CN104709624B - 一种苯加氢原料储槽中的槽底冲渣结构及冲渣方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种苯加氢原料储槽中的槽底冲渣结构，包括氮气进气管和冲渣管，所述的冲渣管穿过原料储槽的中心水平设置在槽体的底部，在冲渣管底部侧壁上设置有朝向槽底的通气孔，冲渣管的一端为封堵端，另一端与立管连接；所述的氮气进气管横穿原料储槽槽体人孔，氮气进气管的一端与外部氮气连接，另一端穿入槽体内与立管连接，所述的冲渣管通过立管与氮气进气管连通。本发明的槽底冲渣结构起到了持续吹扫原料杂质的作用，对槽体内的原料起均匀稳定作用，防止原料中的杂质在存放过程中由于重力的作用自然沉降至槽体底部堆积，始终使苯原料处于均一稳定状态，消除了因苯原料中杂质过多沉降在槽体底部堆积槽底及出料管的问题，减少了人工作业劳动频次与人身伤害，提高了安全系数。
Description
技术领域
本发明涉及一种原料储槽的槽底冲渣结构，具体是一种苯加氢原料储槽中的槽底冲渣结构。
背景技术
苯加氢法是国内外粗苯精制先进生产工艺，粗苯精制工艺是对粗苯馏分进行催化加氢，脱除硫、氮等杂质组分，然后对加氢油进行精馏提纯分离得到苯、甲苯和二甲苯产品，且得到的苯、甲苯质量高，属于绿色环保的生产工艺。苯加氢装置系统复杂，设备多，苯加氢装置中的原料储槽为一顶部固定连接有储槽盖的槽体，槽体内部设有内浮顶，内浮顶用以密封槽体内物料，内浮顶为一层铝板，由多块铝板连接形成，内浮顶的底部连接有支架，支架底部固定设置有多个浮筒与多个长度1m左右的立柱支撑，浮筒可以产生向上的浮力，内浮顶在浮力和重力的双重作用下，随介质液面上下浮动，内浮顶边沿与槽体接触处设置皮囊以起到密封作用，立柱是为了在检修内浮顶时提供内浮顶下部空间。储槽内部对称两边各有一根钢丝绳从顶部经过内浮顶连接槽底，防止内浮顶在水下浮动的过程中旋转。在槽体顶部设有DN300的一个通气孔，槽体上部侧面按槽体容积不同设有2-6个通气孔，每个通气孔面积约0.1m2。
中国专利文献CN203392270U(专利号：201320464199.4)公开了一种苯加氢装置中带有氮封保护的原料储槽，在上述储槽的结构基础上进行了改进，结构如图1所示，将通气孔改为封闭状态，槽盖中心的通气孔上设置有阻火呼吸阀2替代原有的通气孔，在呼吸阀周边有相对设置的供氮阀4及泄氮阀5，利用氮气的密封作用有效的隔绝了苯类物质的挥发，减少了原料的浪费，避免了空气污染，提高了原料储槽的安全系数，取得了较好的经济及环境效益。但在实际应用中发现，经过一段时间的使用后发现，苯加氢正常生产时，槽子出料量逐渐较少，停工后打开槽体人孔检查后发现，槽体底部堆积有大量淤渣，分析认为是由于苯原料中的杂质在存放过程中由于重力的作用自然沉降至槽体底部堆积，部分渣滓随原料流动逐渐堵塞槽体出料管，经过长时间使用后，槽体底部及出料管中的淤渣越积越厚，逐渐影响正常使用。因此，储槽使用一段时间后必须进行清渣处理，由于苯类强烈的挥发性及致癌性，频繁的清渣作业既增加了劳动强度，损害了人身健康，又大大增加了安全风险。
