeada 60 próxima a, e sendo utilizada para conectar a luva de entrada 58 a uma linha de alimentação 112 e pode ainda compreender uma segunda superfície flangeada 61 para ligar a luva de entrada 58 à entrada flangeada 6 de uma bobina 20. A luva de entrada 58 pode também incluir uma terceira superfície flangeada 114 projetada para conectar a luva de entrada 58 à superfície flangeada de um atuador 110. Em algumas modalidades, a luva de entrada 58 é projetado para segurar e deslizavelmente conectar um bico de injeção retrátil 14, permitindo que o bico de injeção 14 passe de uma posição aberta, como ilustrado na Figura 6, para uma posição retraída. Luva de entrada 58 funciona para receber

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18/42 subproduto residual, vapor e / ou líquido de resfriamento a partir da linha de alimentação 112. Algumas modalidades utilizam um segmento de tubo em forma de quatro vias 150, conforme ilustrado nas Figuras 5, 6 e 7, para regular gradientes térmicos ao longo do sistema de alimentação central 10, devido à simetria equilibrada do sistema de alimentação central 10 em si.

[0030] Regulação de gradientes térmicos dentro do sistema de alimentação central 10 em si reduz o desgaste concomitante de peças associadas com o sistema de alimentação central 10. Por exemplo, algumas modalidades adicionais do sistema de alimentação central 10 podem ser estruturadas de forma a utilizar um sistema de tubulação em configurações projetadas para controlar o fluxo de resíduos, vapor e / ou materiais de resfriamento através do sistema de alimentação 10. Assim, enquanto um segmento de tubo de quatro vias é representado na figura 6, os segmentos de tubo curvos retratados nas figuras números anteriores 3 e 4 e os segmentos de tubo retos ilustrados nas figuras 1 e 2, e configurações adicionais de tubo que permitem que resíduos derretidos, vapor e / ou fluidos de resfriamento sejam alimentados em um recipiente de coque são contempladas.

[0031] O sistema de alimentação central 10 pode ser construído a partir de tubo programado ou material fundido para suportar e entregar subproduto residual de alta temperatura e de alta pressão conforme o pretendido. Outros tamanhos e materiais podem ser usados dependendo do uso final em particular, e como ditam os requisitos do sistema. Com efeito, embora particularmente adequado para ser usado

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19/42 dentro de um processo de coqueamento atrasado, a presente invenção pode ser utilizada em outras áreas de fabricação, cada uma exigindo construção de materiais diferentes.

[0032] Com	referência	à	Figura	3,	como	subproduto
residual entra	na	luva	de	entrada	58	do	sistema de
alimentação central	10 a	partir da	linha	de	alimentação

112, isto é feito a uma temperatura e velocidade elevadas. Posteriormente, o subproduto residual é encaminhado através de segmento de tubo formado 62. O subproduto residual entra na seção de tubo em formado 62 e encontra a entrada 80 do bico de injeção retrátil 14. Subproduto residual viaja da entrada 80 através do bico de injeção retrátil 14, e sai na saída 81.

[0033] Em algumas modalidades o controle sobre o local da injeção de fluxo de subproduto residual, vapor e / ou fluido de resfriamento sendo introduzidos no interior da bobina e / ou recipiente pode ser controlado. Por exemplo, o ângulo de introdução relativo à bobina pode ser controlado. Como outro exemplo, como subproduto residual entra no interior 30 da bobina 20 e / ou recipiente, ele faz isso perto do centro da bobina 20, em uma direção de preferência compreendendo uma componente vertical. Em outras modalidades, subproduto residual entra no interior 30 da bobina 20 a partir de uma posição diferente do centro da bobina 20, incluindo perto da superfície interior 30 da bobina em si. Como outro exemplo, como ditado pela canalização do fluxo desejada de um sistema particular, o sistema de alimentação central 10 pode ser utilizado para injetar subproduto residual, vapor e / ou fluido de resfriamento na bobina e / ou recipiente compreendendo uma

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20/42 componente direcional vertical ou qualquer outro o ângulo desej ado.

[0034] Controle sobre o local d injeção e ângulo de injeção pode ser desejável. Por exemplo, a alimentação para o centro do interior 30 da bobina 20 pode ser utilizada para garantir que a bobina e as paredes laterais de um recipiente de coque sejam expostas a um fluxo consistente de subproduto. Como outro exemplo, o fluxo controlado de subproduto residual fundido a partir do bico de injeção 14 pode garantir que a exposição ao subproduto residual fundido seja consistente em toda a superfície do interior da bobina 20 e recipiente, reduzindo os efeitos prejudiciais potenciais associados a ciclos térmicos repetitivos. Como outro exemplo de fluxo controlado de subproduto residual fundido a partir do bico de injeção 14 pode assegurar o controle sobre os padrões de canalização de fluxo. Como outro exemplo, características de resfriamento e a extração de compostos orgânicos voláteis a partir do leito de coque podem ser controladas. Além disso, as preocupações associadas com os pontos quentes em um leito de coque podem ser minimizadas.

