切焦器及焦炭塔的制作方法

1.本实用新型涉及石油化工领域，具体地涉及一种切焦器。在此基础之上，还涉及一种焦炭塔。

背景技术：

2.延迟焦化为国内外炼油厂用于劣质重油主要的加工手段，是一种将渣油采用高温深度裂化转化为焦化气体、焦化汽油、焦化柴油、焦化蜡油和石油焦的热加工工艺，也是石油焦和煤焦油焦炭化过程(简称焦化)主要的工业化形式。由于延迟焦化工艺技术简单，投资及操作费用较低，经济效益较好，目前大多数的重油、渣油加工处理装置都采用延迟焦化工艺。这种连续生产、间断操作的工艺，通常采用一个加热炉和两个焦炭塔。原料油经过一系列换热器换热到340-350℃，再经过加热炉快速升温约至490℃后进入焦炭塔，原料油在焦炭塔中发生裂解和缩合反应，裂解产生的轻烃和油气进入分馏塔，缩合产生的焦炭聚集在焦炭塔中，当塔中的焦炭聚集到一定的高度时，开始利用水力除焦系统进行除焦。焦炭塔除焦时，切焦水由高压水泵从切焦水储罐被加压抽送至焦炭塔顶，经过高压胶管、钻杆顶部驱动装置(风动、电动水龙头)、钻杆进入焦炭塔内，钻杆末端装有切焦器对塔内焦炭进行高压射流切割清除。
3.切焦器是水力除焦过程中的核心设备，常规切焦器在除焦时是通过与高压水泵流量及压力相匹配的喷嘴的设计来实现，对于焦炭塔直筒部分的焦炭，切焦器切除的较为干净。而对于在焦炭塔顶部椭圆形封头处的焦炭需解除焦程序的联锁条件，随着钻杆的提升，联锁解除这样的操作方式对整个除焦系统及操作人员都是极为不安全的，同时顶部椭圆形封头处焦炭清理不彻底不干净，故而我们提出了一种切焦器来解决上述问题。

