CN114456827A - 一种新型焦炭塔急冷油注入装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型焦炭塔急冷油注入装置，涉及石油化工技术领域。包括焦炭塔主体，焦炭塔主体顶部固定连接有纵向流通管，纵向流通管与焦炭塔主体内部连通，纵向流通管上还固定连接有横向流通管，横向流通管与纵向流通管内部连通，纵向流通管下方和横向流通管右侧管壁中均开设有滑动槽，滑动槽中滑动连接有挡板结构。本发明通过挡板结构、旋转伸缩结构和转动清理结构的设置，旋转伸缩结构和转动清理结构相连接，且通过转动固定结构固定于纵向流通管顶部和横向流通管左侧，在其不工作时，挡板结构的设置可将旋转伸缩结构和转动清理结构与纵向流通管和横向流通管内的油气通道隔绝开，避免内部油污对其进行污染。

Description

一种新型焦炭塔急冷油注入装置

技术领域

本发明涉及石油化工技术领域，具体为一种新型焦炭塔急冷油注入装置。

背景技术

延迟焦化装置的焦炭塔是焦化装置的反应器，是焦化装置的核心设备。从加热炉来的高温原料油在焦炭塔内发生裂解、缩合反应，生成反应油气和焦炭，焦炭留在焦炭塔内，反应油气从塔顶出口经过反应油气管线去分馏塔进行分离。由于焦炭塔反应油气出口温度较高，并且携带焦粉、泡沫等杂质，极易引起反应油气管线结焦。在焦炭塔顶部注入急冷油控制焦炭塔顶部温度，洗涤油气中的焦粉，提高油气流速抑制油气在管道中进一步反应，减少结焦。

公开号为CN213951095U的中国实用新型专利公开了一种新型焦炭塔急冷油注入装置，将急冷油注入方式由三点斜插式管道注入改为喷嘴注入，急冷油形成雾滴与高温油气充分接触，能够保证全部气化并终止高温油气发生裂解缩合反应，有效提高急冷油洗涤效果，减少大油气管线结焦，降低了清焦劳动强度。

公开号为CN203462008U的中国实用新型专利公开了一种焦炭塔反应油气管线急冷装置，急冷油的注入方式采用喷头结构，使急冷油分布更加均匀，可以更好地和反应油气接触换热，急冷油将反应油气中的重组分冷凝并形成管线保护膜，并且在立管段和水平管段都设置急冷油喷头，保证反应油气管线不会发生结焦情况。采用温差控制将反应油气急冷造成的循环油量降低，使装置的循环比降低，提高装置的液体收率，增加装置的经济效益。

上述现有技术中，急冷油的温度和注入量、以及装置的负荷控制不好，反应油气就很容易携带焦粉到大油气管线内继续发生裂解缩合反应，导致塔口及弯头部位的大油气管线结焦，而且油气携带的焦粉沉积在大油气管线上成为结焦引子，会加速大油气管线结焦，这种结焦引起焦炭塔顶压力升高，威胁安全生产，需要及时进行清焦，现有技术中清焦时需打开弯头前后法兰，将弯头拆下进行清焦，清焦时间长且劳动强度较大，为此本发明提出一种新型的解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型焦炭塔急冷油注入装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型焦炭塔急冷油注入装置，包括焦炭塔主体，焦炭塔主体顶部固定连接有纵向流通管，纵向流通管与焦炭塔主体内部连通，纵向流通管上还固定连接有横向流通管，横向流通管与纵向流通管内部连通，纵向流通管下方和横向流通管右侧管壁中均开设有滑动槽，滑动槽中滑动连接有挡板结构，纵向流通管与横向流通管连接处左上角倾斜开设有冷油注入孔，冷油注入孔中设置有冷油注入结构，纵向流通管与横向流通管左上角还固定连接有冷油注入支架，冷油注入结构顶部固定连接于冷油注入支架内侧，纵向流通管内壁顶部与横向流通管内壁左侧均设置有内螺纹槽，内螺纹槽通过螺纹转动连接有转动固定结构，转动固定结构中安装有旋转伸缩结构，旋转伸缩结构上还安装有转动清理结构。