[0035] Com referência às Figuras 5, 6 e 7, como subproduto residual, vapor e / ou líquido de resfriamento entram na luva de entrada 58 do sistema de alimentação central 10 a partir da linha de alimentação 112 o subproduto residual, vapor e / ou líquido de resfriamento podem ser encaminhados através do segmento de tubo em forma de quatro vias 150 através de uma luva de entrada 58, na entrada 80 do bico de injeção retrátil. Subproduto residual, vapor e / ou fluido de resfriamento pode fluir a

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21/42 partir da entrada 80 para o bico de injeção retrátil 14 e sair na saída 81. Fluxo de subproduto residual para a bobina e / ou recipiente pode ser controlado. Por exemplo, em algumas modalidades, como subproduto residual entra no interior 30 da bobina 20 e / ou recipiente, ele faz isso perto do centro da bobina 20, em uma direção de preferência compreendendo uma componente vertical. Em outras modalidades, subproduto residual entra no interior 30 da bobina 20 a partir de uma posição diferente do centro da bobina 20, incluindo perto da superfície interior 30 da bobina em si. Em algumas modalidades subproduto residual, vapor e / ou fluido de resfriamento podem ser introduzidos no interior da bobina e / ou recipiente em um ângulo em relação à bobina que pode ser controlado. Por exemplo, como ditado pela canalização do fluxo desejada de um sistema particular, o sistema de alimentação central 10 pode ser utilizado para injetar subproduto residual, vapor e / ou fluido de resfriamento na bobina e / ou recipiente compreendendo uma componente direcional vertical ou qualquer outro ângulo desejado. Em algumas modalidades, como subproduto residual, vapor e / ou líquido de resfriamento entra no interior 30 da bobina 20 e / ou um recipiente de coque ele faz isso perto do centro da bobina 20 e em uma direção paralela com o eixo vertical do tambor em si.

[0036] Com referência às Figuras 5, 6 e 7, em algumas modalidades, o fluxo de subproduto residual, vapor e / ou fluido de resfriamento na bobina / ou recipiente pode ser controlado. Por exemplo, o fluxo de subproduto residual, vapor e / ou fluido de resfriamento pode ser dispensado em

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22/42 uma direção que compreende uma componente vertical na bobina 20 efetivamente controlando a injeção de subproduto residual de vapor e / ou líquido de resfriamento para a bobina e / ou recipiente. Por exemplo, injetando resíduos fundidos em uma direção compreendendo uma componente vertical na bobina e / ou recipiente pode produzir um padrão uniforme em toda a superfície interna da bobina 20 e / ou recipiente, em vez de afetar apenas a superfície da parede lateral interior 22 em uma maneira perpendicular ou substancialmente perpendicular como as encontradas em outros projetos. Além disso, o controle exercido pelo bico de injeção 14 da presente invenção permite que outras características associadas a encher um recipiente com resíduos derretidos, vapor e / ou fluidos de resfriamento sejam afetadas. Por exemplo, a canalização do fluxo desigual e pontos quentes restantes em um leito de coque após o resfriamento podem ser substancialmente reduzidos e controlados como os padrões de injeção e direção de resíduos derretidos, vapor e / ou fluidos de resfriamento em um recipiente são controlados. Distribuição quase vertical ou parcialmente vertical pode ser resultado direto do posicionamento do sistema de alimentação central 10, o ângulo do segmento curvo da cavidade interior 82 do bico de injeção retrátil 14 e / ou a presença de elementos estruturais obstrutivos no interior do sistema de alimentação central 10. Assim, como o subproduto residual, vapor e / ou fluido de resfriamento passa através do bico de injeção retrátil 14, para dentro e através da entrada 80 e sai na saída 81, o ângulo de injeção de subproduto residual para a bobina 20 pode ser controlado através da

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23/42 utilização de diferentes comprimentos de um bico de injeção retrátil 14, pela regulação do ângulo da curva do segmento curvo da cavidade interior 82 ou através da introdução de elementos de controle de fluxo obstrutivos interior ao sistema de alimentação central 10.

[0037] A saída 81 do bico de injeção retrátil pode incluir várias configurações. As Figuras 9, 10 e 11 ilustram vistas em perspectiva de pontos de saída alternativos 81. Como mostrado na Figura 9, a saída 81 é composta por duas aberturas 120, cada uma das duas aberturas compreendendo um colar cônico 125. O colar cônico 125, associado com cada uma das duas aberturas 120, pode ser projetado com configurações estruturais alternativas. Como ilustrado na Figura 9, o primeiro anel cônico 126 pode se estender para dentro da cavidade interior 88 do bico de injeção 14 a uma distância menor do que o segundo anel cônico 127. Assim, alterando a forma da abertura de entrada 81, utilizando colares ou outras estruturas de controle de fluxo estruturais, modificação da forma dos anéis ou outras estruturas de controle de fluxo pode afetar o fluxo de subproduto residual, vapor e / ou líquido de resfriamento através do bico de injeção retrátil 14 e concomitantemente afeta o fluxo de subproduto residual, vapor e / ou líquido de resfriamento para o recipiente e bobina. Como ilustrado na Figura 9, cada colar pode incluir uma saída de colar 128, uma entrada de colar 130 e um corpo de colar 132. Cada saída de colar 128, entrada de colar 130 e corpo de colar 132 podem ser modificados estruturalmente para realizar o controle de fluxo de subproduto residual, vapor e / ou fluido de resfriamento através do sistema de alimentação

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24/42 central.

[0038] Além disso, a saída 81 do bico de injeção retrátil 14 pode ser equipada com um dispositivo de controle de fluxo. Em algumas modalidades, um dispositivo de controle de fluxo que inclui uma série de furos ou perfurações na saída 81 pode ser utilizado para alterar o fluxo de resíduos derretidos na saída. Por exemplo, um dispositivo de controle de fluxo poderia ser utilizado para modificar a natureza laminar do fluxo de resíduos derretidos na saída. Da mesma forma, os dispositivos de controle de fluxo podem ser usados em vários pontos do sistema de alimentação central 10 para alterar o fluxo de resíduos fundido através do sistema de alimentação central 10. Por exemplo, um ou mais dispositivos de controle de fluxo (s) podem ser utilizados para modificar a natureza laminar do fluxo de resíduos, vapor e / ou fluido de resfriamento através do sistema, ou para alterar a natureza do fluxo através do sistema de alimentação central 10 de uma forma desejável.

