JP4236105B2 - 石油コークスの取り出し、排水及び搬送を行う装置 - Google Patents

Description

この発明は、排水機能を備えたスチールベルトコンベヤを用いてコーキング室から石油コークスを取り出す装置に関する。

現在いくつかのプラントにおいて、精製所で生産された石油コークスは搬送流体として水を用いるウエット処理を介してコーキングタワーから取り出される。その現在の処理工程を簡単に説明する。

コークスは、適当な円筒形の反応装置内で製造され、その際温度が原因で熱的なクラッキング反応が生じ、軽質炭化水素（ガソリン、軽油、油およびガス）およびコークスが得られる。ガス形態の軽質炭化水素は、反応室の上部から取り出され、他方、処理の副産物であるコークスは底部から上方に向けて室内部に残留している。この工程が完了すると、反応室からのコークスの切り出しが引き続いて行われる。最初に、反応室全体に徐々に水を注入してコークスを冷却し、室内部の物質全体を水で満たす必要がある。注入工程が完了すると、切り出し工程が開始するが、この工程を単純化するのが本発明の大きな目的である。

室の開放後、水の取り出し工程が、フランジを下方部分から取り除くことによって実行される。室の上部から、横方向および縦方向ノズルを装着されている高圧水ドリルが、挿入される。第1の段階中に、中心孔の拡張が、縦方向ノズルを用いて行われる。次の段階で、コークスは、横方向ノズルを用いて上から下に徐々に切り出され、あらかじめ形成されている孔から下方に移動し室外に排出される。切り出し工程やデコーキング工程には細心の注意が必要である。なぜなら過剰な処理速度は下方の破砕装置を溢れさせるほどの多量の物質の落下を生じ、同じ破砕装置の上に数個のブリッジが出来てしまうからである。デコーキング工程には通常、２ローラ破砕装置が用いられる。切り出しの水流量は、１８０〜２００バールにおいて約２００ｍ³／ｈである。

コーキング室からの水／コークスの混合は、コークスを底部に向かって落下しポンプによって水圧的に搬送されるような大きさに細かくする破砕装置上に放出される。破砕装置とコーキング室の接続は、この混合を保持して周囲に物質が散乱することを防ぐ機能を持っている伸縮円筒から構成されている。

破砕装置の下方には、収集容器に向けてすべての混合を搬送するシュートが配置されており、さらに混合は、水から固形部分のコークスを分離する機能を備えたハイドロビン(hydrobins)と呼ばれるいくつかの大きな収容タワーに向けて汲み出される。

この分離後、コークスはゴムベルトによってハイドロビンから取り出されて、発電所において使われるように後に集められる貯蔵位置に蓄積される。

今日、これらの処理には以下のようなマイナス要素がある：
・貯蔵位置およびボイラーのバンカーへの次の搬送における主としてちりの混入に関する環境への影響。
・処理コストが高い。手続きが、非常に複雑である。
・破砕装置による取り出し工程中の詰まり問題。

この発明の目的は、従来周知の技術における不便さを解消することにある。

すなわちこの発明の目的は、前述したマイナス要素のすべてを除去することによって処理工程全体を徹底的に改善することにある。

いくつかの処理は、後述するように、コーキングタワーからの石油コークスの取り出しおよび搬送処理との一体化から離れても有効なものである。本発明の新規な取り出し処理および次に引き続く搬送処理は、コーキングタワーから放出される水／コークス混合の取り出しおよび排水の機能を同時に果たす排水ベルトにより行われる。すなわちハイドロビン内での水圧搬送工程および次のコークス／水分離工程に取って代わるものである。

本発明が提案する処理の簡単な説明は、上述の利点をわかりやすく説明するものである。この処理は、プラントのコーキングタワーの下流部分のみに関するものであり、タワーそのものの内部処理は含んでいない。

