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一种装置包括用于使烃类物质焦化的焦炭鼓、安装在焦炭鼓底部附近的阀门、以及用于从焦炭鼓中除去焦炭的排料管，其中排料管连接到阀门上，因此当阀门打开时，焦炭可以通过排料管排出。

1.  一种装置包括：
一个用于使烃类物质焦化的焦炭鼓；
一个安装在所述焦炭鼓底部附近的阀门；以及
一个用于从所述焦炭鼓中除去焦炭的排料管，
其特征在于所述排料管连接到所述阀门上，因此当所述阀门打开时，焦炭可以通过所述排料管排出。

2.  如权利要求1所述的装置，其特征在于所述排料管包括一个斜的弯曲部分。

3.  如权利要求2所述的装置，其特征在于所述斜的部分被覆盖。

4.  如权利要求1所述的装置，还包括安装在所述阀门下方的另一个阀门，因此如果所述阀门泄露，所述的另一个阀门会容纳所述焦炭鼓的内容物。

5.  如权利要求1所述的装置，还包括一个连接到所述焦炭鼓上的蒸汽供应的装置，如此配置可使所述阀门不出故障。

6.  如权利要求1所述的装置，还包括一个连接到所述阀门上的蒸汽供应装置，其压力高于所述阀门上游的压力。

7.  如权利要求1所述的装置，其特征在于所述排料管是一根管子。

8.  如权利要求1所述的装置，其特征在于所述排料管是一个具有敞开顶部的斜槽。

9.  如权利要求1所述的装置，还包括：
一根侧管，用于向所述焦炭鼓进料或从焦炭鼓中排料，
当所述阀门关闭时，烃类物质可以通过所述侧管进料。

10.  如权利要求1所述的装置，其特征在于所述排料管连接到所述阀门上，而所述阀门又连接到所述焦炭鼓上，因此所述焦炭鼓的底部和所述排料管的近端之间没有间隙形成。

11.  如权利要求1所述的装置，其特征在于所述所述阀门是球阀。

12.  一种用于从焦炭鼓中排出焦炭的封闭系统，包括：
一根安装在焦炭鼓下方的排料管；以及
一个连接所述排料管和焦炭鼓的球阀，
其特征在于排出焦炭鼓的焦炭在排出所述排料管之前是封闭的。

13.  一种用于焦炭鼓的排料系统，包括：
一个焦炭鼓；
一根向所述焦炭鼓输送石油的侧管；
从所述焦炭鼓中导出焦炭的导出装置；以及
将焦炭密封在所述焦炭鼓内的密封装置。

