UA57616C2 - Установка для уповільненого коксування, піч для неї, спосіб підвищення ерозійної стійкості, спосіб опору ерозії - Google Patents

Установка для уповільненого коксування, піч для неї, спосіб підвищення ерозійної стійкості, спосіб опору ерозії Download PDF

Info

Publication number
UA57616C2
UA57616C2 UA2000127186A UA00127186A UA57616C2 UA 57616 C2 UA57616 C2 UA 57616C2 UA 2000127186 A UA2000127186 A UA 2000127186A UA 00127186 A UA00127186 A UA 00127186A UA 57616 C2 UA57616 C2 UA 57616C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
furnace
return
boron
installation
nozzles
Prior art date
Application number
UA2000127186A
Other languages
English (en)
Russian (ru)
Inventor
Брайн Дж. Дорксен
Original Assignee
Коноко Інк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Коноко Інк. filed Critical Коноко Інк.
Publication of UA57616C2 publication Critical patent/UA57616C2/uk

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B55/00Coking mineral oils, bitumen, tar, and the like or mixtures thereof with solid carbonaceous material
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F19/00Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers
    • F28F19/02Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers by using coatings, e.g. vitreous or enamel coatings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Coke Industry (AREA)
  • Protection Of Pipes Against Damage, Friction, And Corrosion (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Thermal Insulation (AREA)

Abstract

Установка має сполучення у вигляді зворотного округленого кута (18) для суміжних труб у коксовій топці із затримкою, покращені шляхом піддавання внутрішньої поверхні сполучень дифузійному процесові нанесення твердосплавного покриття.