この発明による改善された処理装置によって達成される利点には以下のものがある。

・装置の生産性を高める結果を生むデコーキング時間の短縮
精製所自体の製造における厳密性の観点から、精製所においてコーキングが厳密な処理であるケースが多々あり、その生産性に制限を与える。従って、この場合の処理時間の短縮は非常に意味深いものである。
タワーから排出可能なコークスの単位時間あたりの量に対する制限は、破砕装置の機能が障害となって生じるので、この発明による処理を用いてデコーキング工程の持続が小さく出来る。
破砕装置のローラ上のコークス蓄積の可能性は可能な限り回避される。ブリッジが破砕装置に形成されると、これらは後に手動で除去されねばならずオペレータに危険であるとともにプラントの潜在能力を減退させるので、このような不便さを招かぬために、破砕速度（水流ドリルを介してタワー内への）は、可能な限り破砕装置の速度制限に対して低く維持されることが好ましい。
プレ破砕装置を破砕装置に置き換えることは、この時点における処理の障害を取り除くことを意味する。実際のところ、コークスは水圧を用いて搬送される必要がないので、高い減速比の破砕装置を使う必要がない。この改善性の高いプレ破砕装置を適用すると、より低い低減速比で多量の注水なしに驚くべき容量を得ることができるような入出力粒度分析に有効である。この観点から、ベルトは抽出装置として働くので理論的には制限を持たないのである。

・破砕装置による詰まりの可能性の除去
プレ破砕装置は処理工程の障害とはならず、従って、物質のスリップ可能性は容易に排除される。

・さらなる水の追加の回避
現在、コークスが水圧的に搬送されることと同様にコークスのアウトフローを容易にするために、水の追加量がタワーから落ちてくるコークスに加えられており（コークス１ごとに水約２）、コークス１に対して水約３／４からなる搬送されるスラリーにするためである。これが引き続くコークス排水工程を非常に困難なものにしている。
コークスから除去されねばならない水は、コークス切り出しのために必要なもののみである。さらに、ベルトでの排水は、コークスがベルト上に即時に排水されつつ水圧で搬送されるためにより水を吸収することになって水に長時間接触できるので、ベルトでの排水が容易に行えることになる。

・ハイドロビンの不使用
前項における説明は、ハイドロビンにおいて行われる排出作業全体の完全な省略であり、結果として、プラントエンジニアリング、その製造工程および維持管理コストが節減され、費用がかかり、複雑なプラント設備はまったく不要になる。

以下の説明において、この発明の実施例が詳細に説明されるが、添付の図面の説明に限定されるものではない。
コーキングタワーの下方にはホッパおよびレールの上を移動する破砕装置の代わりに、やはりレールの上を移動するプレ破砕装置が配置され、その下方には、タワーのいずれかのデコーキング工程が実行されるときプレ破砕装置と共に作動するようにベルトが配置されている。

新規な処理を行う改善された装置を図１に示す。ベルトコンベヤ２が、タワーから来る余剰の物質を集めて排水する機能を備えたホッパ1を有するコーキングタワー７にまず接続され、次いで引き続く搬送工程における問題を回避する程度にコークスの大きさを小さくするプレ破砕装置４に接続され、またさらに切り出し工程中に破砕装置をコーキングタワーのフランジに接続する機能を備えた接続円筒１Ａに接続されている。
コーキング室７およびプレ破砕装置４の間の接続円筒１Ａは、同じ破砕装置に固定される水圧ピストンによって制御される伸縮タイプである。円筒はタワー底部のフランジに膨張可能なシールを介してシーリングされている。これは、横方向への漏れを防いでいる。排出が開始されると、ベルトコンベヤ２が、コーキングタワーから落下してくる物質の出力よりも除去容積を保証するだけの速度で前進させられる。
ベルトは適当な円錐形の孔（図示せず）を備えているので、ベルトの搬送板を横切って下方の収集チャンネル８に落下する水溶液工程を可能にする。ベルト２によって搬送されたコークスは、残留している水を排水する次の排水ベルト３によって集められ、従って、ベルト３は、固体のコークスをゴムベルト５の上に放出して貯蔵バンカーに向けてこれを送る。収集された水８のすべては、フィルタリング装置６に送られてコークスから水を分離するとともにいずれかの排水ベルトにリサイクル６Ａする。

図２において、処理全体の主な改善である排水装置が示されている。プレ破砕装置から来る水／コークス混合は、外側のハウジングに設けられた開口２１を介して穿孔された金属ベルトコンベヤ２上に放出される。穿孔されたベルトコンベヤは、わずかな傾斜を備えるように配置されてホッパ２４経由で水が排水されることを容易にしており、他方、排水された物質は、ホッパ２３から排出される。ベルトコンベヤ全体は、金属ケーシングに収容されていて排出された物質および水を共に保持している。

