CN105620953A - 一种促进储罐内部热扩散的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种促进储罐内部热扩散的系统，包括储罐、物料输入管、储罐进料管、储罐出料管、泵、泵出料管、物料输出管、倒罐管、倒罐进料管、顶部备用口和套管。同时本发明还提供了一种使用上述促进储罐内部热扩散的系统促进储罐内部热扩散的方法。本发明利用储罐的物料的循环流动使储罐实现加热平衡、扩散，减少加热器表面凝固，提高热效率，有效解决了小型储罐因不能装备搅拌设备导致的储罐内物料受热不均，有效防止了粘度较高、流动性不大的物料在加热器表面凝固而影响热扩散的问题。

Description

一种促进储罐内部热扩散的系统和方法

技术领域

本发明涉及煤化工储罐设备技术领域。具体地，本发明涉及一种加压气化过程中所使用的储罐，特别涉及一种针对容积在20000m³以下的储罐的可促进储罐内部热扩散的系统和方法。

背景技术

我国煤制天然气、煤制烯烃、煤制甲醇蓬勃发展，绝大多数煤化工工艺采用煤炭气化制取合成气转化为碳产品。

鲁奇加压气化技术最早为德国鲁奇(Lurgi)公司开发，该技术由于自身的工艺特点，生产出副产品中油、焦油、石脑油、粗酚等，这些副产品中含有煤尘、水等杂质，为满足正常物料输转的工艺要求，需要将副产品的温度保持在一定温度，降低粘度并防止凝固，故在储罐内设计盘管加热器。

煤制天然气所产生的副产品由于粘度大、含尘、含水等原因如果不进行搅拌，所带的煤尘及水分凝固在加热器表面，不仅降低热效率，煤尘随着时间长沉积在储罐底部造成管线堵塞和计量不准，由于储罐设计规范里明确规定20000m³以下小型储罐不应设立搅拌器，若通过技术改造等手段增加储罐侧搅拌增加了设备成本及后期维护等一系列费用。

因此，目前还需要寻找一种简单、操作简便且能够处理小型储罐热扩散问题的系统。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的是提供一种针对容积在20000m³以下的储罐的热效率高、热扩散性好的可促进储罐内部热扩散的系统。

本发明的上述目的是通过以下技术方案来实现的：

一种促进储罐内部热扩散的系统，包括储罐、物料输入管、储罐进料管、储罐出料管、泵、泵出料管、物料输出管等常规管线，并且该系统还进一步包括倒罐管、倒罐进料管、顶部备用口和套管；其中，

所述物料输入管一端连接煤气纯化分离装置的副产品输出口，另一端与所述储罐进料管的一端连通，所述储罐进料管的另一端与储罐进料口连通；

储罐出料口与所述储罐出料管的一端连通，所述储罐出料管的另一端连通一个或多个泵，所述泵的泵出料管的末端同时与物料输出管和倒罐管连通；

所述倒罐管一端与所述泵出料管连通，另一端与设置在储罐顶部的顶部备用口连通；

所述套管设置在储罐内部，其一端与所述顶部备用口连通，另一端延伸到所述储罐的底部；

所述储罐进料管、储罐出料管、泵出料管、物料输出管、倒罐管、倒罐进料管上分别设置一个或多个阀门；优选地，所述储罐出料管和泵出料管上分别设置有导淋机构。

在根据本发明的一个实施方案中，可以在所述倒罐进料管和储罐进料管之间设置连通二者的倒罐跨管，优选地，在所述倒罐跨管上设置阀门，优选为截止阀。

在根据本发明的另一实施方案中，所述储罐是由2个或2个以上储罐构成的组合罐，所述组合罐的每一个储罐都分别连通储罐进料管、储罐出料管、倒罐进料管。还可以将所述储罐出料管远离储罐的一端与输出母管连通，所述输出母管与泵连通。

在根据本发明的又一实施方案中，所述泵出料管通过倒罐管接口与所述倒罐管连通，所述倒罐管接口是设置在泵出料管上的开口或者设置在泵出料管末端的三通管件的一个接口。

在根据本发明的实施方案中，所述储罐选自固定顶储罐、浮顶储罐或球形储罐中的一种或多种。

在根据本发明的实施方案中，所述储罐可以是内浮顶储罐，在这种情况下，需要在所述内浮顶储罐的内浮盘上设置开口，以使所述套管通过该开口延伸至储罐底部。

本发明进一步提供了一种使用上述系统促进储罐内部热扩散的方法：使物料从所述储罐泵出，将物料依次通过所述储罐出料管、泵、泵出料管、倒罐管、倒罐进料管和套管返回到所述储罐的底部。