Description

Опис винаходу
Даний винахід відноситься до процесу уповільненого коксування, насамперед, він стосується способу 2 удосконалення печей установок для уповільненого коксування.
У процесі уповільненого коксування мазут у печі нагрівається до температури спікання, після чого він потрапляє в коксовий барабан, де відбувається його розклад на леткі компоненти й уповільнений кокс. Методом уповільненого коксування користуються вже протягом кількох десятиліть, насамперед, із метою одержання корисних продуктів із мазуту, що утворюється в процесі перероблення нафти.
Як правило, печі устатковуються кількома пучками нагрівальних труб, кожний з яких складається з ряду прямих секцій, що з'єднуються між собою О-подібними (зворотними) колінами. Під час роботи установки для коксування, коли завантажувальний матеріал нагрівається до температури, що може перевищувати 9О00"Е, внаслідок відкладання коксу на внутрішніх поверхнях екранних труб відбувається їхнє засмічення. Воно зростає, що призводить до зниження продуктивності печі, й, щоб довести завантажувальний матеріал до температури 72 спікання, її доводиться переводити в жорсткіший режим. В результаті такого засмічення екранних труб виникає потреба в періодичному видалянні нагару з їхніх внутрішніх поверхонь.
Існує кілька способів видалення нагару з екранних труб. При здійсненні деяких із них, щоб видалити нагар, піч доводиться повністю відключати. В інших випадках під час видаляння нагару не працюють лише деякі з трубних пучків. Проте, так чи інакше, в ході видаляння нагару з печі її функціонування або припиняється, або уповільнюється.
Один із способів видалення нагару, який іноді називають "оперативним відшаровуванням", полягає в нагнітанні потужного струменя пари й паралельному варіюванні температури екранних труб, наприклад, від 1000" до 1300". Такі температурні стрибки зумовлюють стиснення й розширення труби. В результаті відбувається відшаровування накопиченого нагару, який потім видувається з екранних труб струменем пари. Цю с 29 операцію можна здійснювати на деяких із пучків труб, у той час як решта буде працювати. Го)
За іншим способом на певному етапі видалення нагару паралельно із струменем пари починають нагнітати струмінь повітря. Оскільки під час видалення нагару труби все ще залишаються дуже гарячими, повітря спалює відкладення коксу, в результаті чого водночас відбуваються відшаровування й спалювання нагару.
Вищенаведені способи видалення нагару, в тому числі варіанти їхнього здійснення, є добре відомими серед ке, 30 фахівців у галузі виробництва коксу. «-
Основна проблема, пов'язана з видаленням нагару, полягає в тому, що видаляння частинок коксу призводить до ерозії трубопроводу печі, насамперед, зворотних колін, що з'єднують його суміжні прямі секції. ее,
В минулому з метою вирішення цієї проблеми було розроблено цілий ряд способів, які полягали, наприклад, ча у застосуванні металевих сумішей з підвищеною ерозійною стійкістю, використанні систем трубопроводів із 325 збільшеною товщиною стінок, а також, у деяких випадках, наварюванні покриттів на найбільш схильні до ерозії о ділянки трубопроводів.
В американських патентах МомМо 4,389,439 і 4,826,401, зареєстрованих на ім'я Кларка (Сіагк), описано спосіб підвищення ерозійної стійкості металевих поверхонь, який здійснюється шляхом дифузії бору. «
В американському патенті Мо4,919,793, зареєстрованому на ім'я Малларі (Маїагі), описано пристрій для - 50 уповільненого коксування, який включає піч і нагрівальні труби, зсередини печі із зігнутими пригнаними с з'єднаннями, але не звертаються до проблем, пов'язаних із очищенням трубопроводів.
Із» В американському патенті Мо5,064,691, зареєстрованому на ім'я Кірнера (Кігпег), описано оброблення хромистою сталлю та іншими металевими сплавами із дифузійним шаром, таким як шар бориду заліза, для інгібування накопичення корозійних відкладень в результаті окислення, але не звертаються до проблем, 45 пов'язаних із видалення відкладень коксу із трубопроводів печі після формування відкладень. і-й В американському патенті Мо5,324,744 зареєстрованому на ім'я Спенс (Зрепсе), описано, що накопичення -І корозійних відкладень в результаті окислення відомо в даній галузі, але подібно до Кірнера, не звертаються до проблем, пов'язаних із видаленням відкладень коксу із трубопроводів печі після формування відкладень. б В американському патенті Мо3,811,872, зареєстрованому на ім'я Снап (Зпаре), описані стійкі до корозії - 20 сплави 9-ного хромового покриття, але не описано застосування наплавлення патрубків в трубопроводах печі для коксування. щи Даний винахід стосується проблеми ерозії внутрішніх поверхонь патрубків в трубопроводах печей для коксування при періодичному видаленні нагару печі. Печі для коксування регулярно накопичують відкладення коксу, які необхідно періодично видаляти. В процесі видалення нагару, або коксовидалення, частинки коксу рухаються із надзвичайно високими швидкостями і при цьому руйнують внутрішню поверхню патрубків
