CN202297497U - 一种焦炭塔顶油气线防结焦装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供的焦炭塔顶油气线防结焦装置主要由油气管线三通、急冷油套管、急冷油注入管和雾化喷嘴组成；油气管线三通上设有上法兰、下法兰和侧面法兰；上法兰的法兰盖上设有开孔，急冷油套管穿过法兰盖上的开孔深入油气管线三通内部，并与法兰盖相焊接；油气管线三通通过下法兰与焦炭塔顶油气出口处管线相连接，通过侧面法兰与水平油气管线相连接；急冷油套管露于油气管线三通外的一端设有管法兰，急冷油注入管与管法兰连接，并垂直向下穿过急冷油套管，沿油气出口处管线内伸至焦炭塔顶油气出口处；雾化喷嘴安装于急冷油注入管靠近油气出口处一端。该装置不仅可以有效防止油气管线结焦，而且易于拆卸安装，便于清焦。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种焦化装置防结焦的装置，具体来讲，涉及一种焦炭塔顶油气线防结焦的装置。
背景技术
在石油加工流程中，延迟焦化工艺是一种重要的渣油(重质油)加工过程。原料经换热和焦化炉加热至约500℃后，进入焦炭塔进行热裂解反应与缩和反应，在焦炭塔内生成油气和固体焦炭。热裂解反应生成的油气，经焦炭塔顶油气线进入分馏塔，分离成富气和石脑油、柴油、蜡油等馏分。固体焦炭沉积在焦炭塔内，定期除焦至焦池。焦炭塔生产为间歇操作，经加热炉加热的原料进入一个焦炭塔(生产塔)进行生焦，操作员同时对另一塔(处理塔)实施吹气、冷焦、切焦、赶空气试压、暖塔等处理过程。然后进料经四通阀切换至新的生产塔(原处理塔)，如此反复切换，使生产持续进行。
焦炭塔生产时，塔顶油气温度≥440℃，油气流经塔顶大油气线时，焦化反应继续进行，导致油气线结焦，甚至造成分馏塔底结焦。油气线结焦使管线堵塞压降增加，焦炭塔操作压力升高，从而焦炭量增加，焦化液体产品收率降低，装置经济收益下降。结焦严重时，需拆除管线清焦，影响正常操作生产。为解决油气线结焦的问题，需在油气线出口注入急冷油，将油气快速冷却至415℃以下，终止焦化反应。
中国专利说明书(CN 101343553A)公开了一种防止焦炭塔油气出口结焦装置。该防结焦装置采用两级急冷油注入，第一级注入设施位于焦炭塔顶油气出口处，采用多孔环管或雾化喷头；第二级位于油气管线转向处(由垂直到水平)，在四通上安装雾化喷头，并设有竖向和侧向清焦法兰。该装置结构复杂，虽可以实现定期清焦，但急冷油一级注入设备或管线发生堵塞时，不易拆装清理，二级注入设备或管线堵塞时，须拆卸大法兰盖进行清理，劳动强度高。
实用新型内容
本实用新型要解决的是现有技术结构复杂、堵塞时不易拆装、劳动强度大的技术问题，本实用新型提供的焦炭塔顶油气线防结焦装置结构简单、易于拆装，并可有效消除油气线结焦问题。
本实用新型提供的焦炭塔顶油气线防结焦装置主要由油气管线三通、急冷油套管、急冷油注入管和雾化喷嘴组成；油气管线三通上设有上法兰、下法兰和侧面法兰；上法兰的法兰盖上设有开孔，急冷油套管穿过法兰盖上的开孔深入油气管线三通内部，并与法兰盖相焊接；油气管线三通通过下法兰与焦炭塔顶油气出口处管线相连接，通过侧面法兰与水平油气管线相连接；急冷油套管露于油气管线三通外的一端设有管法兰，急冷油注入管与管法兰连接，并垂直向下穿过急冷油套管，沿油气出口处管线内伸至焦炭塔顶油气出口处；雾化喷嘴安装于急冷油注入管靠近油气出口处一端；急冷油套管内径大于雾化喷嘴的最大直径。
作为进一步的改进方案，可以在急冷油套管伸入油气管线三通内的端部外壁上沿圆周方向均匀焊接3～6个外支撑板，外支撑板与油气管线三通内壁保留2～3mm间隙，这样可以增加急冷油套管在油气管线三通内的稳定性。
当然，为了防止急冷油注入管在急冷油套管内晃动，也可以在急冷油注入管靠近急冷油套管端部的外壁上沿圆周方向均匀焊接3～6个内支撑板，内支撑板与急冷油套管内壁保留2～3mm间隙。
本实用新型具有如下优点：
本实用新型的防结焦装置具有可拆卸结构，若有必要，可以对油气管线和急冷油注入管施行在线清焦。由于急冷油套管内径大于雾化喷嘴的最大直径，检修时可以通过拆卸本实用新型防结焦装置的急冷油套管的管法兰(该法兰尺寸小，易于拆卸和安装)，将急冷油注入管及雾化喷嘴抽出，实施清焦。也可以通过拆卸上法兰的法兰盖，对油气管线实施清焦。由于焦炭塔为间歇操作，清焦时生产塔可以继续生焦，因此整个装置的生产不会受到任何影响。
本实用新型通过在焦炭塔顶油气出口处口喷射雾化急冷油，使急冷油与上升油气逆向接触混合，达到更好的冷却效果，将油气温度迅速降至415℃，终止焦化反应，防止油气管线结焦。另外本实用新型为单级防结焦装置，无需采用两级注入的方式就可以满足工艺要求，防结焦效果好，结构简单，易于实施，可靠性强。
另外，本实用新型可以延缓油气管线内结焦速度，使管线清焦频率降低，达到一个开工周期内无需清焦。本实用新型的防结焦功能使油气管线压降减小，焦炭塔操作压力可相应降低，可以提高焦化装置液体产品收率，增加经济受益。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2是图1中A-A向视图；
