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1、10申请公布号CN102333847A43申请公布日20120125CN102333847ACN102333847A21申请号200980156635822申请日2009021212/369,69120090211USC10G9/14200601C10B57/0420060171申请人科蒂斯赖特流体控制公司地址美国弗吉尼亚72发明人鲁宾F拉加里拉森74专利代理机构中原信达知识产权代理有限责任公司11219代理人蔡石蒙车文54发明名称中心供料系统57摘要本发明的特征在于在延迟焦化系统或任何其它类似系统内使用的中心供料系统。所述中心供料系统的特征在于入口套管,该入口套管可滑动地接合可缩回的喷嘴,该。
2、可缩回的喷嘴具有入口和出口,其与残留副产物的进料源流体连接,从而允许残留副产物从所述进料源流入容器内部,由此实现或引起遍及整个容器的均匀的热分布。30优先权数据85PCT申请进入国家阶段日2011081186PCT申请的申请数据PCT/US2009/0339232009021287PCT申请的公布数据WO2010/093363EN2010081951INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书9页附图3页CN102333862A1/2页21一种中心供料系统,包括可缩回的注射喷嘴,所述可缩回的注射喷嘴延伸到储存容器和筒中的一个中,用于将残留副产物引入到所述储存容。
3、器中。2如权利要求1所述的中心供料系统,还包括入口套管,所述入口套管以能够与所述可缩回的注射喷嘴滑动接合的方式联接到所述储存容器,由此所述可缩回的喷嘴能离开所述筒和焦化塔的主体之一而缩进所述入口套管中。3如权利要求2所述的中心供料系统,其中所述入口套管包括用于联接至入口供料管线的第一凸缘表面和用于连接至所述储存容器的第二凸缘表面。4如权利要求2所述的中心供料系统,其中所述入口套管包括弯曲的管段。5如权利要求1所述的中心供料系统,其中所述可缩回的注射喷嘴为大体柱形形状。6如权利要求1所述的中心供料系统,其中所述可缩回的喷嘴包括入口和出口。7如权利要求6所述的中心供料系统,其中所述出口为椭圆形形状。
4、的开口。8如权利要求6所述的中心供料系统,其中所述入口为被构造成与在所述入口套管的弯曲的管段中形成的椭圆形状相匹配的椭圆形形状的开口。9如权利要求1所述的中心供料系统,其中所述可缩回的喷嘴包括联接到致动器的第一端;和构造成当缩回时形成所述储存容器的内壁表面的一部分的第二端。10如权利要求7所述的中心供料系统,其中所述可缩回的喷嘴包括比所述入口套管的横截面面积大的横截面面积。11如权利要求2所述的中心供料系统,其中所述可缩回的喷嘴和所述入口套管之一包括变化的横截面面积。12如权利要求2所述的中心供料系统,其中所述可缩回的喷嘴和所述入口套管包括相等的横截面面积。13如权利要求1所述的中心供料系统,。
5、其中所述储存容器是焦炭塔。14如权利要求1所述的中心供料系统,其中所述储存容器是将至少两个凸缘部件联接在一起的筒。15如权利要求2所述的中心供料系统,其中所述可缩回的注射喷嘴和所述入口套管之一包括沿其跨度变化的横截面面积,从而提供并适应所述残留副产物的变化的体积。16如权利要求1所述的中心供料系统,其中所述残留副产物在所述储存容器内以0度和90度之间的角度切向地分配。17如权利要求1所述的中心供料系统,其中大部分所述残留副产物在所述储存容器内以约20度和30度之间的角度分配。18如权利要求1所述的中心供料系统,其中大部分所述残留副产物在所述储存容器内以约30度和60度之间的角度分配。19如权利。
6、要求1所述的中心供料系统,其中大部分所述残留副产物在所述储存容器内以约60度和90度之间的角度分配。20一种在延迟焦化系统内使用的中心供料注射系统,所述中心供料注射系统包括筒,所述筒能够装配到焦炭塔和去头阀;以及中心供料系统,所述中心供料系统联接到所述筒,所述中心供料系统包括可缩回的注射喷嘴,所述可缩回的注射喷嘴向内延伸到所述筒和所述焦炭塔中的一个权利要求书CN102333847ACN102333862A2/2页3中,以及入口套管,所述入口套管以能够与所述可缩回的注射喷嘴滑动接合的方式联接到所述筒和所述焦炭塔之一,由此所述可缩回的喷嘴能够离开所述焦炭塔和筒之一而缩进所述入口套管中。21一种延迟。