更进一步地，所述挡板结构包括滑动挡板，滑动挡板滑动连接于所述滑动槽内，滑动挡板与滑动槽内壁之间还通过电动伸缩柱相连接。

更进一步地，所述冷油注入结构包括注油倾斜柱，注油倾斜柱固定连接于所述冷油注入孔中，注油倾斜柱内壁滑动连接有注油滑动柱，注油滑动柱外壁固定连接有注油管，注油管与注油滑动柱内部连通，注油滑动柱顶部固定连接于注油电动推杆底部，注油电动推杆顶部固定连接于所述冷油注入支架顶部内壁，注油滑动柱底部转动连接有注油转动柱，注油转动柱底部安装有多个注油喷头，注油喷头在注油转动柱底部呈圆周分布，其倾斜角度相同。

更进一步地，所述注油喷头是相对于注油转动柱轴线倾斜的，每一个注油喷头的倾斜角度相同，且在注油转动柱底部呈圆周分布。

更进一步地，所述转动固定结构包括转动固定旋钮，转动固定旋钮内侧固定连接有转动固定螺纹柱，转动固定旋钮外侧开设有转动固定凹槽，转动固定螺纹柱外壁通过螺纹与所述内螺纹槽转动连接，所述旋转伸缩结构的一部分设置于转动固定凹槽中。

更进一步地，所述旋转伸缩结构包括电动机，电动机固定连接于所述转动固定凹槽中，电动机输出端固定连接有主动转轴，主动转轴内侧贯穿所述转动固定螺纹柱并固定连接有转动连接块，转动连接块内侧安装有电动气缸，电动气缸包括固定套柱，固定套柱内壁滑动连接有滑动套柱，固定套柱与滑动套柱之间设置有相互契合的凸起和凹槽，滑动套柱内壁滑动连接有滑动内柱，滑动套柱和滑动内柱之间也设置有相互契合的凸起和凹槽，滑动内柱右侧与所述转动清理结构左侧固定连接。

更进一步地，所述转动清理结构包括转动圆柱和清洁刷，转动圆柱左侧与所述滑动内柱右侧固定连接，转动圆柱外壁左侧固定连接有限位圈，转动圆柱外壁中间固定连接有限位凸块，限位凸块左侧与限位圈右侧固定连接，转动圆柱外壁右侧设置有凸螺纹，清洁刷左右贯穿开设有限位槽，限位槽滑动连接于限位凸块，清洁刷通过限位槽滑动连接于限位凸块上，凸螺纹外壁通过螺纹转动连接有固定圈，固定圈配合限位圈以及限位凸块将清洁刷固定连接于转动圆柱外壁。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

该新型焦炭塔急冷油注入装置，通过挡板结构、旋转伸缩结构和转动清理结构的设置，旋转伸缩结构和转动清理结构相连接，且通过转动固定结构固定于纵向流通管顶部和横向流通管左侧，在其不工作时，挡板结构的设置可将旋转伸缩结构和转动清理结构与纵向流通管和横向流通管内的油气通道隔绝开，避免内部油污对其进行污染，需要清焦时，旋转伸缩结构能够带动转动清理结构在纵向流通管或横向流通管内壁中转动的同时保持滑动，实现对管道内壁结焦的高效清理。

此外，本装置通过冷油注入结构的设置，注油喷头在油压的作用下喷出冷油，由于注油喷头是倾斜的，且方向一致，在后座力的影响下，注油喷头带动注油转动柱相对于注油滑动柱进行转动，使得喷洒的冷油螺旋飘散，其分散程度较高，能够与油气更好的进行混合，进而具有更好的混合效果。