ГФ) трубопроводів, що вимагає заміни зношених патрубків. Даний винахід вирішує цю проблему за допомогою наплавлення внутрішньої поверхні патрубків трубопроводів. На відміну від даного винаходу, вищенаведені о патенти не згадують про проблему ерозії, викликану внаслідок впливу частинок коксу в процесі видалення нагару і вирішення цієї задачі забезпечується даним винаходом. 60 За даним винаходом, ерозійна стійкість з'єднувальних патрубків екранної труби підвищується шляхом дифузійного наплавлення їхніх внутрішніх поверхонь твердим сплавом. Наплавлені у такий спосіб поверхні дозволяють збільшити ресурс патрубків в порівнянні з трубопроводом без наплавок, а також підвищити надійність і продуктивність системи.
На фіг.1 схематично зображено частину установки для уповільненого коксування. бо На фіг.2 наведено окрему ділянку трубного пучка печі установки для коксування.
На фіг.3 зображено окрему ділянку трубного пучка печі установки для коксування в розрізі, а також напрямок руху матеріалу в процесі видалення нагару з трубного пучка.
На фіг.4 наведено зворотний патрубок у розрізі із зображенням ділянки, що зазнала ерозії.
На фіг.5 зображено зворотний патрубок у поперечному перерізі по лінії 5-5 (див. фіг.2).
Даний винахід відноситься до установок для уповільненого коксування типу, який схематично зображено на фіг.1. Як можна на ньому побачити, з фідерної лінії 10 завантажувальний матеріал потрапляє в піч 12, де він нагрівається до температури спікання. Звідтіля він спрямовується в один із двох коксових барабанів 14.
На фіг.2 ії З зображено окремі ділянки пучка екранних труб. Як правило, піч устатковується двома або 7/0 чотирма такими трубними пучками, кожний з яких складається з кількох прямих секцій 16. Кінці суміжних прямих секцій з'єднуються між собою зворотними патрубками 18, зображеними на малюнку у формі колін із згином на 1807, але іноді ці патрубки можуть складатися з пари колін із згином на 907, що з'єднуються одне з одним короткими прямими з'єднувальними секціями (не зображено).
Пучки екранних труб зазнають дії високих температур, оскільки завантажувальний матеріал повинен нагріватися до 850" - 900"Е або навіть вищої відмітки.
Зазвичай, пучки екранних труб виготовляються з жароміцного матеріалу, такого, як 99о-ва хромиста сталь.
У процесі коксування внутрішня поверхня трубного пучка поступово засмічується внаслідок відкладення на ній коксу. Таке засмічення призводить до зниження продуктивності печі, і для того, щоб остання знову працювала з максимальною потужністю, з екранних труб періодично, наприклад, раз на кілька тижнів або місяців, 2о або, в деяких випадках, через один або кілька років, доводиться видаляти нагар. У процесі видаляння нагару відбувається відшаровування частинок коксу, які видуваються з камери струменем пари.
Якщо видаляння нагару здійснюється у спосіб, який передбачає зняття відкладень коксу з поверхні труби, внаслідок високої швидкості потоку частинок коксу виникає проблема ерозії, що, насамперед, стосується зворотних патрубків трубного пучка. Це проілюстровано на фіг.3, де зображено, як частинки коксу діють на сч ов Внутрішні поверхні зворотного патрубка 18. На фіг.4 у патрубкові 18 наведено утворену ерозією зону 22, в якій спостерігається стоншення стінки патрубка, що може знизити надійність системи. Патрубки, що зазнали ерозії, і) наприклад, такий, зображений на фіг.4, відрізаються від прямих секцій і замість них до цих секцій приварюються нові патрубки.
Як правило, пучок екранних труб має від двадцяти до двадцяти п'яти прямих секцій у радіаційній секції Ге зо печі. Суміжні прямі секції з'єднуються одна з одною зворотними патрубками. Ризик утворення ерозії зростає по мірі пересування потоку в напрямку випускного отвору трубного пучка, що зумовлюється накопиченням частинок 87 коксу й збільшенням швидкості потоку внаслідок підвищення температури й зниження тиску. Безсумнівно, «о оптимальним було б зменшити ризик виникнення ерозії в усіх зворотних патрубках трубного пучка, проте, насамперед, запобігти ерозії необхідно в останніх п'яти або шести патрубках. ї-
Розглянута вище проблема ерозії вирішується за даним винаходом шляхом наплавлення твердим сплавом ю внутрішніх поверхонь патрубків 18, що дає змогу підвищити їхню ерозійну стійкість. В оптимальному варіанті наплавлення твердим сплавом являє собою наплавлення бором, що дифундує із внутрішньої поверхні патрубка, проте, існують й альтернативні варіанти.
В результаті дифузійного наплавлення твердим сплавом утворюється шар загартованої поверхні 24, як « Зображено на фіг.5, хоча фактична товщина стінки патрубка може становити лише кілька тисячних дюйма, тобто, с бути набагато меншою ніж наведена на цьому малюнку. Наплавлений шар 24 можна одержати, якщо нанести на
Й зовнішню поверхню патрубка маскувальне покриття, заповнити патрубок порошкоподібною сумішшю бору й и?» нагріти останню у відновному газовому середовищі, в результаті чого відбудеться дифузія бору в поверхню патрубка. Слід зазначити, що метод дифузійного наплавлення твердим сплавом є добре відомим фахівцям у даній галузі. с Використовуючи зворотні патрубки із внутрішньою поверхнею, наплавленою дифузійним методом, на нових трубних пучках або у функції запасних частин, можна збільшити ресурс патрубків і підвищити надійність роботи ш- системи.
Ге» Суть даного винаходу полягає в одержанні ерозійно стійких внутрішніх поверхонь зворотних патрубків у трубних пучках печі установки для коксування, що дасть змогу зменшити ризик утворення ерозії та підвищити - надійність системи.