7、焦化系统,包括进料源,所述进料源能够将石油副产物输送到延迟焦化系统;储存容器;去头阀;中心供料注射系统,所述中心供料注射系统与所述储存容器一起操作;所述中心供料注射系统包括筒,所述筒能够装配在所述储存容器和所述去头阀之间的中间位置;中心供料系统,所述中心供料系统联接到所述筒,所述中心供料系统包括可缩回的注射喷嘴,所述可缩回的注射喷嘴延伸到所述筒中。权利要求书CN102333847ACN102333862A1/9页4中心供料系统技术领域0001本发明涉及用于延迟焦化装置系统的中心供料系统,其能用于将残留副产物分配到容器中,比如将多种类型的石油原料分配到焦炭塔COKEDRUM中。背景技术0002在。
8、烃加工工业中,许多精炼厂从在精炼操作完成之后保留下来的重质渣油中回收有价值的产品。这一回收过程称为延迟焦化并且其在大的容器或焦炭塔中产生出有价值的馏出物和焦炭。焦炭塔通常成对操作,使得当一个焦炭塔充满副产物或残余材料时,进料可被引导到空的焦炭塔,使得充满的塔能被冷却且副产物被从焦炭塔清除,这称为除焦的过程。这允许精炼工艺以连续的方式操作,而没有不适当的中断。0003延迟焦化过程,特别是将残留副产物从进料源引入入口并允许残留副产物在容器内进行分配或布置的步骤,包括利用起到将副产物布置或引导入容器的功能的分配器。图1示出工业中常见的现有技术分配器或分配系统的一种类型。0004具体地,图1示出附接或。
9、联接到容器2的分配器或分配系统的剖开透视图,容器2显示为焦化工业常用的焦炭塔。容器2包括柱形的侧壁支撑体4和下凸缘5。下凸缘5进一步包括多个螺栓孔7,该多个螺栓孔7用于在其中接纳高强度螺栓以将容器2牢固地联接到另一匹配的凸缘构件,比如去头阀或中间筒组件SPOOLASSEMBLY。副产物分配器附接或联接到容器2或者与容器2一体形成,副产物分配器显示为入口6,其显示为具有凸缘段和开口8的柱形管的形式,以允许入口6与容器2的内部流体连接。当供料管线被适当地联接到入口6时,供料管线中的残留副产物通过入口6中的开口8被接收,行进穿过入口6的管结构,并且分配或布置在容器2内。0005作为用于容器2内残留副。
10、产物的分配器的入口6的相当简单的设计包括明显的缺陷。主要地,由于供料内的压力,以及残留副产物的高温,当供料进入入口6时存在较大的力。该力以及入口6的简单的线性设计的结果是,残留副产物实际上被射入容器2内部或者基本上冲入容器2内部,从而击中侧壁支撑结构4的与入口6的离开区域相对的内侧。即使容器2被预先加热到约450的温度,但是进入的副产物以约900注射入焦炭塔中,且结果是残留副产物的该高温、高速流与侧壁支撑体4中的垂直于或基本上垂直于快速移动的加热的残留副产物的流动方向的内表面碰撞。不出所料,这产生或造成明显的问题。首先,加热、加压的材料突然涌入并接触不动的容器在整个过程中在整个容器2中即在侧壁。
11、支撑体4内以及在下凸缘5和将容器连接到另一部件比如去头阀的螺栓中引起明显的热分布差异。加热的残留副产物被注入容器2且猛烈冲击相对的侧壁,这立即开始加热侧壁的中间和周围区域。在侧壁上的这一冲击点是热开始分布到容器2的其它邻近区域的热中心。一旦残留副产物进入容器,便加热相对的侧壁和周围区域。随着时间推移,残留材料在与入口6相对的位置聚集并积聚在容器2内侧。当这发生时,残留副产物的连续涌入交替地冲击冷的新形成的焦炭而不是侧壁,从而改变了热中心。随着另外的炼焦进行,且随着另外的残留副产物继续注入容器2,冲击点且因此热中心继续远离相对的侧壁朝向入口6说明书CN102333847ACN102333862A。
12、2/9页5移动,从而导致不均匀的热分布或热差异。这一过程不能够在容器内提供均匀的热分布,因为距热中心的距离增加的每一个点或位置将自然地是相对较冷。0006由于残留副产物以上述方式涌入而在容器2内存在的不均匀的热分布或热差异在容器2、下凸缘5和联接到容器2的相应的凸缘构件以及将两者联接到一起的螺栓内引起不均匀的应力分布。如上所述,延迟焦化过程通常包括至少两个容器,使得当一个容器充满时,另一容器被清除位于其中的材料并准备接纳另一批副产物。因而,在非循环期间,当容器被清除了其内容物时,其将冷却并返回至平衡状态。将热的残留副产物分配到容器2内并随后水力清理副产物的这一循环模式在容器2内导致热差异和应力。