附图说明

图1为本发明的正面顶部轴测结构示意图；

图2为本发明图1中A部分放大图；

图3为本发明的流通管外部结构示意图；

图4为本发明的流通管内部结构示意图；

图5为本发明的挡板结构示意图；

图6为本发明的冷油注入结构示意图；

图7为本发明图5中B部分放大图；

图8为本发明的转动清理组件结构示意图；

图9为本发明的转动固定结构示意图；

图10为本发明的旋转结构示意图；

图11为本发明图9中C部分放大图；

图12为本发明的转动清理结构示意图。

图中：1、纵向流通管；2、横向流通管；3、滑动槽；4、挡板结构；401、滑动挡板；402、电动伸缩柱；5、冷油注入孔；6、冷油注入结构；601、注油倾斜柱；602、注油滑动柱；603、注油管；604、注油电动推杆；605、注油转动柱；606、注油喷头；7、冷油注入支架；8、内螺纹槽；9、转动固定结构；901、转动固定旋钮；902、转动固定螺纹柱；903、转动固定凹槽；10、旋转伸缩结构；1001、电动机；1002、主动转轴；1003、转动连接块；1004、固定套柱；1005、滑动套柱；1006、滑动内柱；11、转动清理结构；1101、转动圆柱；1102、限位圈；1103、限位凸块；1104、凸螺纹；1105、清洁刷；1106、限位槽；1107、固定圈；12、焦炭塔主体。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件所必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，应当理解，为了便于描述，附图中所示出的各个部件的尺寸并不按照实际的比例关系绘制，例如某些层的厚度或宽度可以相对于其他层有所夸大。

应注意的是，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义或说明，则在随后的附图的说明中将不需要再对其进行进一步的具体讨论和描述。

如图1-12所示，本发明提供一种技术方案：一种新型焦炭塔急冷油注入装置，包括焦炭塔主体12，焦炭塔主体12顶部固定连接有纵向流通管1，纵向流通管1与焦炭塔主体12内部连通，纵向流通管1上还固定连接有横向流通管2，横向流通管2与纵向流通管1内部连通，纵向流通管1下方和横向流通管2右侧管壁中均开设有滑动槽3，滑动槽3中滑动连接有挡板结构4，纵向流通管1与横向流通管2连接处左上角倾斜开设有冷油注入孔5，冷油注入孔5中设置有冷油注入结构6，纵向流通管1与横向流通管2左上角还固定连接有冷油注入支架7，冷油注入结构6顶部固定连接于冷油注入支架7内侧，纵向流通管1内壁顶部与横向流通管2内壁左侧均设置有内螺纹槽8，内螺纹槽8通过螺纹转动连接有转动固定结构9，转动固定结构9中安装有旋转伸缩结构10，旋转伸缩结构10上还安装有转动清理结构11，需要说明的是，焦炭塔主体12的入料口与加热炉相连接，纵向流通管1的下半段以及横向流通管2的右半段组成反应油气管线，横向流通管2右侧连通于分馏塔，滑动槽3的截面为半圆，冷油注入孔5的倾斜角度为四十五度，这样使得注入内部的冷油能够分散的更为均匀，从而混合的更加充分，冷油注入支架7是用于固定冷油注入结构6，转动固定结构9通过内螺纹槽8固定于纵向流通管1顶部或横向流通管2左侧，并可拆卸下来，从而方便对与转动固定结构9相连接的旋转伸缩结构10以及转动清理结构11进行维护。

作为一种具体的实施例，挡板结构4包括滑动挡板401，滑动挡板401滑动连接于滑动槽3内，滑动挡板401与滑动槽3内壁之间还通过电动伸缩柱402相连接，需要说明的是，在正常工作状态时，滑动挡板401将纵向流通管1的上半段以及横向流通管2的左半段独立起来，与纵向流通管1的下半段以及横向流通管2的右半段所组成的反应油气管线分隔开来，从而使得焦炭塔主体12中产生的反应油气从反应油气管线经过时，不会与旋转伸缩结构10和转动清理结构11接触，避免了反应油气对旋转伸缩结构10和转动清理结构11的污染。