Claims (8)

Формула винаходу
1. Установка для уповільненого коксування, яка включає піч для нагрівання завантажувального матеріалу, (Ф) обладнану принаймні одним пучком нагрівальних труб, в якому суміжні труби з'єднуються одна з одною ГІ зворотними патрубками, і пару коксових барабанів, яка відрізняється тим, що тільки внутрішні поверхні згаданих зворотних патрубків наплавлені дифузійним методом для підвищення ерозійної стійкості до во високошвидкісного потоку частинок коксу.
2. Установка для уповільненого коксування за п. 1, яка відрізняється тим, що згадані зворотні патрубки оброблено методом дифузійного наплавлення бором.
3. Установка для уповільненого коксування за п. 1, яка відрізняється тим, що згадана піч має випускний отвір, а кожний із трубних пучків включає кілька зворотних патрубків, із яких принаймні найближчі до де /Випускного отвору печі оброблено методом дифузійного наплавлення бором.
4. Установка для уповільненого коксування за п. З, яка відрізняється тим, що вищенаведені патрубки виготовлено з 995-ої хромистої сталі.
5. Установка для уповільненого коксування за п. 1, яка відрізняється тим, що згадані наплавлені дифузійним методом внутрішні поверхні вищенаведених зворотних патрубків містять дифундовану суміш бору.
6. Піч установки для уповільненого коксування, що включає: впускний і випускний отвори; принаймні один пучок нагрівальних труб, які з'єднують між собою згадані впускний і випускний отвори, причому цей трубний пучок складається із суміжних труб; зворотні патрубки із внутрішньою поверхнею, виготовлені з приблизно 990-ої хромистої сталі, що утворюють рознімне з'єднання вищенаведених суміжних труб одна з одною, яка відрізняється тим, що тільки внутрішні поверхні згаданих зворотних патрубків, розташовані найближче до 7/0 вищенаведеного випускного отвору, містять шар бору, наплавлений дифузійним методом.
7. Спосіб підвищення ерозійної стійкості зворотного патрубка із внутрішньою й зовнішньою поверхнями в печі установки для коксування, необхідність чого зумовлюється високою швидкістю частинок коксу в ході видаляння нагару, який відрізняється тим, що здійснюється в такі стадії: наносять маскувальне покриття на зовнішню поверхню згаданого патрубка; заповнюють патрубок порошкоподібною сумішшю бору; нагрівають цю /5 буміш бору у відновному газовому середовищі; в результаті чого відбувається дифузія суміші бору у внутрішню поверхню патрубка; установлюють цей зворотний патрубок у згадану піч установки для коксування.
8. Спосіб опору ерозії у зворотних патрубках печі установки для коксування в ході видаляння нагару, який відрізняється тим, що здійснюється в такі стадії: обробляють тільки внутрішні поверхні цих зворотних патрубків методом дифузійного наплавлення бором; видаляють нагар зі згаданої печі, в результаті чого Відбувається відшаровування частинок коксу; видувають частинки коксу з цього зворотного патрубка з наданням їхньому потокові високої швидкості, під час якого згадана наплавка чинить опір ерозії. с щі 6) (Се) «- (Се) у І в)
- . и? 1 -і (о) - 70 4) іме) 60 б5
UA2000127186A 1998-05-15 1999-01-04 Установка для уповільненого коксування, піч для неї, спосіб підвищення ерозійної стійкості, спосіб опору ерозії UA57616C2 (uk)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/079,889 US6187147B1 (en) 1998-05-15 1998-05-15 Delayed coker unit furnace
PCT/US1999/007353 WO1999060075A1 (en) 1998-05-15 1999-04-01 Improved delayed coker unit furnace

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA57616C2 true UA57616C2 (uk) 2003-06-16

Family

ID=22153449

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UA2000127186A UA57616C2 (uk) 1998-05-15 1999-01-04 Установка для уповільненого коксування, піч для неї, спосіб підвищення ерозійної стійкості, спосіб опору ерозії

Country Status (12)

Country Link
US (1) US6187147B1 (uk)
EP (1) EP1093505B1 (uk)
JP (1) JP4152592B2 (uk)
CN (1) CN1198900C (uk)
CA (1) CA2328475C (uk)
DE (1) DE69920911T2 (uk)
ES (1) ES2226372T3 (uk)
NO (1) NO330114B1 (uk)
TW (1) TW503257B (uk)
UA (1) UA57616C2 (uk)
WO (1) WO1999060075A1 (uk)
ZA (1) ZA9811866B (uk)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7597797B2 (en) * 2006-01-09 2009-10-06 Alliance Process Partners, Llc System and method for on-line spalling of a coker
US8349169B2 (en) * 2007-03-23 2013-01-08 Osborne Iii Leslie D Method and apparatus for decoking tubes in an oil refinery furnace
US8152993B2 (en) * 2007-05-07 2012-04-10 Lummus Technology Inc. Ethylene furnace radiant coil decoking method
US20090277514A1 (en) * 2008-05-09 2009-11-12 D-Cok, Llc System and method to control catalyst migration
US8962154B2 (en) 2011-06-17 2015-02-24 Kennametal Inc. Wear resistant inner coating for pipes and pipe fittings
DE112012002578T5 (de) * 2011-06-23 2014-08-07 Foster Wheeler Usa Corp. Pyrolyse von Biomasse bei der Herstellung von Biokraftstoffen
EP2693124A1 (en) * 2012-08-02 2014-02-05 Siemens Aktiengesellschaft Pilot burner, burner, combustor and gas turbine engine
BR112015020970B1 (pt) * 2013-03-07 2019-10-08 Foster Wheeler Usa Corporation Fornalha com tempo de funcionamento melhorado
WO2023122085A1 (en) * 2021-12-20 2023-06-29 Ivey Daniel Vessel welding, repair, and reconditioning method and system