中国专利文献CN203598524U(专利号：201320645535.5)包括浸出槽体、顶盖、搅拌轴、主浆和防堵装置，所述的顶盖置于所述浸出槽体的上端口形成槽腔，所述主浆固定于所述搅拌轴的中部、放置于所述浸出槽体中，所述的防堵装置设置于所述浸出槽体的下端口处，所述的防堵装置包括设有排渣通孔的底盖、排渣管、排渣轴、固定块、排渣阀和设置于搅拌轴底端的副浆，所述的底盖与所述排渣管固定连接，所述的排渣管中设有相互垂直的排渣通孔与冲渣通孔，所述排渣管中的排渣通孔与所述底盖中的排渣通孔相贯通，所述的排渣阀置于浸出槽体底部、底盖的排渣通孔处，所述的固定块置于所述排渣管排渣通孔中，所述的排渣轴的一端连接所述的排渣阀，所述排渣轴的另一端与所述固定块固定连接。但该防堵结构不适用于带有氮封结构的苯加氢原料储槽。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种苯加氢原料储槽中的槽底冲渣结构，该冲渣结构对苯原料起搅拌作用，使苯原料处于均一稳定状态，防止过多淤渣堆积堵塞出料口，消除了因苯原料中杂质过多沉降在槽体底部堆积槽底及出料管的问题，减少了人工作业劳动频次与人身伤害，提高了安全系数。
本发明的技术方案如下：
一种苯加氢原料储槽中的槽底冲渣结构，其特征在于，包括氮气进气管和冲渣管，所述的冲渣管穿过原料储槽的中心水平设置在槽体的底部，冲渣管的下表面距离苯加氢原料储槽的底部40～70mm，在冲渣管底部侧壁上设置有朝向槽底的通气孔，冲渣管的一端为封堵端，另一端与立管连接；所述的氮气进气管横穿原料储槽槽体人孔，氮气进气管的一端与外部氮气连接，另一端穿入槽体内与立管连接，所述的冲渣管通过立管与氮气进气管连通。
本发明冲渣管的设计，该冲渣结构对苯原料起搅拌作用，一方面起对槽底淤渣起搅动作用，当外部氮气通入时，可以通过冲渣管通风孔对槽底持续吹扫，使槽底的淤渣受到激烈的搅动，起到均匀苯原料的作用，防止过多淤渣及大块残渣堆积堵塞出料口；另一方面对槽体内的原料起均匀稳定作用，防止原料中的杂质在存放过程中由于重力的作用自然沉降至槽体底部堆积，始终使苯原料处于均一稳定状态，消除了因苯原料中杂质过多沉降在槽体底部堆积槽底及出料管的问题，减少了人工作业劳动频次与人身伤害，提高了安全系数。
本发明优选的，所述的冲渣管为2～4根，冲渣管相互在中心交叉连通，交叉处位于原料储槽的中心，其中一根的一端与立管连接，另一端封堵，其它根冲渣管的两端均封堵。本发明的冲渣管对槽底各方位进行吹扫，无死角产生，避免了部分区域杂质淤积，同时，从冲渣管通气孔吹出的氮气，吹向槽底，槽底对氮气起阻挡、反弹作用，反弹的氮气在液体原料中上升，对原料起均匀作用，氮气继续上升，升至液面以上与槽顶进氮阀通入的密封氮气形成氮封。
本发明优选的，立管的两端为90度弯头，立管的一端弯头通过法兰与冲渣管连接，一端弯头通过法兰与氮气进气管连接。
本发明优选的，所述的立管靠近槽体侧壁，立管距离槽体侧壁5～10mm。立管与槽体侧壁有一定的距离，避免了死角的产生，使原料的均一性提高。
进一步优选的，所述的冲渣管为2根，两根冲渣管长度相同，垂直交叉设置。
为了安装设置方便，每根冲渣管平分分为两段，4段冲渣管通过四通管连接在一起，四通管位于槽体中心。
本发明优选的，所述的冲渣管为4根，4根冲渣管长度相同，呈米字形交叉设置。
根据本发明优选的，在冲渣管的交叉处设置有向上延伸的竖直通气管，竖直通气管从内浮顶的中心穿过延伸至内浮顶与储槽盖之间的空间内，在竖直通气管下部侧壁上均匀布置有通气孔，内浮顶与竖直通气管周圈接触处设置皮囊，在竖直通气管上设置有单向阀。竖直通气管一方面利用氮封的气体向原料中通气，通入的气体对原料起均匀稳定作用，防止原料中的杂质在存放过程中由于重力的作用自然沉降至槽体底部堆积；另一方面防止内浮顶在上下浮动的过程中旋转，使内浮顶稳固、水平上下升降，防止浮动过程中偏斜，造成原料外漏。