作为一种具体的实施例，冷油注入结构6包括注油倾斜柱601，注油倾斜柱601固定连接于冷油注入孔5中，注油倾斜柱601内壁滑动连接有注油滑动柱602，注油滑动柱602外壁固定连接有注油管603，注油管603与注油滑动柱602内部连通，注油滑动柱602顶部固定连接于注油电动推杆604底部，注油电动推杆604顶部固定连接于冷油注入支架7顶部内壁，注油滑动柱602底部转动连接有注油转动柱605，注油转动柱605底部安装有多个注油喷头606，注油喷头606是相对于注油转动柱605轴线倾斜的，每一个注油喷头606的倾斜角度相同，且在注油转动柱605底部呈圆周分布，需要说明的是，注油滑动柱602可在注油倾斜柱601内壁上进行滑动，其目的是，当需要使用旋转伸缩结构10和转动清理结构11对纵向流通管1和横向流通管2内壁进行清焦时，可将注油滑动柱602在注油倾斜柱601内壁向上滑动，使得冷油注入结构6离开纵向流通管1和横向流通管2内部，给旋转伸缩结构10和转动清理结构11的清焦留出足够的空间，避免对其产生阻挡，注油滑动柱602的滑动是通过注油电动推杆604的驱动来实现的，注油喷头606的设置，使得其内部的冷油在压力作用下从注油喷头606喷出时，由于注油喷头606的方向性是相对于注油转动柱605轴线倾斜的，注油喷头606受到后坐力带动注油转动柱605向喷出冷油相反的方向转动，转动的注油转动柱605与注油喷头606一起转动，使得喷出的冷油螺旋飘散，同时，注油喷头606本身喷出的冷油也是雾化分散的，其分散于中间部位的冷油较少，分散于外侧的冷油较多，多个注油喷头606喷出的雾化冷油与中间部位相叠加，使得反应油气管线中的冷油分布均匀，与从反应油气管线经过的反应油气充分接触，充分混合，从而具有更好的效果。

作为一种具体的实施例，转动固定结构9包括转动固定旋钮901，转动固定旋钮901内侧固定连接有转动固定螺纹柱902，转动固定旋钮901外侧开设有转动固定凹槽903，转动固定螺纹柱902外壁通过螺纹与内螺纹槽8转动连接，旋转伸缩结构10的一部分设置于转动固定凹槽903中，需要说明的是，转动固定结构9的作用是对旋转伸缩结构10以及转动清理结构11进行固定，转动固定结构9分别在纵向流通管1的上半段以及横向流通管2的左半段固定。

作为一种具体的实施例，旋转伸缩结构10包括电动机1001，电动机1001固定连接于转动固定凹槽903中，电动机1001输出端固定连接有主动转轴1002，主动转轴1002内侧贯穿转动固定螺纹柱902并固定连接有转动连接块1003，转动连接块1003内侧安装有电动气缸，电动气缸包括固定套柱1004，固定套柱1004内壁滑动连接有滑动套柱1005，固定套柱1004与滑动套柱1005之间设置有相互契合的凸起和凹槽，滑动套柱1005内壁滑动连接有滑动内柱1006，滑动套柱1005和滑动内柱1006之间也设置有相互契合的凸起和凹槽，滑动内柱1006右侧与转动清理结构11左侧固定连接，需要说明的是，旋转伸缩结构10由一个转动的电机和一组特殊的电动气缸构成，其中，固定套柱1004、滑动套柱1005和滑动内柱1006的设置，使得电动气缸在推动的同时转动清理结构11，电动机1001可以通过此电动气缸带动转动清理结构11一起转动，其转动过程与伸缩过程互不干扰，可以在转动的同时进行来回移动，具有更好的清理效果。