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2123144A (en) * 1936-05-05 1938-07-05 Babcock & Wilcox Tube Company Apparatus for elevated temperature service
US3811872A (en) * 1971-04-21 1974-05-21 Int Nickel Co Corrosion resistant high strength alloy
US4389439A (en) 1981-07-02 1983-06-21 Turbine Metal Technology, Inc. Erosion resistant tubular apparatus for handling slurries
US4826401A (en) 1981-07-02 1989-05-02 Tmt Research Development Inc. Centrifugal pump
US4919793A (en) * 1988-08-15 1990-04-24 Mallari Renato M Process for improving products' quality and yields from delayed coking
US5064691A (en) * 1990-03-02 1991-11-12 Air Products And Chemicals, Inc. Gas phase borosiliconization of ferrous surfaces
US5324544A (en) * 1991-12-20 1994-06-28 United Technologies Corporation Inhibiting coke formation by coating gas turbine elements with alumina-silica sol gel

Also Published As

Publication number Publication date
DE69920911T2 (de) 2005-03-10
JP4152592B2 (ja) 2008-09-17
US6187147B1 (en) 2001-02-13
CA2328475A1 (en) 1999-11-25
EP1093505A4 (en) 2002-11-06
CN1198900C (zh) 2005-04-27
NO330114B1 (no) 2011-02-21
ZA9811866B (en) 1999-06-29
EP1093505B1 (en) 2004-10-06
ES2226372T3 (es) 2005-03-16
DE69920911D1 (de) 2004-11-11
TW503257B (en) 2002-09-21
CN1300314A (zh) 2001-06-20
WO1999060075A1 (en) 1999-11-25
JP2002515535A (ja) 2002-05-28
NO20005759D0 (no) 2000-11-14
CA2328475C (en) 2008-12-30
EP1093505A1 (en) 2001-04-25
NO20005759L (no) 2001-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0916445B1 (en) A method of coating a component
UA57616C2 (uk) Установка для уповільненого коксування, піч для неї, спосіб підвищення ерозійної стійкості, спосіб опору ерозії
KR101318593B1 (ko) 내마모성 튜브 플레이트 라이닝을 구비한 쉘 튜브 열교환기
EP1253390B1 (en) Water jacket of arc furnace
JP2015522695A (ja) コークスキャッチャー
CZ53296A3 (en) Rotary heating chamber for solid material
JPH07506877A (ja) 処理済み液体回収ボイラの安全性を改良する方法および装置
JP2973347B2 (ja) デコーキング方法
US6183626B1 (en) Method and device for steam cracking comprising the injection of particles upstream of a secondary quenching exchanger
FR2728578A1 (fr) Procede de vapocraquage flexible et installation de vapocraquage correspondante
DE102006040148A1 (de) Reaktor bzw. Reformer zur thermischen Behandlung von Gasen, Flüssigkeiten und Feststoffströmen oder deren Gemische vorzugsweise mittels zentrischem Wärmeeintrag über innen beheizte Wärmetauscher oder in Kombination mit außen beheizten Wärmetauscherflächen
JP2718734B2 (ja) 耐硫化腐食・耐エロージョン性ボイラ用鋼管
US5133533A (en) Sacrifical insert for strand annealing furnace tubes
JP7078014B2 (ja) 堆積物除去装置および堆積物除去方法
US20220184529A1 (en) Steam co-injection for the reduction of heat exchange and furnace fouling
Aller et al. Chemical Inertness, Reproducibility and Carbon Deposition for Coated and Non Coated UNS S34700 Tubes
MXPA00010729A (en) Improved delayed coker unit furnace
JP2023123051A (ja) 熱分解炉の運転再開方法
RU2691350C1 (ru) Способ очистки поверхностей деталей машин и газовыхлопных трактов от нагара
US6160192A (en) Steam cracking installation and method with single controlled injection of solid particles in a quenching exchanger
Lodha Reduce Opex and Capex in Refining Process Unit Fired Heaters Using Ceramic Coating Technology
SU1726493A1 (ru) Способ очистки труб крекинговых печей
SU901277A1 (ru) Газоотвод доменной печи
CN117735799A (zh) 一种市政污泥热解管防积灰设备及防积灰方法
SU1523868A1 (ru) Печь дл химико-термической обработки