CN101343553A - 防止焦炭塔油气出口结焦的装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种防止焦炭塔油气出口结焦的装置及其使用方法，包括在焦炭塔的塔顶油气出口处的油气管线上采用至少两级的急冷油注入设备。其中第一级的注入设置在塔顶的油气出口处，尽可能地靠近焦炭塔顶封头，可尽早终止焦化反应，通过多点的注入方式将急冷油主要集中在塔顶的油气出口处，使其与油气充分接触，降低油气温度；在第一级的注入之后的油气管线上设置第二级注入。本方法进一步提高焦炭塔的处理量，还可使焦炭塔操作压力降低，有利于提高装置的液体产品收率，使装置对加工高沥青质含量的渣油适应性提高。

Description

防止焦炭塔油气出口结焦的装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种防止焦炭塔顶结焦并便于除焦的装置及其使用方法，更具体地说，涉及一种防止焦炭塔油气出口结焦的方法及其设备。

背景技术

在现有的炼油过程中，对各种重烃油一般采用延迟焦化工艺对其进行炼制，使重烃油在焦炭塔中进行热裂化反应和缩合反应，从而生成气体、液体和固体焦炭。通常，热裂化反应后的油气(气体、液体)经焦炭塔塔顶的油气管线排出，进入分馏塔分馏出产品，而所生成的固体焦炭沉积在焦炭塔内。

目前常见的问题是在焦炭塔顶部油气出口管线上很容易发生结焦，这主要是由于焦化反应的温度较高，通常为450～500℃，热油气上升后仍在继续反应产生焦炭。特别是当焦化装置的处理量较大时，焦炭塔内生焦的高度较高，导致焦炭塔顶部油气出口管线上结焦现象更为严重。为了解决这个问题，通常的方法是在焦炭塔的塔顶注入急冷油，如在附图1所示的位置将急冷油注入，使其与热的油气接触，可降低油气温度终止焦化反应，并可同时提高气速减缓焦粉在油气管线上的沉积。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，因此焦炭塔顶部的油气管线仍然经常出现结焦现象，造成管线堵塞，形成憋压，严重时必须拆除管线才能清焦。有的装置每2-3个月就必须清焦一次，造成一定的经济损失。

发明内容

为了克服现有技术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，减轻焦炭塔顶部油气管线经常出现的结焦现象，本发明的目的之一就是提供一种防止焦炭塔油气出口结焦并便于除焦的装置。

本发明的防止焦炭塔油气出口结焦的装置是这样实现的：

本发明的装置包括在焦炭塔的塔顶油气出口处的油气管线内至少设置两级急冷油注入设备，其中I级急冷油注入设备设置在塔顶的油气出口处，尽可能地靠近焦炭塔顶封头；在I级急冷油注入设备之后的油气管线上方设置II级急冷油注入设备。

在具体实施中，上述的第一级急冷油注入设备可以至少包括一个多孔环管，沿所述环管的圆周上均匀地分布着孔；其优选的方案是，可以在所述的环管的内圆周和外圆周的下方都均匀地分布着孔；其更优选的方案是，所述的环管的内圆周上多个内侧孔的中心线向下相交于焦炭塔塔顶封头的轮廊线与油气管轴线的交点，所述的环管的外圆周上多个外侧孔的中心线向下，与环管的中心线与油气管轴线重合呈30～60°角。

第一级急冷油注入设备也可以是一个雾化喷头，喷头方向与油气管线平行，垂直向下，覆盖封头轮廓线以上油气管全面积，使冷却油与油气充分接触，有效冷却油气。

第一级的注入设置在塔顶的油气出口处，尽可能地靠近焦炭塔顶封头，可尽早终止焦化反应，通过多点的注入方式将急冷油主要集中在塔顶的油气出口处，使其与油气充分接触，降低油气温度，

所述的第二级急冷油注入设备包括竖向清焦法兰、侧向清焦法兰、四通和一个II级急冷油雾化喷头。其雾化喷头可以垂直放置，也可以水平放置。

第二级的急冷油的注入优选地通过一个雾化喷头进行，进一步冷却油气。所述的雾化喷头设置在竖向清焦法兰或侧向清焦法兰盖上上。这两个法兰焊在四通上。这种四通结构，允许拆卸竖向清焦法兰和侧向清焦法兰，便于检查及在水力除焦期间清焦。当万一当油气线结焦时，便于定期机械清焦。

在本发明中，所述的急冷油种类在本行业中是公知的，例如可采用柴油、重柴油或蜡油等。

通过本发明所述的多级急冷油的方法，使急冷油与油气接触更均匀，并迅速终止焦化反应，经过两级处理后油气温度可控制在410℃～420℃。大大地降低了焦炭塔顶油气出口管线结焦的可能性，可望从目前的2-3个月清焦一次到1-2年清焦一次，增进了操作的稳定性和减少了清焦的工作量。由于防止了焦炭塔顶油气出口线结焦，可以进一步提高焦炭塔的处理量。同时，还可使焦炭塔操作压力降低，有利于提高装置的液体产品收率，使装置对加工高沥青质含量的渣油适应性提高。

另外，在本发明中，还可以根据不同工况及设备需要，设置注汽设施以加快焦炭塔油气出口管线上的流速，抑制焦粉在油气线上的沉积。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细地说明。