技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的焦炭塔内壁顶部焦炭处理不彻底的问题，提供一种切焦器，该切焦器具有能够使得流体排出至切焦器上方的优点。
5.为了实现上述目的，本实用新型一方面提供一种切焦器，所述切焦器包括壳体以及喷嘴组件，所述壳体内形成有与外部连通的流体通道以允许向该流体通道内通入流体，且所述壳体的侧壁上形成有多个安装孔，所述安装孔从所述流体通道倾斜向上地延伸，所述喷嘴组件安装于所述安装孔内，以能够沿倾斜向上的方向将通入所述流体通道内的所述流体喷出。
6.可选地，所述喷嘴组件包括具有通孔的安装基座、同轴安装于所述通孔内的整流器以及喷嘴，所述流体依次经过所述整流器以及所述喷嘴排出。
7.可选地，所述安装基座的远离所述流体通道的一端形成有螺纹孔，所述喷嘴组件包括压盖，所述压盖套设并压紧于所述喷嘴并通过紧固件连接至所述螺纹孔。
8.可选地，所述压盖与所述安装基座之间和/或所述压盖与所述喷嘴之间设置有密封垫圈。
9.可选地，所述流体通道沿竖直方向延伸，所述安装孔相对竖直方向的夹角为40
°
至50
°
。
10.可选地，所述壳体上连接有多个吊环螺钉。
11.可选地，多个安装孔均布于所述壳体的侧壁上，且该壳体的底端封闭。
12.可选地，所述切焦器包括通过防松法兰连接于所述壳体上方的除焦钻杆，所述除焦钻杆具有与外界连通的中空流道，该中空流道与所述流体通道连通，以允许通过所述除焦钻杆向所述流体通道内通入所述流体。
13.本实用新型另一方面提供一种焦炭塔，所述焦炭塔包括具有入口的塔体以及上述的切焦器，所述切焦器由所述入口伸入到所述塔体内部，以使得所述流体喷射至所述塔体的内壁。
14.本实用新型再一方面提供一种焦炭塔，所述焦炭塔包括具有入口的塔体、高压水泵以及上述的切焦器，所述高压水泵通过管路连接至所述除焦钻杆的入口，所述切焦器由所述入口伸入到所述塔体内部，以使得所述流体喷射至所述塔体的内壁。
15.本实用新型中通过设置具有流体通道和安装孔的壳体以及设置于安装孔内的喷嘴组件，其中安装孔从流体通道倾斜向上地延伸，从而使得沿倾斜向上的方向将通入流体通道内的流体喷出，进而对焦炭塔顶部封头处的焦炭进行清理，提高了焦炭塔内焦炭的清理效果，保证了除焦设备和作业人员的安全。
附图说明
16.图1是本实用新型中切焦器的剖视图；
17.图2是图1中切焦器的俯视图；
18.图3是本实用新型中焦炭塔的示意图。
19.附图标记说明
20.1-防松法兰；2-壳体；21-流体通道；3-压盖；4-螺钉；5-弹簧垫圈；6-喷嘴；6-密封垫圈；8-安装基座；9-整流器；10-吊环螺钉；11-塔体；12-除焦钻杆；30-喷嘴组件。
具体实施方式
21.以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
22.在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参照附图所示的方位，“内、外”是指相对于各部件本身轮廓的内、外。
23.如图1所示，本实用新型一方面提供一种切焦器，该切焦器包括壳体2以及喷嘴组件30，所述壳体2内形成有与外部连通的流体通道21以允许向该流体通道21内通入流体，且所述壳体2的侧壁上形成有多个安装孔，所述安装孔从所述流体通道21倾斜向上地延伸，所述喷嘴组件30安装于所述安装孔内，以能够沿倾斜向上的方向将通入所述流体通道21内的所述流体喷出。
24.本实用新型中通过设置具有流体通道21和安装孔的壳体2以及设置于安装孔内的喷嘴组件30，其中安装孔从流体通道21倾斜向上地延伸，从而使得沿倾斜向上的方向将通入流体通道21内的流体喷出，进而对焦炭塔顶部封头处的焦炭进行清理，提高了焦炭塔内
焦炭的清理效果，保证了除焦设备和作业人员的安全。
25.具体地，参照图1，壳体2包括同轴布置的小径端及大径端，所述安装孔形成于所述大径端上。作为一种实施方式，多个安装孔均布于所述壳体2的侧壁上，且该壳体2的底端封闭。优选地，多个安装孔以流体通道21的轴线为中心，均布于壳体2的侧壁上。
26.在本实用新型的一种实施方式中，喷嘴组件30包括具有通孔的安装基座8、同轴安装于所述通孔内的整流器9以及喷嘴6，所述流体依次经过所述整流器9以及所述喷嘴6排出。由于进入喷嘴组件30内的流体压力较大，且较为分散，整流器9用于将分散的高压流体集中，从而提高该高压流体的作用力。此外，整流器9中设置有叶片，该叶片结构(比如长度及角度等)为根据流体力学中伯努利方程以及多次实验得到。如图1所示，作为一种实施方式，整流器9的一部分位于所述安装孔内，另一部分位于安装基座8的通孔内。
27.进一步地，安装基座8的远离所述流体通道21的一端形成有螺纹孔，所述喷嘴组件30包括压盖3，所述压盖3套设并压紧于所述喷嘴6并通过紧固件连接至所述螺纹孔。其中，所述紧固件包括螺钉4和弹簧垫圈5。具体地，压盖3同轴地套设在喷嘴6的外圆周上并压紧喷嘴6，压盖3通过螺钉4固定于安装基座8上的螺纹孔。
28.更进一步地，所述压盖3与所述安装基座8之间和/或所述压盖3与所述喷嘴6之间设置有密封垫圈7。在本实用新型的一种实施方式中，密封垫圈7为o型圈，安装基座8或压盖3上形成有用于容纳所述o型圈的凹槽，所述o型圈可以为天然橡胶、三元乙丙橡胶及橡胶等任意合适的材质。在其他实施方式中，密封垫圈7也可以为密封垫等结构。
29.如图1所示，所述流体通道21沿竖直方向延伸，所述安装孔相对竖直方向的夹角为40
°
至50
°
，优选为45