作为一种具体的实施例，转动清理结构11包括转动圆柱1101和清洁刷1105，转动圆柱1101左侧与滑动内柱1006右侧固定连接，转动圆柱1101外壁左侧固定连接有限位圈1102，转动圆柱1101外壁中间固定连接有限位凸块1103，限位凸块1103左侧与限位圈1102右侧固定连接，转动圆柱1101外壁右侧设置有凸螺纹1104，清洁刷1105左右贯穿开设有限位槽1106，限位槽1106滑动连接于限位凸块1103，清洁刷1105通过限位槽1106滑动连接于限位凸块1103上，凸螺纹1104外壁通过螺纹转动连接有固定圈1107，固定圈1107配合限位圈1102以及限位凸块1103将清洁刷1105固定连接于转动圆柱1101外壁，需要说明的是，转动圆柱1101的转动，可以通过限位凸块1103带动清洁刷1105一起转动，清洁刷1105是通过限位圈1102以及固定圈1107的配合被固定于转动圆柱1101上，清洁刷1105在纵向流通管1和横向流通管2中转动能够对附着在其内壁的结焦进行清除，并吸附在清洁刷1105上，后续可通过拆除固定圈1107从而将清洁刷1105取下，方便对清洁刷1105进行清洗，转动清理结构11非工作状态时，其处于纵向流通管1顶部和横向流通管2左侧，并有挡板结构4将其与反应油气管线分隔。

工作原理：从加热炉来的高温原料油在焦炭塔主体12内发生裂解、缩合反应，生成反应油气和焦炭，焦炭留在焦炭塔主体12内，反应油气从塔顶出口经过反应油气管线去分馏塔进行分离，向注油管603注入冷油，冷油从注油管603进入注油滑动柱602内部，然后到达注油转动柱605处从注油喷头606喷出，与反应油气管线内的反应油气混合，减少结焦，需要对反应油气管线内部进行清焦时，控制电动伸缩柱402缩短，滑动挡板401进入滑动槽3中，此时开启电动机1001，电动机1001带动主动转轴1002转动，主动转轴1002带动转动连接块1003转动，转动连接块1003通过电动气缸带动转动圆柱1101转动，转动圆柱1101通过限位凸块1103带动清洁刷1105转动，同时启动电动气缸，使得转动圆柱1101进行左右或上下滑动，转动圆柱1101则通过限位圈1102以及固定圈1107带动清洁刷1105进行左右或上下滑动，当然，纵向流通管1和横向流通管2的清焦是分开进行的，避免二者交叉影响。

需要说明的是，通过挡板结构4、旋转伸缩结构10和转动清理结构11的设置，旋转伸缩结构10和转动清理结构11相连接，且通过转动固定结构9固定于纵向流通管1顶部和横向流通管2左侧，在其不工作时，挡板结构4的设置可将旋转伸缩结构10和转动清理结构11与纵向流通管1和横向流通管2内的油气通道隔绝开，避免内部油污对其进行污染，需要清焦时，旋转伸缩结构10能够带动转动清理结构11在纵向流通管1或横向流通管2内壁中转动的同时保持滑动，实现对管道内壁结焦的高效清理，此外，本装置通过冷油注入结构6的设置，注油喷头606在油压的作用下喷出冷油，由于注油喷头606是倾斜的，且方向一致，在后座力的影响下，注油喷头606带动注油转动柱605相对于注油滑动柱602进行转动，使得喷洒的冷油螺旋飘散，其分散程度较高，能够与油气更好的进行混合，进而具有更好的混合效果。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种新型焦炭塔急冷油注入装置，包括焦炭塔主体（12），其特征在于：焦炭塔主体（12）顶部固定连接有纵向流通管（1），纵向流通管（1）与焦炭塔主体（12）内部连通，纵向流通管（1）上还固定连接有横向流通管（2），横向流通管（2）与纵向流通管（1）内部连通，纵向流通管（1）下方和横向流通管（2）右侧管壁中均开设有滑动槽（3），滑动槽（3）中滑动连接有挡板结构（4），纵向流通管（1）与横向流通管（2）连接处左上角倾斜开设有冷油注入孔（5），冷油注入孔（5）中设置有冷油注入结构（6），纵向流通管（1）与横向流通管（2）左上角还固定连接有冷油注入支架（7），冷油注入结构（6）顶部固定连接于冷油注入支架（7）内侧，纵向流通管（1）内壁顶部与横向流通管（2）内壁左侧均设置有内螺纹槽（8），内螺纹槽（8）通过螺纹转动连接有转动固定结构（9），转动固定结构（9）中安装有旋转伸缩结构（10），旋转伸缩结构（10）上还安装有转动清理结构（11）。