为安装方便，冲渣管的封堵端靠近槽体侧壁，冲渣管的封堵端距离槽体侧壁2～5mm，在槽体原出料口的上方190～210mm处设置有第二出料口，第二出料口外接有第二出料管，第二出料管与原出料管连通。本发明正常生产时使用第二出料管出料，防止槽底大块残渣随原料流动及氮风吹扫进入出料管堵塞管道，停工时使用底部出料管放空槽内介质。
本发明优选的，每根冲渣管底部侧壁上设置有两排通气孔，两排通气孔交错设置，同一排通气孔上相邻两个通气孔之间间隔200～250mm。本发明冲渣管通气孔的设置，无死角，无淤渣沉积，原料均匀稳定。
本发明优选的，竖直通气管上的通气孔设置在距离冲渣管的交叉处200～400mm的竖直通气管下部侧壁上。
本发明还提供一种利用上述苯加氢原料储槽中的槽底冲渣结构进行冲渣的方法，包括步骤如下：
(1)当苯加氢原料储槽的槽底有淤渣沉积，淤渣厚度为0.5-2cm时，通过人孔中氮气进气管向冲渣管通氮气，通入的氮气压力控制在0.3～0.6MPa，流速控制在15～25m/s，原料储槽上部的氮封压力为0.02-0.05MPa，通过冲渣管通气孔对槽底持续吹扫，防止原料中残渣在槽底堆积；
(2)当苯加氢原料储槽的槽底有淤渣沉积，淤渣厚度小于0.5cm时，通过人孔中氮气进气管向冲渣管通氮气，通入的氮气压力控制在0.2～0.3MPa，流速控制在10～20m/s，原料储槽上部的氮封压力为0.02-0.05MPa，通过冲渣管通气孔对槽底持续吹扫；
(3)当苯加氢原料储槽的槽底没有淤渣沉积时，通过人孔中氮气进气管向冲渣管通氮气，通入的氮气压力控制在0.05～0.1MPa，原料储槽上部的氮封压力为0.02-0.05MPa，通过冲渣管通气孔对槽底持续吹扫，同时，氮封内的气体通过竖直通气管通入原料中，对原料进行均匀，吹入槽体内原料的氮气上升至液面以上与槽顶进氮阀通入的密封氮气形成氮封，多余的氮气通过泄氮阀排出。
与现有的苯加氢装置中原料储槽相比，本发明具有如下优点：
1、本发明的槽底冲渣结构使苯加氢槽内的原料残渣始终处于流动状态，对苯原料起搅拌作用，一方面起对槽底淤渣起搅动作用，当外部氮气通入时，可以通过冲渣管通风孔对槽底持续吹扫，使槽底的淤渣受到激烈的搅动，起到均匀苯原料的作用，防止过多淤渣及大块残渣堆积堵塞出料口；另一方面对槽体内的原料起均匀稳定作用，防止原料中的杂质在存放过程中由于重力的作用自然沉降至槽体底部堆积，始终使苯原料处于均一稳定状态，消除了因苯原料中杂质过多沉降在槽体底部堆积槽底及出料管的问题，有效的减少了因人工清渣带来的风险，增加了经济效益。
2、本发明的第二出料管，避免了槽底大块残渣随原料流动及氮风吹扫进入出料管堵塞管道，
3、本发明结构简单，操作方便，适于大规模推广利用。
4、本发明的槽底冲渣结构有效的避免了储槽在长期使用中原料中杂质在槽底的大量堆积，减少了人工清渣作业频次，降低了人身伤害风险与作业安全风险。
附图说明
图1为现有的苯加氢装置中原料储槽的结构示意图；
图2为带有本发明槽底冲渣结构的原料储槽结构示意图；
图3为本发明的槽底俯视结构示意图。
1、槽体侧壁通气孔，2、槽盖呼吸阀，3、内浮顶，4、供氮阀，5、泄氮阀，6、立柱支撑，7、防转绳，8、人孔，9、出料管，10、氮气进气管，11、立管，12、通气孔，13、冲渣管，14、四通管，15、冲渣管的封堵端，16、第二出料管。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：