附图说明

附图1现有技术中焦炭塔塔顶急冷油的注入位置示意图

附图2本发明中焦炭塔塔顶两级急冷油的注入结构示意图

附图3本发明第一级急冷油采用雾化喷头结构的示意图

附图4本发明第一级急冷油采用多孔环管结构的示意图

附图5本发明第一级急冷油注入设备结构的示意图

附图6本发明第二级急冷油注入设备结构的示意图

具体实施方式

如附图2和3所示，这种防止焦炭塔油气出口结焦的装置，包括在焦炭塔的塔顶油气出口处的油气管线内至少设置两级急冷油注入设备，其中第一级急冷油注入设备设置在塔顶的油气出口处，尽可能地靠近焦炭塔顶封头；在第一级急冷油注入设备之后的油气管线上设置第二级急冷油注入设备。

如附图2、3、4和5所示，所述的第一级急冷油注入设备至少包括一个多孔环管4，或者是一个I级急冷油雾化喷头6。沿所述的环管4的内圆周和外圆周的下方都均匀地分布着孔，环管4的内圆周上多个内侧孔的中心线向下相交于焦炭塔塔顶封头的轮廊线与油气管轴线的交点，所述的环管的外圆周上多个外侧孔的中心线向下，与环管的中心线与油气管轴线重合呈30～60°角。环管4也可以改为喷头6形式，喷头方向与油气管线平行，垂直向下，覆盖封头轮廓线以上油气管全面积。

如附图2、3和6所示，所述的第二级急冷油注入设备包括竖向清焦法兰1、侧向清焦法兰2、四通3和一个II级急冷油雾化喷头5。所述的防焦装置为四通结构，允许拆卸竖向清焦法兰1和侧向清焦法兰2，当油气线结焦时，可定期机械清焦。

所述的急冷油采用柴油、重柴油或蜡油；急冷油的温度为100～350℃，急冷油的流量为焦炭塔进料的5～10％。还可以设置注汽设施以加快油气管线内油气在油气管线上的流速。

下面通过实施例详细说明本发明，但是本发明不受实施例的限制。

实施例：

在如图2、3所示的焦炭塔塔顶两级急冷油的注入工艺中：

(1)热焦化原料的种类为沙轻、沙重的混合减压渣油，处理量为260万吨/年，操作温度为410～420℃，操作压力0.1～0.3Mpa，在焦炭塔中进行焦化后，热油气温度430-440，按180吨/时流量从塔顶出口排出。

(2)第一级的急冷油注入采用重柴油，注入流量为9～18吨/时，环管上的开孔数一般为10～30个。

(3)第二级的急冷油注入也采用重柴油，注入量为5～10吨/时。

通过快速冷却塔顶高温油气到410～420℃，终止焦化热转化反应，防止焦炭塔顶油气出口管线结焦，预计结焦程度由不采用该技术的1～3个月清焦一次，到采用该技术后的1～2年清焦一次，同时由于减少管道结焦降低了焦炭塔的操作压力约0.02Mpa，可提高延迟焦化装置的液体产品收率约0.2％。

Claims (8)

1.一种防止焦炭塔油气出口结焦的装置，其特征在于，所述的装置包括在焦炭塔的塔顶油气出口处的油气管线内至少设置两级急冷油注入设备，其中第一级急冷油注入设备设置在塔顶的油气出口处，尽可能地靠近焦炭塔顶封头；在第一级急冷油注入设备之后的油气管线上设置第二级急冷油注入设备。

2.根据权利要求1所述的防止焦炭塔油气出口结焦的装置，其特征在于，所述的第一级急冷油注入设备至少包括一个多孔环管(4)，或者是一个I级急冷油雾化喷头(6)。

3.根据权利要求2所述的防止焦炭塔油气出口结焦的装置，其特征在于，沿所述的多孔环管(4)的孔均匀地分布在内圆周和外圆周的下方；所述的多孔环管(4)的内圆周上多个内侧孔的中心线向下相交于焦炭塔塔顶封头的轮廊线与油气管轴线的交点；所述的多孔环管(4)的外圆周上多个外侧孔的中心线向下，与环管的中心线与油气管轴线重合呈30～60°角。

4.根据权利要求3所述的防止焦炭塔油气出口结焦的装置，其特征在于，所述的I级急冷油雾化喷头(6)与油气管线平行，垂直向下，覆盖封头轮廓线以上油气管全面积。

5.根据权利要求1所述的防止焦炭塔油气出口结焦的装置，其特征在于，所述的第二级急冷油注入设备包括竖向清焦法兰(1)、侧向清焦法兰(2)、四通(3)和一个II级急冷油雾化喷头(5)。

6.根据权利要求1-5之一所述的防止焦炭塔油气出口结焦装置的使用方法，其特征在于，所述的急冷油采用柴油、重柴油或蜡油；急冷油的温度为100～350℃，急冷油的流量为焦炭塔进料的5～10％。

7.根据权利要求6所述的防止焦炭塔油气出口结焦装置的使用方法，其特征在于，在油气管线上设置注汽设施以加快油气管线内油气的流速。

8.根据权利要求6所述的防止焦炭塔油气出口结焦装置的使用方法，其特征在于，所述的防止焦炭塔油气出口结焦装置为四通结构，当油气线结焦时，拆卸竖向清焦法兰(1)和侧向清焦法兰(2)，定期机械清焦。

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