2.根据权利要求1所述的一种新型焦炭塔急冷油注入装置，其特征在于：所述挡板结构（4）包括滑动挡板（401），滑动挡板（401）滑动连接于所述滑动槽（3）内，滑动挡板（401）与滑动槽（3）内壁之间还通过电动伸缩柱（402）相连接。

3.根据权利要求1所述的一种新型焦炭塔急冷油注入装置，其特征在于：所述冷油注入结构（6）包括注油倾斜柱（601），注油倾斜柱（601）固定连接于所述冷油注入孔（5）中，注油倾斜柱（601）内壁滑动连接有注油滑动柱（602），注油滑动柱（602）外壁固定连接有注油管（603），注油管（603）与注油滑动柱（602）内部连通，注油滑动柱（602）顶部固定连接于注油电动推杆（604）底部，注油电动推杆（604）顶部固定连接于所述冷油注入支架（7）顶部内壁，注油滑动柱（602）底部转动连接有注油转动柱（605），注油转动柱（605）底部安装有多个注油喷头（606）。

4.根据权利要求1所述的一种新型焦炭塔急冷油注入装置，其特征在于：所述注油喷头（606）是相对于注油转动柱（605）轴线倾斜的，每一个注油喷头（606）的倾斜角度相同，且在注油转动柱（605）底部呈圆周分布。

5.根据权利要求1所述的一种新型焦炭塔急冷油注入装置，其特征在于：所述转动固定结构（9）包括转动固定旋钮（901），转动固定旋钮（901）内侧固定连接有转动固定螺纹柱（902），转动固定旋钮（901）外侧开设有转动固定凹槽（903），转动固定螺纹柱（902）外壁通过螺纹与所述内螺纹槽（8）转动连接，所述旋转伸缩结构（10）的一部分设置于转动固定凹槽（903）中。

6.根据权利要求4所述的一种新型焦炭塔急冷油注入装置，其特征在于：所述旋转伸缩结构（10）包括电动机（1001），电动机（1001）固定连接于所述转动固定凹槽（903）中，电动机（1001）输出端固定连接有主动转轴（1002），主动转轴（1002）内侧贯穿所述转动固定螺纹柱（902）并固定连接有转动连接块（1003），转动连接块（1003）内侧安装有电动气缸，电动气缸包括固定套柱（1004），固定套柱（1004）内壁滑动连接有滑动套柱（1005），固定套柱（1004）与滑动套柱（1005）之间设置有相互契合的凸起和凹槽，滑动套柱（1005）内壁滑动连接有滑动内柱（1006），滑动套柱（1005）和滑动内柱（1006）之间也设置有相互契合的凸起和凹槽，滑动内柱（1006）右侧与所述转动清理结构（11）左侧固定连接。

7.根据权利要求5所述的一种新型焦炭塔急冷油注入装置，其特征在于：所述转动清理结构（11）包括转动圆柱（1101）和清洁刷（1105），转动圆柱（1101）左侧与所述滑动内柱（1006）右侧固定连接，转动圆柱（1101）外壁左侧固定连接有限位圈（1102），转动圆柱（1101）外壁中间固定连接有限位凸块（1103），限位凸块（1103）左侧与限位圈（1102）右侧固定连接，转动圆柱（1101）外壁右侧设置有凸螺纹（1104），清洁刷（1105）左右贯穿开设有限位槽（1106），限位槽（1106）滑动连接于限位凸块（1103），清洁刷（1105）通过限位槽（1106）滑动连接于限位凸块（1103）上，凸螺纹（1104）外壁通过螺纹转动连接有固定圈（1107），固定圈（1107）配合限位圈（1102）以及限位凸块（1103）将清洁刷（1105）固定连接于转动圆柱（1101）外壁。

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