图中，1-油气管线三通，2-急冷油套管，3-急冷油注入管，4-雾化喷嘴，5-上法兰，6-下法兰，7-侧面法兰，8-管法兰，9-油气出口处管线，10-焦炭塔，11-水平油气管线，12-外支撑板，13-内支撑板。
具体实施方式
下面结合附图对本实用性性作进一步说明。
如图1所示，本实用新型的焦炭塔顶油气线防结焦装置主要由油气管线三通1、急冷油套管2、急冷油注入管3和雾化喷嘴4组成；油气管线三通1上设有上法兰5、下法兰6和侧面法兰7；上法兰5的法兰盖上设有开孔，急冷油套管2穿过法兰盖上的开孔深入油气管线三通1内部，并与法兰盖相焊接；焦炭塔顶油气出口处管线9设于焦炭塔10的顶部，油气管线三通1通过下法兰6与油气出口处管线9相连接，油气管线三通1通过侧面法兰7与水平油气管线11相连接；急冷油套管2上设有管法兰8，急冷油注入管3与管法兰8连接，并垂直向下穿过急冷油套管2，沿油气出口处管线9内伸至焦炭塔顶油气出口处；雾化喷嘴4安装于急冷油注入管3靠近油气出口处一端；急冷油套管2内径大于雾化喷嘴4的最大直径。
如图2所示，为了增加急冷油套管2在油气管线三通1内的稳定性以及防止急冷油注入管3在急冷油套管2内晃动，作为进一步改进的方案，分别在急冷油套管2伸入油气管线三通1内的端部外壁上和急冷油注入管3靠近急冷油套管2端部的外壁上沿圆周方向均匀焊接了3～6个外支撑板12和内支撑板13，急冷油套管2外壁上的外支撑板12与油气管线三通1内壁保留2～3mm间隙，急冷油注入管3外壁上的内支撑板13与急冷油套管2内壁同样保留2～3mm间隙。
焦炭塔10处于生焦阶段时，温度≥440℃的塔顶高温油气从焦炭塔顶油气出口进入油气出口处管线9，来自急冷油注入管3的急冷油经雾化喷嘴4呈伞状喷出，使雾化急冷油覆盖全部油气管线截面，在靠近油气出口处对来自塔内的塔顶高温油气进行急冷，将高温油气快速冷却至415℃以下，终止焦化反应，急冷后的油气经油气管线三通1和水平油气管线11送至分馏塔。
在焦炭塔10处于非生焦阶段时，若有必要，可以对油气管线和急冷油注入管施行在线清焦。可以通过拆卸急冷油套管2的管法兰8(该法兰尺寸小，易于拆卸和安装)，将急冷油注入管3和雾化喷嘴4抽出，实施清焦。也可以通过拆卸上法兰5的法兰盖，对油气管线(包括油气出口处管线9和油气管线三通1和)实施清焦。由于焦炭塔为间歇操作，清焦时生产塔可以继续生焦，因此整个装置的生产不会受到任何影响。
本实用新型中的急冷油采用焦化装置通用的种类，包括柴油、蜡油和回炼污油。控制方案为急冷油流量控制冷却后油气温度，将油气温度降至415℃。
下面的实施例1是用来说明本实用新型的使用效果的。
实施例1
焦化原料为马利姆-多巴混合原油(两种原油各占50％)的减压渣油，处理为160万吨/年，循环比0.3，加热炉出口温度495～500℃，焦炭塔操作压力为0.1～0.25MPa(g)，焦炭塔顶油气温度为440～460℃。急冷油为蜡油，注入量约为15～25t/h。
采用本实用新型的防结焦装置注入急冷油。油气温度迅速降至415℃，可有效延缓油气管线结焦速度，预计一个生产周期内(通常为三年)，无需进行清焦。油气管线压降减小，焦炭塔操作压力相应降低0.03MPa，使装置液体产品收率增加约0.3％。
Claims (4)
1.一种焦炭塔顶油气线防结焦装置，其特征在于主要由油气管线三通、急冷油套管、急冷油注入管和雾化喷嘴组成；油气管线三通上设有上法兰、下法兰和侧面法兰；上法兰的法兰盖上设有开孔，急冷油套管穿过法兰盖上的开孔深入油气管线三通内部，并与法兰盖相焊接；油气管线三通通过下法兰与焦炭塔顶油气出口处管线相连接，通过侧面法兰与水平油气管线相连接；急冷油套管露于油气管线三通外的一端设有管法兰，急冷油注入管与管法兰连接，并垂直向下穿过急冷油套管，沿油气出口处管线内伸至焦炭塔顶油气出口处；雾化喷嘴安装于急冷油注入管靠近油气出口处一端；急冷油套管内径大于雾化喷嘴的最大直径。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述的急冷油套管伸入油气管线三通内的端部外壁上沿圆周方向均匀焊接3～6个外支撑板，外支撑板与油气管线三通内壁保留2～3mm间隙。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述的急冷油注入管靠近急冷油套管端部的外壁上沿圆周方向均匀焊接3～6个内支撑板，内支撑板与急冷油套管内壁保留2～3mm间隙。
4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于所述的急冷油注入管靠近急冷油套管端部的外壁上沿圆周方向均匀焊接3～6个内支撑板，内支撑板与急冷油套管内壁保留2～3mm间隙。
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