[0039] Em algumas modalidades subproduto residual sai na saída 81, que foi estruturalmente modificada para realizar o controle de fluxo de subproduto residual através do sistema de alimentação central e em um recipiente metalúrgico. Em algumas modalidades subproduto residual sai do bico de injeção 14 em uma direção que compreende um componente vertical. Em algumas modalidades, subproduto residual sai da saída 81 em cerca de um ângulo de 90 ° em relação ao ponto de entrada em uma parede lateral 22. Como tal subproduto residual não é direcionado para o lado oposto do recipiente ou bobina 20. Alternativamente,

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25/42 sistema de injeção 10 pode ser projetado para introduzir resíduos derretidos, vapor e / ou fluido de resfriamento no recipiente a cerca de um ângulo de 85°, 80°, 75°, 70°, 65°, 60°, 55°, 50°, 45°, 40° ou 35° em relação ao ponto de entrada em uma parede lateral 22. Alternativamente, sistema de injeção 10 pode ser projetado para introduzir resíduos fundidos, vapor e / ou fluido de resfriamento no recipiente em torno de um ângulo de 95°, 100°, 105°, 110°, 115°, 120°, 125°, 130°, 135° , 140° ou 145° em relação ao ponto de entrada em uma parede lateral 22.

[0040] Em algumas modalidades, o ângulo particular do segmento curvo da cavidade interior 82 e o comprimento do bico de injeção retrátil 14 podem variar dependendo das necessidades do sistema e do tamanho e dimensões dos recipientes em que o material está sendo depositado. Em uma modalidade preferida, o segmento curvo da cavidade interior 82 compreende um ângulo entre 0 e 90 ° para corresponder à gama de ângulo desejada dentro de um determinado recipiente de coque. Em algumas modalidades, o segmento curvo da cavidade interior 82 situa-se entre 60 e 90 °, efetivamente produzindo uma pulverização vertical ou quase de subproduto residual, vapor e / ou fluido de resfriamento saindo na saída 81, enchendo a bobina 20 e recipiente em uma forma desejada. Alternativamente, modalidades podem utilizar um segmento curvo da cavidade interior 82 com entre 30 e 60 ° de ângulo em relação ao ponto de entrada dentro da bobina 20 produzindo uma pulverização substancialmente vertical do subproduto residual para a bobina 20 e recipiente de coque.

[0041] Em algumas modalidades, um bico de injeção retrátil 14 menor pode ser usado. Além disso, o bico de

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26/42 injeção retrátil 14 menor pode ser utilizado em conjunto com um segmento curvo de uma cavidade interior 82, de tal forma que o comprimento reduzido do bico de injeção retrátil seja acoplado a um segmento curvo da cavidade interior 82 com um ângulo projetado para pulverizar subproduto residual para um ponto desejado no interior do tambor de coque. Alternativamente, algumas modalidades utilizam um bico de injeção retrátil 14 maior colocando a saída 81 do bico de injeção retrátil 14 diretamente no centro da bobina 2 0 ou mesmo se estendendo para além do centro da bobina 20. O bico de injeção retrátil maior pode ser utilizado em coordenação com uma curva mais vertical no segmento curvo da cavidade interior 82, de tal forma que o subproduto residual seria entregue diretamente ou perto do centro do reservatório e bobina 20, ou para o desejado local no interior da bobina 20 para controlar o fluxo de subproduto residual, vapor e / ou fluidos de resfriamento na bobina 20 e / ou recipiente.

[0042] As Figuras 3 e 4, por exemplo, retratam modalidades da presente invenção em que um segmento de bico retrátil 14 que é utilizado tem comprimento suficiente para estender a saída 81 do bico de injeção retrátil 14 para o centro da bobina 20. De acordo com o desejo de controlar o fluxo de subprodutos residuais e concomitantemente o enchimento da bobina e recipiente, o ângulo do segmento curvo da cavidade interior 82 pode ser ajustado adequadamente para resultar em uma pulverização de subproduto residual, vapor e / ou fluidos de resfriamento sendo impulsionado com o ângulo desejado de entrada e velocidade dentro do recipiente. Como tal, várias

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27/42 modalidades podem ainda compreender o uso de ângulos diferentes para o segmento curvo da cavidade interior 82 do bico de injeção retrátil 14 e também a utilização de vários comprimentos da seção reta 19 do bico de injeção retrátil 14 para garantir que o controle desejado sobre o fluxo de resíduos seja exercido.

[0043] Além disso, algumas modalidades alteram tanto o ângulo do segmento curvo da cavidade interior 82, bem como o comprimento da seção reta 19 do bico de injeção retrátil 14 para acomodar viscosidade, velocidades e gradientes de temperatura de subproduto residual sendo bombeados para o bico de injeção retrátil 14.

[0044] A luva de entrada 58 e o bico de injeção retrátil 14 podem compreender uma área de seção transversal uniforme e / ou diâmetro interior, ou podem incluir diferentes áreas de seções transversais ou diâmetros. Projetar o sistema de alimentação central 10 para compreender diferentes áreas de seções transversais ou diâmetros permite que o sistema de alimentação central 10 forneça para, e acomode, variando volumes e velocidades de subprodutos residuais, vapor e / ou fluido de resfriamento sendo transportados através do sistema, bem como para ajudar a controlar o fluxo de subprodutos residuais, vapor e / ou fluido de resfriamento para a entrega dentro da bobina 20.