一种苯加氢原料储槽中的槽底冲渣结构，结构如图2、图3所示，包括氮气进气管10和冲渣管13，冲渣管13穿过原料储槽的中心水平设置在槽体的底部，冲渣管13的下表面距离苯加氢原料储槽的底部50mm，在冲渣管13底部侧壁上设置有朝向槽底的通气孔12，冲渣管13为2根，相互在中心交叉连通，交叉处位于原料储槽的中心，其中一根的一端与立管11连接，另一端封堵，其它根冲渣管的两端均封堵，两根冲渣管13长度相同，垂直交叉设置。为了安装设置方便，每根冲渣管13平分分为两段，4段冲渣管通过四通管14连接在一起，四通管14位于槽体中心。氮气进气管10横穿原料储槽槽体人孔8，氮气进气管10的一端与外部氮气连接，另一端穿入槽体内与立管11连接，冲渣管13通过立管11与氮气进气管10连通。立管11的两端为90度弯头，立管11的一端弯头通过法兰与冲渣管13连接，另一端弯头通过法兰与氮气进气管10连接。立管11靠近槽体侧壁，立管距离槽体侧壁5mm，每根冲渣管底部侧壁上设置有两排通气孔12，两排通气孔12交错设置，同一排通气孔上相邻两个通气孔之间间隔250mm。冲渣管的封堵端15靠近槽体侧壁，冲渣管的封堵端15距离槽体侧壁2mm，在槽体原出料口的上方200处设置有第二出料口，第二出料口外接有第二出料管16，第二出料管16与原出料管9连通。正常生产时使用第二出料管16出料，防止槽底大块残渣随原料流动及氮风吹扫进入出料管堵塞管道，停工时使用底部出料管9放空槽内介质。
实施例2：
一种苯加氢原料储槽的槽底冲渣结构，结构同实施例1，不同之处在于，
在冲渣管13的交叉处设置有向上延伸的竖直通气管，竖直通气管从内浮顶3的中心穿过延伸至内浮顶与储槽盖之间的空间内，在竖直通气管下部侧壁上均匀布置有通气孔，内浮顶3与竖直通气管周圈接触处设置皮囊，在竖直通气管上设置有单向阀。竖直通气管上的通气孔设置在距离冲渣管的交叉处300mm的竖直通气管下部侧壁上。
实施例3：
一种苯加氢原料储槽的槽底冲渣结构，结构同实施例1，不同之处在于，
冲渣管13为4根，4根冲渣管长度相同，呈米字形交叉设置。
实施例4：
一种苯加氢原料储槽的槽底冲渣结构，结构同实施例1，不同之处在于，
冲渣管13的下表面距离苯加氢原料储槽的底部60mm，每根冲渣管底部侧壁上设置有两排通气孔12，两排通气孔12交错设置，同一排通气孔上相邻两个通气孔之间间隔220mm。冲渣管的封堵端15靠近槽体侧壁，冲渣管的封堵端15距离槽体侧壁4mm，立管11靠近槽体侧壁，立管距离槽体侧壁8mm。
实施例5：
利用权利要求1所述的苯加氢原料储槽中的槽底冲渣结构进行冲渣的方法，包括步骤如下：
(1)当苯加氢原料储槽的槽底有淤渣沉积，淤渣厚度为0.5-2cm时，通过人孔中氮气进气管向冲渣管通氮气，通入的氮气压力控制在0.5MPa，流速控制在15m/s，原料储槽上部的氮封压力为0.03MPa，通过冲渣管通气孔对槽底持续吹扫，防止原料中残渣在槽底堆积；
(2)当苯加氢原料储槽的槽底有淤渣沉积，淤渣厚度小于0.5cm时，通过人孔中氮气进气管向冲渣管通氮气，通入的氮气压力控制在0.3MPa，流速控制在10m/s，原料储槽上部的氮封压力为0.03MPa，通过冲渣管通气孔对槽底持续吹扫；
(3)当苯加氢原料储槽的槽底没有淤渣沉积时，通过人孔中氮气进气管向冲渣管通氮气，通入的氮气压力控制在0.05MPa，原料储槽上部的氮封压力为0.03MPa，通过冲渣管通气孔对槽底持续吹扫，同时，氮封内的气体通过竖直通气管通入原料中，对原料进行均匀，吹入槽体内原料的氮气上升至液面以上与槽顶进氮阀通入的密封氮气形成氮封，多余的氮气通过泄氮阀排出。