14.  如权利要求13所述的排料系统，其特征在于所述导出装置包括一根管子。

15.  如权利要求13所述的排料系统，其特征在于所述导出装置包括一根管子和一个斜的弯曲部分。

16.  如权利要求13所述的排料系统，其特征在于所述密封装置包括球阀。

17.  如权利要求13所述的排料系统，还包括一个连接到所述密封装置上的蒸汽供应装置，用于向所述焦炭鼓供应蒸汽。

焦炭鼓排料系统
技术领域
本发明涉及一种焦炭鼓，尤其是一种焦炭鼓排料系统。
背景技术
在传统的延迟焦化工艺中，石油残渣在高温下送入一个称为焦炭鼓的大型钢铁容器中，并在此进行热裂化而形成焦炭。当焦炭鼓充满焦炭时，鼓中要注入蒸汽，然后用水冷却。随后，在一个称为“去头(unheading)”的工艺中除去鼓的顶盖和底盖。尽管鼓底是敞口的，但是焦炭仍常常留在鼓内，直到将其切割(cut)。在切割时，焦炭会从敞开的鼓底掉出，并落入一根斜管或其他管子中，因此它可能要运输和进一步处理。
如上所述，传统的焦化工艺需要将焦炭鼓去头。由于焦炭鼓内肯定包含严酷的高温气氛，因此通常用几十个螺栓将底盖紧固到焦炭鼓上，而松开这些螺栓常常要靠手工。因此，去头通常是一项劳动密集型的繁重工作。
传统去头工艺的另一个缺点是难于用在炭丸(shot coke)生产中。炭丸是独特的，因为在去头期间和去头之后，它不会总是留在鼓内。因此，底盖一移开，焦炭就会从鼓中涌出。另外，炭丸会留在底盖上，为底盖增加巨大的载荷，从而使底盖的受控移开变得困难。
设计用来缓解焦炭鼓去头难题的装置的例子可见Utterback的美国专利US2318131和Geller的美国专利US2702269。Utterback和Geller都公开了无需去头的连续工艺。
Utterback给出了一种喷射焦化工艺，其中喷射的焦化材料形成在腔室1内，并通过管2落到盛有油的容器3内。固态的喷射焦化材料悬浮在油中，所形成的混合物由泵6泵送到分离器8和9内，在这里用筛子收集焦炭。油被压出分离器8和9，收集到的焦炭用蒸汽部分干燥。然后通过排料管道24除去焦炭，给出的排料管道24包含有一个阀门。油又通过带有阀门的管道11回到容器3，或通过带有阀门的管道23回到上游槽16。
尽管Utterback缓解了去头问题，但它仍有缺陷。例如，利用焦炭鼓1无法生产出“准备好运输(ready-to-transport)”的焦炭，Utterback还需要额外的部件(例如盛满油的容器、泵和分离器)来处理焦炭，从而为运输做好准备。相比之下，间歇过程生产的焦炭从焦炭鼓出来之后可直接运输。
Geller也公开了一种连续的焦化工艺。按Geller的方法，待焦化的进料通过管子2并通过垂直向上的喷嘴3输送到炼焦室1内。焦炭落在出口支管21上，并利用蜗杆22从容器的底部排出，蜗杆22与气体通道之间形成自密封。
尽管Geller的连续工艺不需要去头，但它至少有两个缺点。第一，离鼓的焦炭温度太高，因此当其与空气接触时会燃烧，因此需要额外的部件在缺氧环境中冷却焦炭。第二，焦炭鼓需要一个外壳以加热鼓壁，这牵涉到增加安装和制造成本。
正如Utterback法和Geller法的缺陷所指出的那样，生产焦炭的连续工艺不总是能令人满意。因此，需要一种装置以从间歇式焦炭鼓中排出焦炭，但又没有传统的间歇式焦炭鼓的缺陷，即每次排焦炭时都要将焦炭鼓去头。
发明内容
本发明为焦炭鼓提供了一根排料管，从而满足了现有技术的上述需求，该排料管具有一个球阀。根据优选实施例，切割后的焦炭可以通过打开的球阀向下进入排料管，从而从焦炭鼓中除去，且焦炭鼓的底盖不需要被去头。
根据本发明的一个方面，一种装置包括用于炼焦的焦炭鼓、安装在焦炭鼓底部附近的阀门、以及用于从焦炭鼓中除去焦炭的排料管。排料管连接到阀门上，因此当阀门打开时，焦炭可以通过排料管排出。
根据另一方面，该装置包括安装在上述阀门下方的另一个阀门，因此如果上述阀门泄露，另一个阀门会容纳焦炭鼓的内容物。
根据本发明的又一方面，一个压力高于上述阀门的上游压力的蒸汽供应被连接到该阀门上。
根据本发明的另一方面，该装置包括一根用于向焦炭鼓进料或从焦炭鼓中排料的侧管。因此，当所述阀门关闭时，可以通过所述侧管进料或排水。
根据本发明的另一方面，所述排料管被连接到所述阀门上，所述阀门连接到焦炭鼓上，因此焦炭鼓的底部和排料管的近端之间没有间隙形成。
根据本发明的另一方面，一个用于从焦炭鼓中除去焦炭的封闭的焦炭鼓排料系统包括一根安装在焦炭鼓下方的排料管，以及一个连接排料管和焦炭鼓的球阀。正在排出焦炭鼓的焦炭是封闭的，直到其排出排料管。
根据本发明的又一方面，焦炭鼓的排料系统包括一个焦炭鼓、一根向焦炭鼓输送石油的侧管、从焦炭鼓中导出焦炭地导出装置、以及将焦炭密封在焦炭鼓内的密封装置。
该图是焦炭鼓的排料系统的优选实施例的侧视图。
该图给出了焦炭鼓2的排料系统1，该系统减少了焦炭鼓2的底部法兰3需要去头的频率。排料系统l一般包括一个球阀6和一根排料管10。
排料系统1例如可用于使石油之类的烃类物质焦化。该系统包括一根侧管4，用于从焦炭鼓2中排水、供应蒸汽或输送石油。侧管4最好连接到漏斗(funnel)5上，漏斗5本身又连接到焦炭鼓2的底部。漏斗5可以永久性连接到焦炭鼓2上，或用螺栓固定，或用液压装置(例如Malsbury的美国专利US6223925公开的液压装置)可拆卸地连接。