[0045] A saída 81 do bico de injeção retrátil 14 também pode ser construída para ser elíptica em projeto, de modo a acomodar o material à medida que passa da saída 81 para a bobina 20 e recipiente. Em modalidades diversas, a forma da saída 81 pode ser modificada para acomodar várias

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28/42 velocidades e viscosidades e tipos de material que está sendo passado pelo bico de injeção retrátil 14. Além disso, a forma e o tamanho da abertura podem ser modificados para controlar o padrão de pulverização e características de fluxo de material e / ou líquidos ejetados na saída 81 do bico de injeção retrátil. Por exemplo, uma maior saída 81 pode ser usada para reduzir a velocidade do material de subproduto residual saindo do bico de injeção retrátil 14. Em outras modalidades, uma menor saída 81 pode ser usada para produzir um fluxo de maior velocidade de subproduto residual entrando na bobina 20 e recipiente. Desta forma, o padrão de subproduto residual fundido sendo ejetado do bico de injeção retrátil 14 pode ser controlado, o que aumenta a longevidade dos recipientes e bobinas, aumenta a segurança, melhora o rendimento de compostos orgânicos voláteis e efetivamente reduz a quantidade de tempo de inatividade necessário para a manutenção e reparação.

[0046] A Figura 4 ilustra uma vista em corte de uma bobina 20, e um sistema de alimentação central 10 em uma posição retraída. Durante o processo de coqueamento atrasado, subproduto residual é alimentado na bobina 20 e reservatório até que o recipiente esteja completamente ou quase cheio. Uma vez que o nível desejado de material residual foi alimentado dentro do recipiente, o fluxo de subproduto residual pode ser misturado com vapor de modo que subproduto residual e vapor flua no recipiente simultaneamente, as razões de subproduto residual e vapor podem ser alteradas para aumentar a produção de compostos orgânicos voláteis ou para produzir outros efeitos desejados. Além disso, a quantidade de vapor em relação à

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29/42 quantidade de subproduto residual pode ser aumentada ou diminuída ao longo do tempo quando um determinado recipiente enche. Uma vez que um recipiente está cheio, o fluxo de subproduto residual pode ser interrompido. Em processos típicos de descoqueamento da arte anterior, o recipiente é então resfriado com água de resfriamento e endurece efetivamente o subproduto residual. De acordo com algumas modalidades da presente invenção, a luva de entrada 58 e o bico de injeção retrátil 14 podem ser utilizados para bombear o vapor e / ou água na bobina 20 e recipiente, efetivamente purgando a luva de entrada 58 e o bico de injeção retrátil 14 de qualquer subproduto residual e / ou para permitir o resfriamento do recipiente e seu conteúdo. Isso efetivamente limpa a luva de entrada 58 e o bico de injeção retrátil 14, e, simultaneamente, resfria o recipiente, reduzindo a quantidade de tempo e de água utilizada para resfriar o recipiente. Em modalidades preferidas, uma vez que a luva de entrada e bico de injeção retrátil 14 foram purgados com vapor e / ou água, o bico de injeção retrátil 14 pode ser recolhido como mostrado na Figura 4.

[0047] Vários métodos para recolher o bico de injeção retrátil 14 podem ser utilizados de acordo com modalidades da presente invenção. Em algumas modalidades, um atuador 110 pode ser anexado à primeira extremidade do bico de injeção retrátil 86. O atuador 110 pode ser usado para aplicar força ao bico de injeção retrátil 14, efetivamente 14 retraindo o bico retrátil injeção do interior da bobina 30. Como mostrado na Figura 4, a segunda extremidade 85 do bico de injeção retrátil 14, em seguida, efetivamente forma

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30/42 uma parte da parede de superfície interior 22 da bobina 20. Retraindo o bico da injeção 14 após um recipiente ter sido preenchido, resfriado e a luva de entrada e o bico de injeção retrátil 14 terem sido expurgados, permite a posterior remoção da matéria carbonácea endurecida de um recipiente metalúrgico, utilizando uma das várias técnicas conhecidas na arte, sem o risco de entupimento do sistema de alimentação central com finos de coque ou outras partículas.

[0048] Normalmente, o material carbonáceo endurecido é cortado a partir do interior de um recipiente, utilizando uma broca de água de alta pressão. Como o material carbonáceo sólido é cortado a partir do interior do recipiente, ele cai entretanto em uma porta no fundo do recipiente através do interior 30 da bobina 20 para uma área abaixo do recipiente comumente referida como a calha, onde é coletado e descartado ou utilizado para fins posteriores.

[0049] O processo de coqueamento atrasado, e particularmente os passos de direcionar um subproduto residual em uma entrada de uma fonte de alimentação e permitindo que o subproduto residual seja dispensado ou eliminado dentro do recipiente, compreende utilizar um distribuidor que funciona para eliminar ou direcionar o subproduto para o recipiente.