Claims (6)
1.一种利用苯加氢原料储槽中的槽底冲渣结构进行冲渣的方法，
所述的槽底冲渣结构，包括氮气进气管和冲渣管，所述的冲渣管穿过原料储槽的中心水平设置在槽体的底部，冲渣管的下表面距离苯加氢原料储槽的底部40～70mm，在冲渣管底部侧壁上设置有朝向槽底的通气孔，冲渣管的一端为封堵端，另一端与立管连接；所述的氮气进气管横穿原料储槽槽体人孔，氮气进气管的一端与外部氮气连接，另一端穿入槽体内与立管连接，所述的冲渣管通过立管与氮气进气管连通，冲渣管为2～4根，冲渣管相互在中心交叉连通，交叉处位于原料储槽的中心，其中一根的一端与立管连接，另一端封堵，其它根冲渣管的两端均封堵；在冲渣管的交叉处设置有向上延伸的竖直通气管，竖直通气管从内浮顶的中心穿过延伸至内浮顶与储槽盖之间的空间内，在竖直通气管下部侧壁上均匀布置有通气孔，内浮顶与竖直通气管周圈接触处设置皮囊，在竖直通气管上设置有单向阀；竖直通气管上的通气孔设置在距离冲渣管的交叉处200～400mm的竖直通气管下部侧壁上；
包括步骤如下：
（1）当苯加氢原料储槽的槽底有淤渣沉积，淤渣厚度为0.5-2cm时，通过人孔中氮气进气管向冲渣管通氮气，通入的氮气压力控制在0.3～0.6MPa，流速控制在15～25m/s，原料储槽上部的氮封压力为0.02-0.05MPa，通过冲渣管通气孔对槽底持续吹扫，防止原料中残渣在槽底堆积；
（2）当苯加氢原料储槽的槽底有淤渣沉积，淤渣厚度小于0.5cm时，通过人孔中氮气进气管向冲渣管通氮气，通入的氮气压力控制在0.2～0.3MPa，流速控制在10～20 m/s，原料储槽上部的氮封压力为0.02-0.05MPa，通过冲渣管通气孔对槽底持续吹扫；
（3）当苯加氢原料储槽的槽底没有淤渣沉积时，通过人孔中氮气进气管向冲渣管通氮气，通入的氮气压力控制在0.05～0.1MPa，原料储槽上部的氮封压力为0.02-0.05MPa，通过冲渣管通气孔对槽底持续吹扫，同时，氮封内的气体通过竖直通气管通入原料中，对原料进行均匀，吹入槽体内原料的氮气上升至液面以上与槽顶进氮阀通入的密封氮气形成氮封，多余的氮气通过泄氮阀排出。
2.根据权利要求1所述的利用苯加氢原料储槽中的槽底冲渣结构进行冲渣的方法，其特征在于，立管的两端为90度弯头，立管的一端弯头通过法兰与冲渣管连接，一端弯头通过法兰与氮气进气管连接，所述的立管靠近槽体侧壁，立管距离槽体侧壁5～10mm。
3.根据权利要求1所述的利用苯加氢原料储槽中的槽底冲渣结构进行冲渣的方法，其特征在于，所述的冲渣管为2根，两根冲渣管长度相同，垂直交叉设置。
4.根据权利要求1所述的利用苯加氢原料储槽中的槽底冲渣结构进行冲渣的方法，其特征在于，每根冲渣管平分分为两段，4段冲渣管通过四通管连接在一起，四通管位于槽体中心。
5.根据权利要求1所述的利用苯加氢原料储槽中的槽底冲渣结构进行冲渣的方法，其特征在于，所述的冲渣管为4根，4根冲渣管长度相同，呈米字形交叉设置。
6.根据权利要求1所述的利用苯加氢原料储槽中的槽底冲渣结构进行冲渣的方法，其特征在于，冲渣管的封堵端靠近槽体侧壁，冲渣管的封堵端距离槽体侧壁2～5mm，在槽体原出料口的上方190～210mm处设置有第二出料口，第二出料口外接有第二出料管，第二出料管与原出料管连通，每根冲渣管底部侧壁上设置有两排通气孔，两排通气孔交错设置，同一排通气孔上相邻两个通气孔之间间隔200～250mm。
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