当使用2个或2个以上的储罐构成的组合罐时，通过操作设置在所述倒罐进料管上的阀门能够使所述倒罐管中的物料流入所述组合罐中的任何一个储罐。

当储罐进料管出现物料凝固或退料时，可以利用所述倒罐跨线从储罐顶部；优选地，所述扫线压力为4-5barg。

本发明的促进储罐内部热扩散的系统及方法具有但不限于以下有益效果：

1.本发明利用储罐的物料的循环流动使储罐实现加热平衡、扩散，减少加热器表面凝固，提高热效率，有效解决了小型储罐因不能装备搅拌设备导致的储罐内物料受热不均，有效防止了粘度较高、流动性不大的物料在加热器表面凝固而影响热扩散的问题；

2.通过本发明的倒罐跨线进行扫线时可防止物料倒流，并且减少了储罐受到的冲击震动，而且无需要专人盯守，热线作业完成关闭阀门即可，有效地提高安全性，减少人力，降低了生产成本；

3.可使用倒罐线做到收料罐及待检罐之间的作业切换。

附图说明

以下，结合附图来详细说明本发明的实施方案，其中：

图1示出了根据本发明一实施方案的可促进储罐内部热扩散的系统的示意图。

附图标记说明：

100-煤气纯化分离装置；101-物料输入管；101a、101b-储罐进料管；102a、102b-储罐；103a、103b-储罐出料管；104-输出母管；105-泵；106-泵出料管；107-物料输出管；108-倒罐管接口；109-倒罐管；110-倒罐进料管；111a、111b-倒罐跨管；顶部备用口112a、112b。

具体实施方式

为了便于理解本发明，现结合附图和实施例进一步阐述和解释本发明。

本发明提供了一种可促进储罐内部热扩散的系统，如图1所示的，由煤气纯化分离装置100得到的副产品物料，例如焦油，经由物料输入管101转入储罐进料管101a、101b，然后在阀门的控制下物料进入储罐，图1所示的是由储罐102a和储罐102b两个储罐构成的组合罐，该储罐进料管101a、101b分别连接到在储罐102a、102b的顶部设置的顶部备用口112a、112b，并且在储罐内部设置套管由顶部备用口直通到储罐的底部(未示出)。储罐102a和储罐102b中的物料可以分别通过连通的各自的出料口的储罐出料管103a和103b输出物料，输出物料的动力通常由泵105提供。由储罐输出的物料由储罐出料管103a和/或103b转入到输出母管104，再通过泵105进入泵出料管106。通常地，泵出料管106与向外部供应物料的物料输出管107连通，同时，如图1所示的，在泵出料管106的出口处增设倒罐管接口108，该倒罐管接口108可以是在泵出料管106的出口处设置的开口，也可以是设置在泵出料管106末端的三通管件或三通阀，如果选择在泵出料管106的出口处设置的开口或三通管件的形式，则需要在物料输出管107靠近开口或三通管件的部位设置阀门以控制管路中物料的流动。在物料流向物料输出管107的管路被关闭时，物料可以流向倒罐管109，然后经由倒罐管109注入倒罐进料管110。如图1所示的，在倒罐进料管110上对应于组合罐的每个储罐设置阀门，这样就可以根据需要操作阀门以使物料流向组合罐中的任何一个储罐。如果在实施中仅使用一个独立的储罐，则物料将通过倒罐进料管直接流回储罐。通过物料的循环使储罐内物料处于流动中，从而促进了储罐内物料的热扩散，有效防止因加热器表面出现油凝固或煤尘凝固而影响加热效果。

如图1所示的，本发明还可以进一步地在倒罐进料管110和储罐进料管101a和101b之间设置倒罐跨管111a和111b，并在倒罐跨管111a和111b上分别设置截止阀，以控制物料由倒罐进料管110经倒罐跨管111a或111b转入储罐进料管101a或101b。通过这样的设置，当储管进料口出现凝固现象或退料防冻时，可通过倒罐跨管进行吹扫由储罐顶部扫线，将管中的物质清扫出来，有效地防止了物料倒流，并且减少了储罐受到的冲击震动。