[0050] Como uma linha de alimentação está ligada à entrada 6, o subproduto residual na linha de alimentação é recebido através da abertura 8 na entrada 6, encaminhado através da estrutura de tubulação da entrada 6, e dispensado ou eliminado dentro de recipiente 2. Durante o

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31/42 ciclo de preenchimento e / ou uma vez que o recipiente esteja cheio, o vapor pode ser canalizado através do sistema de entrada para o recipiente. Vapor limpa o sistema de entrada 10 e tira o coque de subprodutos de hidrocarbonetos valiosos, que estão autorizados a escapar através da linha de alimentação por cima onde são normalmente encaminhados para fracionadores. Depois de todos subprodutos de hidrocarbonetos valiosos terem sido retirados do residente de coque no recipiente, o vapor é bombeado para dentro do recipiente e lançado através de uma saída para uma área de recuperação de descarga até que a temperatura do tambor do recipiente e seu conteúdo atinge aproximadamente 500 ° F. Normalmente, posteriormente, a água é bombeada para o recipiente através do sistema de entrada e liberado para a área de recuperação de descarga até que o conteúdo do recipiente chegue a aproximadamente 200 ° F. Uma vez resfriado as válvulas de cabeçalho são abertas e o processo de corte de coque a partir do interior do recipiente começa.

[0051] O projeto simples ilustrado na Figura 1 pode criar problemas quando o coque é cortado a partir do interior do recipiente. Porque a entrada 6 permanece aberta no sistema simples, finos de coque e partículas poderiam acumular no sistema de entrada, efetivamente entupindo o sistema de entrada. Para amenizar o problema de entupimento, algumas operações permitem que a água flua através do sistema de entrada durante o processo de corte inteiro para garantir que o sistema de entrada se mantenha desobstruído. Em algumas operações 400 - 1000 galões de água por hora são bombeados através do sistema de entrada

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32/42 durante o processo de corte para garantir que o sistema de entrada de permanecer desobstruído.

[0052] Porque algumas modalidades do sistema de alimentação central utilizam um bico de injeção retrátil, conforme ilustrado nas Figuras 3-7, o bico de injeção retrátil não é exposto a partículas sólidas carbonáceas quando eles caem do recipiente para a calha baixo, reduzindo efetivamente o entupimento e / ou danos que poderiam ser causados ao bico de injeção, se autorizados a permanecer expostos a matéria carbonácea sólida caindo. Alternativamente, a presente invenção contempla a utilização de um bico de injeção fixo com um fecho deslizante, que poderia ser utilizado para cobrir a saída 81 do bico de injeção fixo após um ciclo de aquecimento, mas antes de o recipiente ser descoqueado. Alternativamente, a invenção contempla a utilização de um bico de injeção, que é ligado a um atuador que se aplica uma força tortional para o bico de injeção uma vez que o recipiente tenha sido preenchido com um nível desejado de subproduto residual, de tal forma que a saída 81 do bico de injeção seria apontada para baixo, reduzindo a possibilidade de material carbonáceo sólido embolar dentro e entupir os bicos de injeção, sem ter que efetivamente retrair o bico em si do interior 30 de uma bobina 20. No entanto, em modalidades preferidas, e como ilustrado nas Figuras 3 e 4, um bico de injeção retrátil 14 é utilizado.

[0053] Além de efetivamente vedar a entrada 6 da bobina

20, o bico de injeção retrátil 14 veda a abertura do segmento de tubo curvo 63 bloqueando o fluxo de matéria e / ou fluido entre as alimentações de entrada 3. Uma vez que o

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33/42 material carbonáceo sólido foi removido do interior do recipiente, por meios utilizados na arte anterior, o recipiente está limpo e pronto para ser preenchido com o subproduto residual adicional. Em um momento desejado, o bico de injeção retrátil poderia então ser movido para uma posição aberta, como ilustrado nas Figura 3, 5, 6 e 7, reabrindo a passagem da luva de entrada 58, através da entrada 80, através do bico de injeção retrátil 14 e para a saída 81, permitindo que um ciclo subseqüente de subproduto residual seja bombeado para dentro do recipiente. Desta forma, o processo de enchimento, resfriamento e remoção de material carbonáceo sólido a partir de um recipiente de coqueamento pode ser realizado repetidamente, com danos mínimos ao recipiente de coqueamento e bobina de um sistema de unidade de coqueamento atrasado.

[0054] A Figura 8 ilustra uma vista em corte de um bico de injeção que pode ser um bico de injeção retrátil 14. O bico de injeção retraído retratado, utilizado de acordo com algumas modalidades da presente invenção, compreende uma primeira extremidade de bico de injeção retrátil 86, uma tampa interior 83, uma cavidade interior 88, um segmento reto da cavidade interior 84, um segmento curvo da cavidade interior 82, uma segunda extremidade de bico de injeção retrátil 85, e uma seção reta do bico de injeção retrátil 19. Em modalidades preferidas, o bico de injeção retrátil 14 é estruturado como mostrado para permitir que o bico de injeção retrátil 14 todo engate deslizavelmente a parte reta de uma luva de entrada 58, alinhando uma entrada 80 com a luva de entrada 58 e expondo a saída 81 do bico de injeção retrátil 14 para o interior de um recipiente,

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34/42 permitindo efetivamente que subproduto residual flua através da luva de entrada 58 e do bico de injeção retrátil 14 a partir a saída 81 dentro de um recipiente. Como observado anteriormente, o ângulo do segmento curvo da cavidade interior 82 pode ser modificado para ajustar as características do fluxo de subproduto residual, vapor e / ou fluido de resfriamento no recipiente como desejado. Além disso, a forma e o tamanho da saída 81 podem ser alterados conforme desejado para produzir padrões de fluxo desejáveis de subproduto residual, vapor e / ou fluido de resfriamento em um recipiente. Além disso, o comprimento e o diâmetro da seção reta 19 doo bico de injeção retrátil 14 podem ser modificados conforme desejado para produzir o fluxo desejado de subproduto residual, vapor e / ou fluido de resfriamento através do bico de injeção 14 em si e para o interior de uma bobina 30 e recipiente.