13、。容器2的这一循环加载和卸载或加应力和去应力被称为热循环。热循环通常导致容器2及其组成部件弱化或疲劳,这导致容器2的使用寿命降低。0007图2示出了工业中常见的另一类型的分配器或分配系统。具体地,图2示出附接或联接到容器2的分配器或分配系统的透视图,显示为炼焦工业常用的焦炭塔。容器2包括柱形的侧壁支撑体4和下凸缘5。下凸缘5进一步包括多个螺栓孔7,该多个螺栓孔7用于在其中接纳高强度螺栓以将容器2牢固地联接到另一匹配的凸缘构件9,比如去头阀或中间筒组件。显示为入口供料器1的第一副产物分配器以及显示为入口供料器3的第二副产物分配器附接或联接到容器2或者与容器2一体形成,第一副产物分配器以及第二副产。
14、物分配器定位成彼此相对且彼此同轴。入口供料器1和3中的每个起到在延迟焦化过程中将副产物分配到容器2内的作用。尽管加入另一分配器或入口供料器有助于减轻在上面图1中论述的一部分问题,即缺乏均匀的热分布,但是两个相对的入口供料器在这些问题上的补救效果或益处只是微小的。因为入口供料器1和3不能够以可控且可预测的方式分配副产物,所以在容器2内或整个容器2内仍存在大量的不均匀的热分布和热差异。例如,来自每个供料入口1和3的副产物被分配到容器内。如果每个入口供料器内的压力是相似的,则来自每个供料入口的副产物将在中间某个地方相遇且使副产物随机地在容器2内移位。另一方面,如果在入口供料器1和3之间存在压差,则副。
15、产物将更随机地被分配且热差异问题增加。而且,即使入口供料器1和3每个内的压力是均匀的且副产物同时或基本上同时进入容器2,焦炭副产物在容器2内的沉积和沉淀仍是不可预测的,使得焦炭副产物在容器2内的积聚可以是在任何地方,包括中心,沿侧壁,在中心和侧壁之间的某个地方,或者上述这些的任意组合。结果,上述关于图1所示的设计的问题同样适用于图2所示的设计。0008延迟焦化工业的总体趋势是朝向增加的安全性、持久性、高效性和可靠性。但是,上述的现有技术设计不能满足这样的目标,因为这些设计不太有效且是过时的。因此,需要改进残留副产物被注入大的焦炭塔的方式。发明内容0009根据本文实施和广泛地描述的本发明,本发明。
16、以在延迟焦化系统或任何其它类似系统内使用的中心供料注射系统为特征。中心供料注射系统的一些实施例包括联接到焦炭塔容器的筒和用于通过筒中的开口将残留副产物沉积到容器内的中心供料注射系统,其中中心供料系统包括可缩回的注射喷嘴和入口套管,可缩回的注射喷嘴可向内延伸穿过筒和容器之一中的开口,以将原料引入焦炭容器,入口套管与所述可缩回的注射喷嘴可滑动地接合,其中可缩回的喷嘴可在不使用时离开焦化塔的主体和筒之一而缩进入口套管内。说明书CN102333847ACN102333862A3/9页60010在优选实施例中,中心供料系统还包括可移除地联接到筒的入口的弯曲的管段,以方便残留副产物到储存容器中的均匀分配或。
17、分散,从而在制造过程期间在整个储存容器中提供均匀的热分布。0011另外,本发明的实施例以经一个或多个可缩回的注射喷嘴将残留副产物分配到储存容器中的方法为特征。附图说明0012为了实现本发明的上面引述的以及其它优点和特征,参考在附图中示出的本发明的具体实施例给出上面简述的本发明的更具体的说明。应理解,这些附图仅描述了本发明的典型实施例且因此不应被认为限制了本发明的范围,本发明将通过利用附图进行另外详尽和详细地描述和解释,在附图中0013图1示出联接到焦炭塔形式的容器的一种现有技术分配器或分配系统的剖开透视图;0014图2示出分配系统即包括联接到焦炭塔形式的容器的两个相对的同轴入口供料器的系统的另。
18、一现有技术分配器的透视图;0015图3示出根据本发明的一个示例性实施例的处于打开位置的中心供料系统的剖视图,此时其联接到附接在延迟焦化系统中的焦炭塔和去头阀之间的筒;0016图4示出处于缩回位置的中心供料系统的剖视图;以及0017图5示出根据本发明的一个示例性实施例的可缩回的注射喷嘴的透视图。具体实施方式0018容易理解,本文附图中总体描述和示出的本发明的部件能以各种不同的构造布置和设计。因而,本发明的在图1至5中表示的系统和方法的实施例的以下更详细的说明不是要限制所要求保护的本发明的范围,而是仅仅是本发明目前优选实施例的代表。本发明目前优选的实施例将通过参考附图而更好地理解,其中在整个附图中。