在正常作业过程中可以将储罐102a作为收料罐，专门用于收料，不用于销售出库，在来料油品中含有水分时将其沉降分离足够的时间后再使合格油品通过倒罐线倒换到102b储罐，102b储罐用作出库销售的待检罐，大大降低了油品合格率，102a储罐同时起到中间储罐的作用。

应当理解，所述储罐可以是固定顶储罐、浮顶储罐或球形储罐。当使用的储罐为内浮顶储罐时，应当在其内浮盘上开孔，以使套管穿过内浮盘并延伸到储罐的底部，套管的顶端连接倒罐进料管。

虽然图1所示的是有两个储罐构成的组合罐，应当理解，本发明的可促进储罐内部热扩散的系统也可以仅使用一个独立的储罐，即使是使用组合罐也可以使用由2个以上的储罐采用一条母管，最后在储罐备用口处分支管线(即倒罐进料管)构成的组合罐。

应当理解，为对应不同的输出对象或供应需求泵也可以设置为多个，物料输出管也可以根据需求设置为多条。

应当理解，在此所述“多个(条)”包含两个(条)或多于两个(条)的数目。

应当理解，如图1所示的管线中可以根据需求设置阀门和导淋机构。

应当理解，所述扫线是指利用低压蒸汽或氮气对物料进行顶线，以将管道内的物料清除干净的操作。

尽管本发明已进行了一定程度的描述，明显地，在不脱离本发明的精神和范围的条件下，可进行各个条件的适当变化。可以理解，本发明不限于所述实施方案，而归于权利要求的范围，其包括所述每个因素的等同替换。

Claims (10)

1.一种促进储罐内部热扩散的系统，包括储罐、物料输入管、储罐进料管、储罐出料管、泵、泵出料管、物料输出管，其特征在于，所述系统还包括倒罐管、倒罐进料管、顶部备用口和套管；其中，

所述物料输入管一端与煤气纯化分离装置的副产品输出口连通，所述物料输入管另一端与所述储罐进料管的一端连通，所述储罐进料管的另一端与所述储罐的储罐进料口连通；

储罐出料口与所述储罐出料管的一端连通，所述储罐出料管的另一端连通一个或多个泵，所述泵的泵出料管的末端同时与物料输出管和倒罐管连通；

所述倒罐管一端与所述泵出料管连通，另一端与设置在所述储罐顶部的顶部备用口连通；

所述套管设置在所述储罐的内部，其一端与所述顶部备用口连通，另一端延伸到所述储罐的底部；

所述储罐进料管、储罐出料管、泵出料管、物料输出管、倒罐管、倒罐进料管上分别设置一个或多个阀门；优选地，所述储罐出料管和泵出料管上分别设置导淋机构。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，在所述倒罐进料管和储罐进料管之间设置连通二者的倒罐跨管，优选地，在所述倒罐跨管上设置阀门，更优选地，在所述倒罐跨管上设置的阀门为截止阀。

3.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述储罐是由2个或2个以上储罐构成的组合罐，所述组合罐的每一个储罐都分别连通储罐进料管、储罐出料管、倒罐进料管。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述储罐出料管远离储罐的一端连通输出母管，所述输出母管与泵连通。

5.如权利要求1-4所述的系统，其特征在于，所述泵出料管通过倒罐管接口与所述倒罐管连通，所述倒罐管接口是设置在泵出料管上的开口或者设置在泵出料管末端的三通管件的一个接口。

6.如权利要求1-5所述的系统，其特征在于，所述储罐是固定顶储罐、浮顶储罐或球形储罐中的一种或多种。

7.如权利要求1-6所述的系统，其特征在于，所述储罐是内浮顶储罐，其中，在所述内浮顶储罐的内浮盘上设置开口，以使所述套管通过该开口延伸至储罐底部。

8.一种利用权利要求1-7所述的系统促进储罐内部热扩散的方法，其特征在于，包括步骤：

提供储存物料的储罐，使物料从所述储罐流出，依次通过所述储罐出料管、泵、泵出料管、倒罐管、倒罐进料管和套管返回到所述储罐的底部；优选地，所述套管中物料的流速小于或等于5m/s。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，当使用由2个或2个以上的储罐构成的组合罐时，通过操作设置在所述倒罐进料管上的阀门能够使所述倒罐管中的物料流入所述组合罐中的任何一个储罐。

10.如权利要求8-9所述的方法，其特征在于，当储罐进料管出现物料凝固或退料时，使用所述倒罐跨线从储罐顶部扫线，优选地，所述扫线压力为4-5barg。