[0055] A primeira extremidade do bico de injeção retrátil 86 pode ser estruturada para fornecer apego a um meio de atuação, permitindo que o bico de injeção retrátil 14 seja alternadamente movido para uma posição aberta ou fechada para permitir ciclos subsequentes de coque e de descoqueamento de um recipiente. Vários meios de atuador são contemplados pela presente invenção. Por exemplo, meios de atuador elétrico, meios de atuador hidráulico, meios de atuador pneumático e meios de atuador manual podem ser todos utilizados de acordo com várias modalidades da presente invenção. Um técnico no assunto gostaria que outros meios de atuação estejam disponíveis e possam ser utilizados em conjunto com a presente invenção para efetuar o controle desejável sobre a abertura e o fechamento do

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35/42 bico de injeção 14 em si.

[0056] A presente invenção contempla que a forma do bico de injeção 14 retrátil estará de acordo com a cavidade interior da luva de entrada. Enquanto representado com uma seção transversal circular nas Figuras 3 a 7, é contemplado que a forma da seção transversal do interior da luva de entrada 58 e a forma do bico de injeção retrátil 14 em si podem variar de circular. Por exemplo, o bico de injeção retrátil pode ser estruturado de forma a ter uma secção transversal elíptica. Alterar a forma da seção transversal do bico de injeção retrátil 14 pode ser desejável para alterar as características do fluxo e do padrão de ejeção de subproduto residual. Consistências diferentes e velocidades de fluxo podem ditar ainda que a cavidade interior 88 do bico retrátil14, bem como a cavidade interior 88 da luva de entrada 58 estruturada para ter cortes diferentes em todo o comprimento da seção reta 19 do bico de injeção retrátil 14. Por exemplo, em algumas modalidades, é desejável usar, como mostrada uma cavidade interior aproximadamente cilíndrica e reta 88, enquanto que em outras modalidades, é desejável que o diâmetro interior da cavidade interior 88 progressivamente aumente ou diminua ao longo do comprimento da seção reta 19 do bico de injeção retrátil 14 a partir do final do primeiro 85 bico de injeção retrátil 14 à segunda extremidade 86 do bico de injeção retrátil 14, diminuindo ou aumentando a resistência aplicada ao subproduto residual que flui através do bico de injeção retrátil 14.

[0057] Como observado anteriormente, o tamanho e o formato da entrada 80 e da saída 81 podem ser alterados

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36/42 para se conformar, como é o caso, com a entrada 80 com a forma do interior da luva de entrada 58 para o segmento de tubo curvo 63, permitindo que a passagem de fluido do subproduto residual através da luva de entrada 58 e bico de injeção 14 sem encontrar resistência dos elementos estruturais intrusivos.

[0058] As Figuras 6, 7 e 9 cada ilustram algumas modalidades de um bico de injeção 14. O bico de injeção retrátil retratado 14 pode compreender uma primeira extremidade de bico retrátil 86, uma tampa interior 83, uma cavidade interior 88, um segmento reto da cavidade interior 84, uma segunda extremidade de bico de injeção retrátil 85, pelo menos uma abertura 120 e, em algumas modalidades múltiplas aberturas 120, um colar cônico 125, onde o colar cônico pode incluir vários elementos, incluindo uma saída de colar 128, uma entrada de colar 130, e um corpo de colar 132. Em algumas modalidades, o bico de injeção retrátil 14 é estruturado como mostrado para permitir que o bico de injeção retrátil 14 todo engate deslizavelmente a parte reta da luva de entrada 58 alinhando uma entrada 80 com uma luva de entrada 58 e expondo a saída 81 do bico de injeção retrátil 14 para o interior do recipiente, permitindo efetivamente que subproduto residual, vapor e ou fluido de resfriamento flua através da luva de entrada 58 e do bico de injeção retrátil 14 a partir da saída 81 para dentro de um recipiente.

[0059] Como observado anteriormente, o uso de múltiplas aberturas e um colar ou outro aparelho de controle de fluxo podem ser utilizados como desejável para produzir padrões de fluxo desejável de subproduto residual, vapor e / ou

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37/42 fluido de resfriamento em um recipiente. Como descrito nas Figuras 6, 7 e 9, as modalidades da invenção podem utilizar duas saídas 81 dispostas de uma forma linear na parte superior do bico de injeção retrátil 14, permitindo que o subproduto residual, vapor e / ou fluido de resfriamento sejam injetados para cima, ou em outro ângulo desejado, em um recipiente. Conforme demonstrado, o uso de colares cônicos 125 também pode ser utilizado para alterar os padrões de fluxo. Alternativamente, como mostrado na Figura 10, uma saída de colar 128 pode ser utilizada em conjunto com um corpo de colar 132 que não é cônico.

[0060] Como mostrado na Figura 6 e 7, a primeira extremidade do bico de injeção retrátil 86 pode ser estruturada para fornecer apego a um meio de atuação, permitindo que o bico de injeção retrátil 14 se mova indiferentemente entre uma posição aberta e fechada para permitir ciclos subsequentes de coque e descoqueamento em um recipiente. Vários meios de atuador e estruturas são contemplados pela presente invenção. Como observado anteriormente, os exemplos de atuadores contemplados incluem meios de atuador e estruturas elétricos, meios de atuador e estruturas hidráulicos, meios de atuador e estruturas pneumáticos e meios de atuador e estruturas manuais.