19、相似的部件用相似的标记表示。0019本发明描述了用于将残留副产物分配到储存容器的方法和系统,且特别是将石油副产物分配到焦炭塔,作为延迟焦化过程的一部分,从而改进延迟焦化过程中部件的安全性、可靠性、经济性、操作和维护方便性、实用性、使用寿命和效率。0020参考图3,显示了本发明的中心供料注射系统10的示例性实施例。该系统包括筒20、可缩回的注射喷嘴14和设计成在延迟焦化系统内操作的入口套管58。在优选实施例中,筒20包括具有侧壁34的柱形或锥形轴或支撑体32以及分别形成在轴32的每一端处的上凸缘24和下凸缘28。在典型的去头操作中,筒20定位在焦炭塔和去头阀之间的中间。具体地,具有匹配的凸缘段的。
20、焦炭塔类似于图1中所示的焦炭塔装配并联接到筒20的上凸缘24。同样,也具有匹配的凸缘段的去头阀装配并联接到下凸缘28。筒20还包括内部30和内部侧壁表面22。在某些安装中,焦炭塔可能被焊接到筒20,或者利用多个装配穿过多个螺栓孔36的螺栓联接到筒20。同样,去头阀可能被焊接到筒20,或者利用多个装配穿过多个螺栓孔40的螺栓联接到筒20。0021中心供料系统10包括起到将残留副产物输送到可缩回的注射喷嘴14的作用的入说明书CN102333847ACN102333862A4/9页7口套管58。入口套管58包括凸缘部件60,从而允许入口套管58联接到供料管线。当联接到供料管线时,残留副产物,比如在制。
21、造焦炭中使用的石油副产物,可进入中心供料系统10。0022在优选实施例中,可缩回的注射喷嘴14当在如图3所示的打开位置时与入口套管58流体连通,从而允许残留石油副产物流过入口套管58并进入可缩回的注射喷嘴14。当可缩回的注射喷嘴14处于打开位置时,石油副产物可被允许穿过可缩回的注射喷嘴14流出出口81,进入筒的内部30或容器的内部。0023在优选实施例中,可缩回的注射喷嘴14可被改进,以调节流动特性。在优选实施例中,可缩回的注射喷嘴14的笔直部19可制造有具有与入口套管58的弯曲的管段62相同内径的管。替代地,可缩回的注射喷嘴14的笔直部19可制造有具有比入口套管58的弯曲的管段62大或小的内。
22、径的管。在优选实施例中,可缩回的注射喷嘴14的笔直部19被精确地处理,以配合弯曲的管段62的椭圆形。注射喷嘴14的形状还可被成形为当其在打开位置对准以允许残留副产物流入容器内时作为弯曲的管段62的轮廓的无缝连续部。在某些实施例中,可缩回的注射喷嘴14的出口81能以各种形状和尺寸构造。在本发明的优选实施例中,出口81包括椭圆形状且具有至少与可缩回的注射喷嘴14的内腔88的横截面直径一样大的直径,使得出口81允许残留副产物均匀地流入筒20和容器,而不会增加副产物流过中心供料系统10的阻力。0024入口套管58优选地包括靠近输送总管并用于将入口套管58连接到输送总管的凸缘表面60以及用于将入口套管5。
23、8连接到筒20的凸缘入口6的第二凸缘表面61。在优选实施例中,入口套管58被设计成保持可缩回的注射喷嘴14并可滑动地连接到可缩回的注射喷嘴14,从而允许注射喷嘴14从如图3所示的打开位置移动到如图4所示的缩回位置。0025入口套管58的作用是接收来自进料的残留副产物并如所示从凸缘60延伸。入口套管58与如图3和4所示的弯曲的管段62一体地形成,弯曲约90。当然,弯曲的管段62还可被设计成比图3和4所示的弯曲明显较少或较多的量,以适应中心供料系统10至先前存在的焦化装置操作的安装。例如,如果在特定焦化操作中的供料管线需要更大的钝角或锐角,则弯曲的管段62可相应地被设计。而且,在其它实施例中,弯曲。
24、的管段62还可适应石油副产物在垂直轴上的改变方向,以及图3和4所示的水平弯曲。在其它实施例中,弯曲的管段62可制造成由多于一个的弯曲部组成,从而使入口套管58能顺着用来安装中心供料系统10所需的曲线路径。因此,弯曲的管段62允许中心供料系统10被制造成对任何现有的除焦操作进行改型,从而灵活地允许实施根据本发明优选实施例的中心供料注射系统10的有效执行且具有最低的安装成本。0026在优选实施例中,当可缩回的注射喷嘴14处于打开位置时,供料管线、入口58、弯曲的管段62和可缩回的注射喷嘴14中的每一个相互流体连接。当处于打开位置时,残留副产物可被允许行进穿过其中并最终沉积在筒20和联接的焦炭塔内。。
25、还允许蒸汽、水或其它流体在延迟焦化过程的各个阶段期间行进穿过中心供料系统注射。但是,当可缩回的注射喷嘴14处于图4所示的缩回位置时,供料管线入口58和弯曲的管段62可保持与供料管线流体连接,但是防止残留副产物穿过中心供料系统流入焦炭塔。当缩回时,系统10可在焦炭被从容器内部切掉时另外地阻挡颗粒材料例如,焦炭细粒从容器进入系统10的运动。说明书CN102333847ACN102333862A5/9页80027中心供料系统10可包括预定的管或铸造材料以按预期地承受并输送高温、高压残留副产物。当然,本领域普通技术人员将认识到,可根据特定的终端用途以及如系统指定的而采用其它尺寸和材料。实际上,尽管特别。