図１において、ベルトコンベヤ２のみが、排出された水をその全長にわたって収集チャンネル８に排出するためにその下方部分に閉止板を備えていない。

図２のベルトコンベヤは、その完璧な機能の保証のために多数の装置を備えている。コンベヤの上方部分からの排出水は、排水チャンネル３２に導かれる中間のチャンネルあるいはトラフ２５に集められる。ベルトコンベヤ２は、ベルトの清掃のためにおよび微細なコークスの詰まりの生じる可能性のある孔を清掃するために必要な多数のノズル３０を備えたリターンストレッチ３４を有している。他の清掃ノズル３３、３１が、牽引ドラム２６および排水チャンネル３２にそれぞれ取り付けられている。

このようなノズルは、表面に付着するかもしれない微細なコークスの除去のために必要である。このため、スクレーパ２７、２８も索引ドラム２６および緊張ドラム２２の両方にそれぞれ設けられている。このようなスクレーパは、物質の除去のために設けられている。ベルトコンベヤのローラ上への物質蓄積を回避するための他の方法は、ベアリングローラおよびリターンストレッチの反付着コーティングである。牽引ドラムも同様に反付着材料をコーティングされ、物質の蓄積を防止するとともにドラムおよびベルトコンベヤの駆動機構を形成しているステンレススチールネットの間の摩擦係数を高めている。ベルトコンベヤの部分の他の装置は水圧緊張装置２９である。

装置の概略図 排水および取り出し装置の詳細図

符号の説明

１ ホッパ
１Ａ 接続装置
２ 排水−取り出しベルト
３ 他の排水ベルト
４ プレ破砕装置
５ ゴムベルト
６ フィルタリング装置
７ タワー
８ 水収集装置
２２ 緊張ドラム
２３ ホッパ
２５ 収集装置
２６ 牽引ドラム
２７、２８ スクレーパ
２９ 水圧装置
３０，３１，３３ 高圧ノズル装置
３２ 収集チャンネル
３４ リターンストレッチ

Claims (10)

1. コーキング室によって製造された石油コークスの取り出し、排水およびウエット搬送を行う装置が、プレ破砕装置４と、封じ込めおよび排水ホッパ１と、タワー７およびプレ破砕装置４の間の接続装置１Ａと、排水−取り出しベルト２と、水収集装置８と、残留水の排水を完了するための他の取り出しベルト３と、貯蔵位置への最終的な搬送のためのゴムベルト５を有する石油コークスの取り出し、排水及び搬送を行う装置。
2. 装置全体の収集水のフィルタリング装置６をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の石油コークスの取り出し、排水及び搬送を行う装置。
3. 前記搬送ベルトの１つまたは前記貯蔵位置に直接設けられた排水されたコークスのリサイクル装置を備えたことを特徴とする請求項２に記載の石油コークスの取り出し、排水及び搬送を行う装置。
4. 前記コーキング室から来る石油コークスの取り出しおよび排水のための穿孔されたベルトコンベヤ２からなり、このコンベヤの板に形成されたいくつかの円錐形の孔からコークスの切り出しに使われる水を排水し、排水されたコークスを放出ホッパ２３に向かって搬送する装置を有することを特徴とする請求項１に記載の石油コークスの取り出し、排水及び搬送を行う装置。
5. 前記ベルトコンベヤがそれぞれ、牽引ドラム２６、前記ベルトコンベヤのリターンストレッチ３４、前記水収集装置８として設けた収集チャンネル３２の清掃のための高圧ノズル装置３３、３０、３１が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の石油コークスの取り出し、排水及び搬送を行う装置。
6. 前記牽引ドラム２６およびベルトコンベヤのローラが、微細なコークスの付着を防ぐためのコーティングが設けられていることを特徴とする請求項５に記載の石油コークスの取り出し、排水及び搬送を行う装置。
7. 前記牽引ドラム２６の前記コーティングが、前記ドラムおよびベルトコンベヤの金属ネットの間の摩擦係数を増加させることを特徴とする請求項６に記載の石油コークスの取り出し、排水及び搬送を行う装置。
8. 前記ベルトコンベヤが、排水された水を前記水収集装置８として設けた収集チャンネル３２に送るための中間のチャンネルあるいはトラフ２５が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の石油コークスの取り出し、排水及び搬送を行う装置。
9. 前記ベルトコンベヤは、対応するドラム２２に水圧緊張装置２９を備えていることを特徴とする請求項４に記載の石油コークスの取り出し、排水及び搬送を行う装置。
10. スクレーパ２７、２８がそれぞれ、微細なコークスの除去のために前記牽引ドラム２６、前記緊張ドラム２２に設けられていることを特徴とする請求項６に記載の石油コークスの取り出し、排水及び搬送を行う装置。

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