[0061] O bico de injeção retrátil 14 pode ser estruturado em conformidade com a cavidade interior da luva de entrada. Como mostrado na Figura 6 e 7, o bico de injeção retrátil é projetado com uma seção transversal circular e é usado em conjunto, como mostrado, com saídas de colar 128 com seções transversais circulares, bem os

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38/42 corpos de colar com seções transversais circulares. Embora cada um destes elementos constitutivos listados do bico de injeção retrátil 14 são representados com seção circular, é contemplado que formas de seção alternativas cruzadas podem ser utilizadas. Por exemplo, a saída de colar 128 e o corpo de colar 132 podem ser estruturadas de modo a ter seções transversais elípticas. Alterar a forma da seção transversal do bico de injeção retrátil 14, cavidade interior 88, segmento de reta da cavidade interior 84, colar 125, se cônico ou não, a saída de colar 128, a entrada de colar 130 e o corpo de colar 132, pode ser desejável para alterar características de fluxo e os padrões de injeção de subproduto residual. Consistências e velocidades de fluxo diferentes podem ditar ainda que os vários elementos constitutivos listados do bico retrátil 14 têm diferentes seções transversais ao longo do comprimento da seção. Por exemplo, conforme mostrado nas Figuras 6 e 7, a cavidade interior 88 tem uma seção transversal, que muda quando subproduto residual, vapor e / ou fluido de resfriamento flui a partir da primeira extremidade do bico de injeção retrátil 86 até o final do segundo bico de injeção retrátil 85. A utilização de várias saídas de colar substancialmente afunila a vista transversal da cavidade interior 88 do bico de injeção retrátil 14.

[0062] Consistências de fluxo e velocidades diferentes podem ditar, ainda, que os diversos elementos constitutivos do bico de injeção retrátil sejam estruturados para utilizar diferentes formas de seção cruzada. Por exemplo, como ilustrado nas Figuras 6 e 7, a entrada de colar cônico 130 está estruturada com uma forma de seção transversal

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39/42 elíptica, enquanto o corpo de colar em si é estruturado com uma forma forma de seção cruzada circular. Assim, em algumas modalidades, é desejável usar, como mostrado nas Figuras 1 a 5, cavidades interiores aproximadamente cilíndricas e / ou retas 88, enquanto que em outras modalidades, pode ser desejável que o diâmetro interior da cavidade interior 88 progressivamente aumente ou diminua ao longo do comprimento da seção reta 19 do bico de injeção retrátil 14 a partir da primeira extremidade 85 do bico de injeção retrátil 14 à segunda extremidade 86 do bico de injeção retrátil 14, diminuindo ou aumentando a resistência aplicada ao subproduto residual, vapor e ou fluido de resfriamento que flui através da injeção do bico retrátil 14.

[0063] Como observado anteriormente, o tamanho e o formato da entrada de 80, 130 e saída 81, 128 poderão ser alterados para se conformar com a entrada 80, 130 com a forma do interior da luva de entrada 58, permitindo a passagem de fluido de subproduto residual, vapor e ou fluido de resfriamento através da luva de entrada 58 e 14 bico de injeção, sem encontrar resistência dos elementos estruturais intrusivos. Alternativamente, elementos estruturais obstrutivos ou estruturas de controle de fluxo podem ser utilizados para alterar os padrões de fluxo de subproduto residual, vapor e / ou líquido de resfriamento através do bico de injeção retrátil 14 para o interior do recipiente. Como descrito nas Figuras 6, 7, 9, 10 e 11, vários recursos obstrutivos estão contemplados.

[0064] Como descrito nas Figuras 6, 7 e 9, o uso de colares cônicos, que penetram na cavidade interior 88 do

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40/42 bico de injeção retrátil, são utilizados tanto para, simultaneamente, alterar a forma da seção transversal da cavidade interior 88 do bico de injeção retrátil 14 em si, e para controlar o caminho do fluxo de subproduto residual, vapor e / ou líquido de resfriamento no interior de um recipiente. Em alternativa, colares não-cônicos 134 podem ser utilizados.

[0065] Como mostrado na Figura 10, várias formas de colar e ângulos do colar relativo à cavidade interior 88 do bico de injeção retrátil podem ser utilizados. Por exemplo, o colar, conforme ilustrado na várias figuras, está disposto em um ângulo reto em relação ao segmento de reta da cavidade interior 84 do bico de injeção retrátil 14. No entanto, é contemplado que os colares podem ser dispostos em algum ângulo em relação ao segmento de reta da cavidade interior 84 que não seja um ângulo reto. Por exemplo, é contemplado que um colar pode ser utilizado em conjunto com a modalidade descrita na Figura 5, tal que o colar seja disposto em um ângulo obtuso ou agudo em relação ao fluxo de subproduto através do segmento reto da cavidade interior 84.

[0066] Além de alterar o ângulo em que o corpo de colar 132 está disposto em relação ao fluxo de fluido através do segmento reto da cavidade interior 84, é contemplado que várias formas de saídas de colar podem ser utilizadas. Como mostrado na Figura 10, seções transversais alternativas para a saída de colar 128 podem ser utilizadas para alterar características de fluxo e os padrões de injeção de subproduto residual, vapor e / ou fluido de resfriamento. Além disso, conforme indicado nas Figuras 10 e 11, tanto a

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41/42 saída de colar 128 e o ângulo do corpo de colar 132 poderão ser alterados em relação à sua posição em relação à linha central do tambor ou o eixo do tambor.