26、适合用于延迟焦化过程,但是本发明可适用于其它制造领域,每个需要不同的工程设计。0028参考图3,当残留副产物从进料进入中心供料系统10的入口套管58时,其以高温和高速进入。随后,残留副产物穿过弯曲的管段62。残留副产物进入弯曲的管段62并遇到可缩回的注射喷嘴14的入口80。残留副产物从入口80行进穿过可缩回的注射喷嘴14并离开出口81。在优选实施例中,当残留副产物进入筒20和/或容器的内部30时,其在包括竖直分量的方向上非常靠近筒20的中心进入。进入筒20的内部30的中心的供料确保了焦化容器的侧壁和筒暴露于一致的副产物流。而且,熔融的残留副产物从注射喷嘴14的受控流动确保了对于熔融的残留副产物。
27、的暴露穿过容器和筒20的内部的整个表面区域是一致的,从而降低与重复的热循环相关的潜在的有害影响。0029如前面提到的且如图1所示,残留副产物穿过筒中的开口注射到焦化容器中是典型地以不均衡地加热容器的与入口相对的一侧的方式执行的。随着另外的副产物被注入容器,对一个侧壁的不均衡的加热引起侧壁膨胀。在这些简单的设备中,残留副产物自身开始与容器隔离,从而使与入口供料管线相对的内部略微冷却,从而使金属收缩。这一不均衡的加热和冷却循环对除焦操作的结构元件比如塔、筒、阀以及这些机械系统的每个元件之间的连接件施加应力。重复的热循环降低容器和筒的功能寿命,从而导致需要执行昂贵的更换和或焦化容器和筒的修理。在接近。
28、竖直的方向上将残留副产物喷射入筒的中心确保更均匀的加热循环,这降低了在热循环期间对系统施加的有害的应力以及伴随的对修理或更换焦炭塔的需要。0030在优选实施例中,残留副产物在几乎竖直的方向上有效地分配到筒20内,从而以一致的方式穿过筒20和/或容器的内表面喷射熔融的残油。而不是如在其它设计中发现的仅以垂直或基本上垂直的方式冲击内部侧壁表面22。这一竖直的或几乎竖直的分配是中心供料系统10的定位和可缩回的注射喷嘴14的内腔82的弯曲段的角度的直接结果。因此,随着残留副产物穿入可缩回的注射喷嘴14,穿过入口80并离开出口81,残留副产物注射到筒20的角度可通过利用可缩回的注射喷嘴14的不同长度或通。
29、过指定内腔82的弯曲段的弯曲角度来控制。0031另外,出口81或可缩回的注射喷嘴14可装配有流动控制装置。在某些实施例中,在出口81处包括一系列孔或穿孔的流动控制装置可用于改变来自出口的熔融残油的流动。例如,流动控制装置可用于改变来自出口的熔融残油的流动的层流性质。类似地,流动控制装置可在中心供料系统10的多个点处使用,以改变熔融残油穿过中心供料系统10的流动。例如,可利用一个或多个流动控制装置来改变残油穿过系统的流动的层流性质,或者以期望的方式改变穿过中心供料系统10的流动的性质。0032在本发明的优选实施例中,残留副产物以相对于侧壁22上的进入点约90的角度离开出口81。因此,残留副产物不。
30、被引向容器或筒20的相对侧,而是相反,使得以产生更均匀的加热循环的均匀方式接触筒和容器的整个内部表面。替代地,注射系统10可设计成以相对于侧壁22上的进入点约85、80、75、70、65、60、55、50、45、40或35的角度将熔融残油引入容器。替代地,注射系统10可设计成以相对于侧壁22上的说明书CN102333847ACN102333862A6/9页9进入点约95、100、105、110、115、120、125、130、135、140或145的角度将熔融残油引入容器。0033在某些实施例中,内腔82的弯曲段的特定角度和可缩回的注射喷嘴14的长度可根据系统需要和材料所沉积的容器的大小和尺寸。
31、而改变。在优选实施例中,内腔82的弯曲段包括在0和90之间的角度,以对应于特定的除焦容器内期望的角度范围。在优选实施例中,内腔82的弯曲段位于60和90之间,从而有效地产生了残留副产物离开出口81的竖直或几乎竖直的喷射,从而以均匀方式填充筒20和容器。替代地,实施例可利用相对于筒20内的进入点具有在30和60之间的角度的内腔82的弯曲段,从而产生残留副产物到筒20和焦化容器的基本上竖直的喷射。0034在某些实施例中,较短的可缩回的注射喷嘴14可结合内腔82的弯曲段一起使用,使得可缩回的注射喷嘴的缩短的长度与具有设计成将残留副产物喷射到焦炭塔内部期望的点中的角度的内腔82的弯曲段结合。替代地,某。