侧管4和漏斗5之下是球阀6，球阀6上最好还连接有一个蒸汽供应装置8。球阀6最好是传统的双阀座(double-seat)全口(full-port)球阀。尽管图中给出了一种球阀，但也可以采用其他类型的球阀，这没有超出本发明的范围。
连接到球阀6上的蒸汽供应装置8供应的蒸汽的压力最好高于球阀6上游的压力，这样如果球阀6座泄露，就不会出故障。这样，万一球阀6泄露，蒸汽会喷射到焦炭鼓2内，焦炭鼓2内的高压内容物就不会喷射到环境中。向球阀提供蒸汽供应的装置见Malsbury的美国专利US5417811，该文被并入此处以作参考。
球阀6下方是排料管10，它最好有一个斜段12。当然，普通技术人员可以理解斜段不是必须的，这取决于焦炭鼓2和料车(未给出)的位置，料车收集并运送焦炭。无论如何，排料管10可以是敞口的斜槽、大直径的管子或适于输送焦炭的其他任何管道。排料管10最好是大直径的管子。
斜段12最好用焊接材料覆盖，这在现有技术中是已知的。覆盖能抵抗弯曲处的腐蚀，并且能延长排料管10的寿命。
从图中可以看出，从焦炭鼓2的底部到排料管10的近端没有间隙。该方案允许排料系统1用于生产例如炭丸，由于没有焦炭涌出部分敞开的盖的危险。当然，间隙也可以形成在排料系统1中——如果这么做方便的话，但与传统的系统(必须有间隙以允许去头)不同，这不是必须的。
排料系统1最好包括第二阀门14。如果球阀6出现故障，第二阀门14可以包含焦炭鼓2的内容物。第二阀门14可以是任何合适的结构，包括闸阀、滑动闸门(slide gate)或自堵站(auto-blinding station)。
球阀6和第二阀门14的操作可以是自动的。自动控制系统包括一个联锁装置，该装置可防止疏忽操作，或者防止球阀6或第二阀门14关闭。
焦炭排料系统1的可能的操作如下。在球阀6关闭的同时，通过侧管4向焦炭鼓2输送原料(例如石油)。当焦炭鼓2满时，进料停止；为了除去焦炭鼓2内有价值的蒸汽(vapor)，通过侧管4注入水蒸汽(steam)。一旦除去蒸汽，就按照淬火步骤通过侧管4向焦炭鼓2内引入水，直到水达到焦炭鼓2的顶部。随后，球阀6和第二阀门14(如果有)打开，排出淬火水，并用高压水切割器(water cutter)(例如Malsbury的美国专利US5417811所公开的那种切割器)切割焦炭鼓2内的焦炭。切割后的焦炭从焦炭鼓2的内壁上脱落，来自切割器的焦炭和水落到漏斗5内，并排出排料管10。在此收集并运输焦炭。
综上所述，本发明具有如下优点，即每次从塔中除去焦炭时都无需去头。相反，一个单球阀(single ball valve)是打开的，允许焦炭落到排料管中。另外，该装置可以具有如下结构，即焦炭鼓的底部和排料管之间没有间隙。这样的方案允许该装置用于生产炭丸。
上面通过目前认为的优选实施例对本发明作了说明，但应该理解，本发明不局限于所公开的实施例。相反，正如上面举例所述的那样，本发明意在覆盖包括在后附的权利要求书的思想和范围内的各种改进和等价方案。因此，下面的权利要求书的范围意在与最宽的合理的解释相一致，从而包括所有的改进和等价结构和功能。
权利要求书
(按照条约第19条的修改)
1.一种装置包括：
一个用于使烃类物质焦化的焦炭鼓(2)；
一个安装在所述焦炭鼓(2)底部附近的阀门(6)；
一个连接到所述阀门上的蒸汽供应管(8)，所速蒸汽供应管(8)被用来向所述阀门(6)供应蒸汽，蒸汽的压力高于所述述阀门(6)上游的压力，因此如果所述阀门(6)泄露，蒸汽供应会使所述阀门(6)不出故障；以及
一根用于从所述焦炭鼓(2)中除去焦炭的排料管(10)，
其特征在于所述排料管(10)连接到所述阀门(6)上，因此当所述阀门(6)打开时，焦炭可以通过所述排料管(10)排出。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述排料管(10)包括一个斜的弯曲部分(12)。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于所述斜的弯曲部分(12)被覆盖。
4.如权利要求1所述的装置，还包括安装在所述阀门(6)下方的另一个阀门(14)，因此如果所述阀门(6)泄露，所述的另一个阀门(14)会容纳所述焦炭鼓(2)的内容物。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述排料管(10)是一根管子。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述排料管(10)是一个敞开顶部的斜槽。
7.如权利要求1所述的装置，还包括：
一根侧管(4)，用于向所述焦炭鼓(2)进料或从焦炭鼓(2)中排料，
该装置可以当所述阀门(6)关闭时，烃类物质可以通过所述侧管(4)进料。
8.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述排料管(10)连接到所述阀门(6)上，而所述阀门(6)又连接到所述焦炭鼓(2)上，因此所述焦炭鼓(2)的底部和所述排料管(2)的近端之间没有间隙形成。
9.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述所述阀门(6)是球阀。