[0067] Elementos obstrutivos alternativos e estruturas de controle de fluxo podem ser utilizados. Por exemplo, a figura 11a mostra o uso de múltiplas saídas 138, cada uma das quais pode ser acopladas com o uso de um colar 125, 134, saídas de colar 128, entradas de colar 130 e o corpo de colar 132. Alternativamente, as múltiplas saídas 138 podem ser associadas com um único colar, ou podem incluir uma saída para um colar único e estar associadas com um única colar 125, 134 e corpo colar 132, de modo que o fluxo de subproduto residual, vapor e ou fluido de resfriamento através do bico de injeção retrátil é guiado através de um único corpo de colar 132, mas é ejetado para o recipiente a partir de múltiplas saídas 138.

[0068] Como outro exemplo, a figura l1b ilustra o uso de um defletor 140 como um elemento obstrutivo colocado mais perto da primeira extremidade do bico de injeção retrátil 86 que a abertura do bico 81. Assim, um defletor 140 ou defletores múltiplos 140 podem ser utilizados para alterar as características de fluxo e padrões de injeção de subproduto residual, vapor e / ou líquido de resfriamento a partir de uma saída 81. Várias formas de saídas 81 podem ser utilizadas em conjunto com defletores 140 e é contemplado que cada um dos projetos de saída 81 discutidos neste documento podem ser utilizados em conjunto com um defletor 140 ou defletores múltiplos 140.

[0069] Deve ser notado que o sistema de alimentação central 10 da presente invenção e sistema distribuidor

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42/42 podem ser usados com ou acoplados diretamente a um tambor de coque, eliminando o uso de uma seção de bobina 20. Nesta modalidade, o sistema de alimentação central 10 e o sistema funcionaria como descrito acima, apenas o subproduto residual seria dispensado diretamente no tambor de coque.

[0070] A presente invenção pode ser incorporada em outras formas específicas sem se afastar do espírito ou características essenciais. Modalidades descritas devem ser consideradas em todos os aspectos apenas como ilustrativos e não restritivos. O escopo da invenção é, portanto, indicado pelas reivindicações anexadas, ao invés da descrição acima. Todas as mudanças que vêm dentro do significado e alcance de equivalência das reivindicações precisam ser abraçados no seu âmbito.

O que é reivindicado e desejado de ser garantido é:

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Claims (15)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Sistema de alimentação central para coqueamento de um tambor, caracterizado pelo fato de que compreende:

   uma luva de entrada acoplada a uma parede lateral de um tambor de coque (2);

   um bico de injeção retrátil (14) contido dentro da

   luva de entrada (58), o bico de injeção retrátil adaptado para se estender para dentro do tambor de coque (2) para permitir subproduto residual a fluir através do mesmo e para dentro do recipiente reservatório, e adaptado para se retrair do tambor de coque (2) e para dentro da luva de entrada (58), em que o bico de injeção retrátil (14) é

   moldado de modo que a retração do bico de injeção retrátil (14) para dentro da luva de entrada (58) bloqueia o fluxo de subproduto residual através do bico de injeção retrátil (14); e um aparelho de obstrução de fluido, posicionado no bico de injeção retrátil (14), configurado para controlar o padrão de fluxo do subproduto residual.
2. 2. Sistema de alimentação central, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o bico de injeção retrátil (14) inclui mais de uma saída (81) através da qual o subproduto residual flui para dentro do tambor de coque (2).
3. 3. Sistema de alimentação central, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o bico de injeção retrátil inclui duas saídas (81).
4. 4. Sistema de alimentação central, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a luva de entrada (58) compreende uma primeira superfície flangeada

   Petição 870180033132, de 24/04/2018, pág. 7/12 (60) para fixação em uma linha de alimentação de entrada e uma segunda superfície flangeada (61) para conexão com a parede lateral do tambor de coque (2).
5. 5. Sistema de alimentação central, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o aparelho de obstrução de fluido é selecionado de um grupo que consiste de: um colar cônico, um defletor, um colar nãocônico, e um corpo de colar.
6. 6. Sistema de alimentação central, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o colar cônico compreende uma entrada de colar cônico, um corpo de colar e uma saída de colar.
7. 7. Sistema de alimentação central, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o corpo de colar não-cônico compreende uma entrada de colar cônico, um corpo de colar e uma saída de colar.
8. 8. Sistema de alimentação central, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o aparelho de obstrução de fluido compreende uma saída com vários furos.
9. 9. Sistema de alimentação central, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a luva de entrada (58) compreende um segmento de tubo em forma de quatro vias ou um segmento de tubo curvo.
10. 10. Sistema de alimentação central, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o bico de injeção retrátil (14) é cilíndrico na forma.
11. 11. Sistema de alimentação central, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o bico de injeção retrátil (14) compreende uma primeira extremidade

    Petição 870180033132, de 24/04/2018, pág. 8/12 anexada a um atuador (110), e uma segunda extremidade estruturada para formar uma porção de superfície de parede interior do tambor de coque (2) quando retraída.
12. 12. Sistema de alimentação central, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos um do bico de injeção retrátil ou da luva de entrada possui uma área transversal variável.
13. 13. Sistema de alimentação central, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o tambor de coque (2) é acoplado a uma bobina com um flange e a luva de entrada (58) é acoplada à bobina.
14. 14. Sistema de alimentação central, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um do referido bico de injeção retrátil e da referida luva de entrada possui uma área transversal variável ao longo de sua extensão para fornecer e acomodar volumes variados do referido subproduto residual.
15. 15. Sistema de alimentação central, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o referido subproduto residual é dispensado no referido recipiente reservatório em um ângulo selecionado do grupo consistindo de entre 0 e 90 graus, entre 20 e 30 graus, entre 30 e 60 graus, e entre 60 e 90 graus.

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