32、些实施例利用较长的可缩回的注射喷嘴14,从而将可缩回的注射喷嘴14的出口81直接放置在筒20的中心或甚至延伸超出筒20的中心。较长的可缩回的注射喷嘴可配合内腔82的弯曲段中的更竖直的弯曲使用,使得残留副产物将在容器和筒20的中心处或其附近直接输送,或者输送到筒20的内部内的期望点以产生筒20和容器的均匀填充。0035图3和图4例如描述了本发明的优选实施例,其中利用了具有足够长度以将可缩回的注射喷嘴14的出口81延伸到筒20的中心的一段可缩回的喷嘴14。根据均匀地从中心填充筒和容器而导致更均匀的加热循环的需要,内腔82的弯曲段的角度被适当地调节,以使残留副产物的喷射被推进到容器的中心。因而,本发。
33、明的各种实施例利用了可缩回的注射喷嘴14的内腔82的弯曲段的不同角度并且还利用了可缩回的注射喷嘴14的笔直段19的多种长度以确保均匀的加热循环。0036此外,某些实施例改变了内腔82的弯曲段的角度以及可缩回的注射喷嘴14的笔直段19的长度,以适应被泵送到可缩回的注射喷嘴14的残留副产物的粘性、速度和温度梯度。0037插入套管58和可缩回的注射喷嘴14可包括均一的横截面面积和/或内径,或者可包括变化的横截面面积或直径。将中心供料系统10设计成包括变化的横截面面积或直径允许了中心供料系统10提供且适应待通过系统输送的残留副产物的变化的体积和速度,以及有助于均衡残留副产物的用于在筒20内输送的流动。。
34、0038可缩回的注射喷嘴14的出口81还可被构造成在设计上是椭圆形的,以便在残留旁路材料从出口81传递到筒20和容器内时适应残留旁路材料。在各种实施例中,出口81的形状可被改变为适应各种速度和粘性以及穿过可缩回的注射喷嘴14的材料类型。另外,开口的形状和尺寸可被修改,以改变从可缩回的注射喷嘴14的出口81喷出的喷射模式和特性,从而改变并控制残留副产物从可缩回的注射喷嘴14的喷射,从而增加可缩回的注射喷嘴14的容量以产生更均匀的加热循环或以便以期望的方式改变加热循环的特性。例如,较大的出口81可用于减小离开可缩回的注射喷嘴14的残留副产物材料的速度,从而有效地减小从出口81喷出的熔融残留副产物所。
35、将到达的容器内的高度和表面积。在其它实施例中,较小的出口81将产生进入筒20和容器的较高速度的残留副产物的流,从而有效地增加喷射在容器内所将到达的高度和表面积。在这种方式下,从可缩回的注射喷嘴14喷出的说明书CN102333847ACN102333862A7/9页10熔融残留副产物的模式可受到控制,以产生更均匀的加热循环,或者以增加容器和筒的寿命的方式替代地冲击容器,从而有效地减小维护和修理所需的停机时间量。0039中心供料系统10的某些实施例提供超越其它入口供料系统的优势。实际上,现有技术设计中的许多缺陷通过本发明来解决。例如,中心供料系统10产生残留副产物到筒20和容器内的较少挥发的且不太。
36、剧烈的喷射,从而降低与延迟焦化操作内的热循环相关的热变化和有害效果。中心供料系统10的某些实施例减小了施加于容器、筒、阀和这些机械系统之间的连接件的应力。0040而且,中心供料系统10的优选实施例的使用产生了材料的更均匀的分布,从而导致整个容器和延迟焦化系统的更均匀的热分布。这因多个原因而是有利的。例如,因为整个容器或筒以及连接装置维持具有很少或没有热变化的均匀的热分布,所以热差异可被降低,这是因为产物在基本上相同的时间被引入容器的不同或多个部分。因而,不会使容器的一侧首先接收副产物,而容器的其它部分保持没有副产物直到稍后的过程。作为另一示例,通过利用其它入口系统而对容器、筒、去头阀及其连接件。
37、产生的很多应力被消除。不均匀的热分布引起延迟焦化系统的部件即,如果使用的话,容器和去头阀以及筒之间的不均匀的压力点。不均匀的热分布在部件之间的螺栓和凸缘连接件上施加不适当的应力,从而可能使它们比必需的更早失效。通过提供沿切线方向的分配,热分布更均匀,因而还均衡每个部件和整个系统内受到的应力。作为进一步的示例,与容器和系统的其它部件内的热循环相关的有害效果明显减少,因而提高了这些部件每个的寿命。与热循环相关的有害效果因为循环应力被减小,并且每个容器的疲劳在焦化循环期间由于中心供料系统导致的更均匀的热分布而被减小。0041本发明的切向注射系统这里没有具体叙述的其它优点对本领域普通技术人员来说可能是。