°
。在该实施方式中，喷嘴6方向采用45
°
斜向上角度，喷嘴6出水垂直打击到焦炭塔内壁的焦炭层上，达到对焦炭层最大的破碎能力。
30.参照图2，所述壳体2上连接有多个吊环螺钉10。作为一种实施方式，所述壳体2的大径端上形成有多个连接孔，所述吊环螺钉10连接于该连接孔。所述吊环螺钉10用于在切焦器不工作时，将切焦器连接至外部装置。
31.参照图3，所述切焦器包括通过防松法兰1连接于所述壳体2上方的除焦钻杆12，所述除焦钻杆12具有与外界连通的中空流道，该中空流道与所述流体通道21连通，以允许通过所述除焦钻杆12向所述流体通道21内通入所述流体。具体地，所述壳体2与所述防松法兰1上分别形成有通孔，所述防松法兰1通过穿过所述通孔的紧固件与壳体2连接。
32.本实用新型另一方面提供一种焦炭塔，该焦炭塔包括具有入口的塔体11以及上述的切焦器，所述切焦器由所述入口伸入到所述塔体11内部，以使得所述流体喷射至所述塔体11的内壁。
33.本实用新型再一方面提供一种焦炭塔，该焦炭塔包括具有入口的塔体11、高压水泵以及上述的切焦器，所述高压水泵通过管路连接至所述除焦钻杆12的入口，所述切焦器由所述入口伸入到所述塔体11内部，以使得所述流体喷射至所述塔体11的内壁。此实施方式中的切焦器体积小，重量轻，安装操作简单，开启高压水泵即可使用。作为一种实施方式，该焦炭塔还可以包括通过管路连接至所述高压水泵入口的过滤装置，该过滤装置用于过滤高压流体内的杂质。
34.下面介绍图1所示的一种切焦器的使用过程：
35.将喷嘴组件30安装于壳体2的安装孔内，并将壳体2的上端通过防松法兰1与除焦
钻杆12的下端固定连接，除焦钻杆12的上端与外部的高压水泵通过管路连接，将安装完成的切焦器通过除焦钻杆12下降至塔体11内部的指定位置。具备除焦条件后，开启高压水泵，高压水泵将高压水通过除焦钻杆12入壳体2的内部，高压水通过整流器9、喷嘴6呈45
°
斜向上喷出，高压水垂直喷射到塔体11内部的焦炭层上，达到对焦炭层最大的破碎能力，随着除焦钻杆12的上下移动，高压水的喷射范围沿焦炭塔筒体顶部中心向外扩大变化，高压水将塔体11的筒体和顶部封头处焦粉清理干净，如此在保证水力除焦联锁不解除的条件下，便可对焦炭塔顶部封头处焦粉进行清理，保证除焦设备和操作人员的安全。
36.以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种切焦器，其特征在于，所述切焦器包括壳体(2)以及喷嘴组件(30)，所述壳体(2)内形成有与外部连通的流体通道(21)以允许向该流体通道(21)内通入流体，且所述壳体(2)的侧壁上形成有多个安装孔，所述安装孔从所述流体通道(21)倾斜向上地延伸，所述喷嘴组件(30)安装于所述安装孔内，以能够沿倾斜向上的方向将通入所述流体通道(21)内的所述流体喷出。2.根据权利要求1所述的切焦器，其特征在于，所述喷嘴组件(30)包括具有通孔的安装基座(8)、同轴安装于所述通孔内的整流器(9)以及喷嘴(6)，所述流体依次经过所述整流器(9)以及所述喷嘴(6)排出。3.根据权利要求2所述的切焦器，其特征在于，所述安装基座(8)的远离所述流体通道(21)的一端形成有螺纹孔，所述喷嘴组件(30)包括压盖(3)，所述压盖(3)套设并压紧于所述喷嘴(6)并通过紧固件连接至所述螺纹孔。4.根据权利要求3所述的切焦器，其特征在于，所述压盖(3)与所述安装基座(8)之间和/或所述压盖(3)与所述喷嘴(6)之间设置有密封垫圈(7)。5.根据权利要求1所述的切焦器，其特征在于，所述流体通道(21)沿竖直方向延伸，所述安装孔相对竖直方向的夹角为40
°
至50
°
。6.根据权利要求1所述的切焦器，其特征在于，所述壳体(2)上连接有多个吊环螺钉(10)。7.根据权利要求1所述的切焦器，其特征在于，多个安装孔均布于所述壳体(2)的侧壁上，且该壳体(2)的底端封闭。8.根据权利要求1所述的切焦器，其特征在于，所述切焦器包括通过防松法兰(1)连接于所述壳体(2)上方的除焦钻杆(12)，所述除焦钻杆(12)具有与外界连通的中空流道，该中空流道与所述流体通道(21)连通，以允许通过所述除焦钻杆(12)向所述流体通道(21)内通入所述流体。9.一种焦炭塔，其特征在于，所述焦炭塔包括具有入口的塔体(11)以及根据权利要求1-8中任意一项所述的切焦器，所述切焦器由所述入口伸入到所述塔体(11)内部，以使得所述流体喷射至所述塔体(11)的内壁。10.一种焦炭塔，其特征在于，所述焦炭塔包括具有入口的塔体(11)、高压水泵以及根据权利要求8所述的切焦器，所述高压水泵通过管路连接至所述除焦钻杆(12)的入口，所述切焦器由所述入口伸入到所述塔体(11)内部，以使得所述流体喷射至所述塔体(11)的内壁。

技术总结

本实用新型涉及石油化工领域，公开了一种切焦器及焦炭塔。所述切焦器包括壳体(2)以及喷嘴组件(30)，所述壳体内形成有与外部连通的流体通道(21)以允许向该流体通道内通入流体，且所述壳体的侧壁上形成有多个安装孔，所述安装孔从所述流体通道倾斜向上地延伸，所述喷嘴组件安装于所述安装孔内，以能够沿倾斜向上的方向将通入所述流体通道内的所述流体喷出。本实用新型中通过设置具有流体通道和安装孔的壳体以及设置于安装孔内的喷嘴组件，其中安装孔从所述流体通道倾斜向上地延伸，从而使得沿倾斜向上的方向将通入流体通道内的流体喷出，进而对焦炭塔顶部封头处的焦炭进行清理，提高了焦炭塔内焦炭的清理效果。了焦炭塔内焦炭的清理效果。了焦炭塔内焦炭的清理效果。