38、明显的且预期落入在所教导和暗示的公开内容内以及在所附权利要求书内的范围内。因而,已经阐述和具体引证的这些优点不意味着以任何方式限制。0042图4示出了处于缩回位置的中心供料系统10以及筒20的剖视图。在延迟焦化过程期间,残留副产物被供给到筒20和容器中,直到容器完全或几乎填满。一旦期望水平的残留材料被供给到容器,则残留副产物的流动就停止。在典型的现有技术除焦过程中,然后用水对容器进行冷浸,从而有效地冷却并硬化残留副产物。根据本发明的某些实施例,入口套管58和可缩回的注射喷嘴14可用于将蒸汽和/或水泵送到筒20和容器,从而有效地清洗入口套管58和可缩回的注射喷嘴14的任何残余的残留副产物和/或用。
39、于允许容器及其内容物的冷浸。这有效地清洁了入口套管58和可缩回的注射喷嘴14,并且同时对容器进行冷浸,从而减少了对容器进行冷浸所用的水和时间的量。在优选实施例中,一旦入口套管和可缩回的注射喷嘴14被用蒸汽和/或水进行了清洗,则可缩回的注射喷嘴14可如图4所示被缩回。0043根据本发明的实施例可采用用于缩回所述可缩回的注射喷嘴14的各种方法。在优选实施例中,致动器可联接到可缩回的注射喷嘴的第一端86。可利用致动器对可缩回的注射喷嘴14施加力,从而有效地将可缩回的注射喷嘴14从筒的内部30缩回。如图4所描绘的,可缩回的注射喷嘴14的第二端85随后有效地形成筒子20的内表面壁22的一部分。在容器已经。
40、填充、冷浸且入口套管和可缩回的注射喷嘴14已经被清洗之后,缩回注射喷嘴14允许利用本领域已知的各种技术之一来使硬化的含碳物质随后从焦化容器中移除,而不说明书CN102333847ACN102333862A8/9页11会有中心供料系统被焦炭细粒或其它颗粒物质堵塞的危险。0044典型地,硬化的含碳材料利用高压水钻从容器内部切掉。当固体含碳材料被从容器内部切掉时,其穿过筒20的内部30掉落通过在容器底部的端口而到达常被称为斜槽的容器下方的区域,含碳材料在此处被收集并丢弃或用于后续用途。延迟焦化过程,且特别是将残留副产物从进料源引入入口并允许残留副产物被分配到或布置在容器内的步骤,包括利用起到将副产物。
41、布置或引入到容器中的作用的分配器。图1示出工业中常用的一种类型的分配器或分配系统。0045如上所述,图1示出附接或联接到容器2的分配器或分配系统的剖开透视图,容器2示出为焦化工业中常用的焦炭塔。当供料管线附接到入口6时,供料管线中的残留副产物穿过入口6中的开口8而被接收,行进穿过入口6的管结构,并且分配或布置在容器2内。一旦容器充满,将蒸汽穿过入口系统用管输送到容器内。蒸汽清洁入口系统并除去有价值的烃副产物的焦炭,其被允许穿过顶置的供料管线离开,在顶置的供料管线处它们典型地沿路线行进到分馏器。一旦所有有价值的烃副产物被从存在于容器中的焦炭剥离,蒸汽便被泵送到容器中并穿过出口释放到排气BLOWD。
42、OWN回收区域,直到容器及其内容物的塔温度达到了约500为止。通常在这之后,使水穿过入口系统泵入容器并释放到排气BLOWDOWN区域,直到容器的内容物达到约200为止。一旦被冷浸,则去头阀被打开且从容器内部切掉焦炭的过程开始。0046图1中描绘的简单设计在从容器内部切掉焦炭时产生问题。因为入口6在简单的系统中保持打开,将使得焦炭细粒和颗粒物质能够容纳在入口系统中,实际上堵塞了入口系统。为了改善堵塞问题,一些操作允许水在整个切割过程期间流过入口系统以确保入口系统保持不堵塞。在某些操作中,每小时4001000加仑的水在切割过程期间被泵送穿过入口系统以确保入口系统保持不堵塞。0047因为中心供料系统。
43、的优选实施例利用图3和图4描述的可缩回的注射喷嘴,所以当固体含碳颗粒从容器落入下面的斜槽时,可缩回的注射喷嘴不暴露于固体含碳颗粒,从而有效地降低了如果被允许保持暴露于下落的固体含碳物质时对注射喷嘴引起的堵塞和/或破坏。替代地,本发明考虑了使用具有可滑动的外壳的固定的注射喷嘴,该可滑动的外壳能用于在加热循环之后但在容器被除焦之前盖住固定的注射喷嘴的出口81。替代地,本发明考虑了利用这样一种注射喷嘴,该注射喷嘴连接到致动器,一旦容器由残留副产物填充到期望的水平,则致动器将扭转力施加到注射喷嘴,使得注射喷嘴的出口81将向下指向,从而减小固体含碳材料填入注射喷嘴并堵塞注射喷嘴的机会,而实际上不必使喷嘴。
44、自身从筒20的内部30缩回。然而,在优选实施例中且如图3和图4所示,利用了可缩回的注射喷嘴14。0048除有效地密封筒20的入口6之外,可缩回的注射喷嘴14密封弯曲的管段63中的开口,从而堵住来自入口进料3的物质和/或流体的流动。一旦已经借助本领域采用的方式从容器内部移除了固体含碳材料,则容器被清洁并准备用另外的残留副产物填充。在需要的时间,可缩回的注射喷嘴然后被移动到如图3所示的打开位置,从而从入口套管58、穿过入口80、穿过可缩回的注射喷嘴14并且至出口81重新打开通路,从而使后续循环的残留副产物能被泵送到容器内。在该方式下,可重复完成固体含碳材料来自炼焦装置容器的填充、冷浸和移除过程,从。
45、而对延迟炼焦装置单元系统的炼焦装置容器和筒破坏最小。说明书CN102333847ACN102333862A9/9页120049图5示出了可以为可缩回的注射喷嘴14的注射喷嘴的剖视图。所描绘的缩回的注射喷嘴,如根据本发明的示例性实施例采用的,包括可缩回的注射喷嘴的第一端86、内部帽83、内腔88、内腔的笔直段84、内腔的弯曲段82、可缩回的注射喷嘴的第二端85以及可缩回的注射喷嘴的笔直段19。在优选实施例中,可缩回的注射喷嘴14如所示的被构造成允许整个可缩回的注射喷嘴14滑动地接合入口套管58的笔直部,从而使入口80与入口套管58对准并且使可缩回的注射喷嘴14的出口81暴露于容器的内部,从而有效。
46、地允许残留副产物能穿过入口套管58和可缩回的注射喷嘴14而从出口81流入容器。如前面提到的,内腔82的弯曲段的角度可被改变,以根据需要调节残留副产物流入容器的流动特性。此外,出口81的形状和尺寸可根据需要被改变,以产生残留副产物流入容器的期望的流动模式。另外,可缩回的注射喷嘴14的笔直段19的长度和直径可根据需要被改变,以产生残留副产物穿过注射喷嘴14自身并进入容器和筒的内部30的期望的流动。0050可缩回的注射喷嘴的第一端86在优选的实施例中被构造成提供至致动装置的联接,从而允许可缩回的注射喷嘴14可互换地移动到打开位置或缩回位置,以允许容器的后续的炼焦和除焦循环。本发明考虑各种致动器装置。。
47、例如,根据本发明的各种实施例,电致动装置、液压致动装置、气动致动装置和手动致动装置全都可以被采用。本领域技术人员将理解,其它致动装置是可用的且可结合本发明使用以实现对注射喷嘴14自身的打开和缩回的期望的控制。0051本发明考虑了可缩回的注射喷嘴14的形状将符合入口套管的内腔。尽管在图3、图4和图5中描绘了圆形横截面,但是考虑了入口套管58的内部的横截面形状和可缩回的注射喷嘴14自身伴随的形状可不同于圆形。例如,可缩回的注射喷嘴可构造成具有椭圆形横截面。改变可缩回的注射喷嘴14的横截面形状可能是期望的,以改变残留副产物的流动特性和喷出模式。不同的流动一致性和速度可进一步指示可缩回的注射喷嘴14的。
48、内腔88以及入口套管58的内腔88被构造成在可缩回的注射喷嘴14的笔直段19的整个长度上具有截然不同的横截面。例如,在某些实施例中,期望的是,使用如所示的大体柱形且笔直的内腔88,而在其它实施例中,期望的是,内腔88的内径从可缩回的注射喷嘴14的第一端85至可缩回的注射喷嘴14的第二端86沿可缩回的注射喷嘴14的笔直段19的长度逐渐增加或减小,从而有效地减小或增加当残留副产物流过可缩回的注射喷嘴14时施加至残留副产物的阻力。0052如前面提到的,入口80和出口81的尺寸和形状可被改变,以在弯曲的管段63处符合本例就是这样具有入口套管58的内部形状的入口80,从而允许残留副产物穿过入口套管58和。
49、注射喷嘴14的流体通路而不会遇到突出的结构元件的阻力。0053应注意,本发明的中心供料系统和分配器系统能与焦炭塔一起使用或直接联接到焦炭塔,从而消除了筒段的使用。在这一实施例中,中心供料系统和系统将如上所述起作用,仅残留副产物将直接分配到焦炭塔中。0054在不偏离本发明精神或基本特性的情况下本发明能以其它具体形式实施。所描绘的实施例在各方面都被理解为仅是示例性的而不是限制性的。因此,本发明的范围由所附权利要求书而不是由前述描述来指示。落入权利要求书的等同物的意义和范围内的所有改变将包含在其范围内。说明书CN102333847ACN102333862A1/3页13图1图2说明书附图CN102333847ACN102333862A2/3页14图3说明书附图CN102333847ACN102333862A3/3页15图4图5说明书附图CN102333847A。