一种焦炭塔顶油气管线防结焦装置的制作方法

1.本实用新型属于石油加工过程中的焦化领域，涉及一种焦炭塔顶油气管线防结焦装置。

背景技术：

2.在石油加工流程中，延迟焦化工艺是一种重要的渣油(重质油)加工过程。原料经换热和焦化炉加热至约500℃后，进入焦炭塔进行热裂解反应与缩和反应，在焦炭塔内生成油气和固体焦炭。热裂解反应生成的油气，经焦炭塔顶油气线进入分馏塔，分离成富气和石脑油、柴油、蜡油等馏分。固体焦炭沉积在焦炭塔内，定期除焦至焦池。焦炭塔生产为间歇操作，经加热炉加热的原料进入一个焦炭塔(生产塔)进行生焦，操作员同时对另一塔(处理塔)实施吹气、冷焦、切焦、赶空气试压、暖塔等处理过程。然后进料经四通阀切换至新的生产塔(原处理塔)，如此反复切换，使生产持续进行。
3.焦炭塔生产时，塔顶油气温度≥440℃，油气流经塔顶大油气线时，焦化反应继续进行，导致油气线结焦，甚至造成分馏塔底结焦。油气线结焦使管线堵塞压降增加，焦炭塔操作压力升高，从而焦炭量增加，焦化液体产品收率降低，装置经济收益下降。结焦严重时，需拆除管线清焦，影响正常操作生产。为解决油气线结焦的问题，需在油气线出口注入急冷油，将油气快速冷却至415℃以下，终止焦化反应。
4.目前通用的方法是在油气线入口采用环形均布三点(或四点)注入急冷油。该方法的缺陷是急冷油与油气混合及冷却效果差，油气未被完全充分冷却。油气线结焦的问题虽有所改善，但依然没有完全消除。
5.中国专利cn101343553a公开了一种防止焦炭塔油气出口结焦装置。该防结焦装置采用两级急冷油注入，第一级注入设施位于焦炭塔顶油气出口处，采用多孔环管或雾化喷头；第二级位于油气管线转向处(由垂直到水平)，在四通上安装雾化喷头，并设有竖向和侧向清焦法兰。该装置结构复杂，虽可以实现定期清焦，但急冷油一级注入设备或管线发生堵塞时，不易拆装清理，二级注入设备或管线堵塞时，须拆卸大法兰盖进行清理，劳动强度高。喷嘴与急冷油注入管线位于油气过流通道内，高速油气冲击喷嘴，容易造成喷嘴脱落和急冷油管线震动，同时降低喷油稳定性。
6.中国专利cn202297497u公开了一种焦炭塔顶油气线防结焦装置。该防结焦装置喷嘴深入油气线三通下法兰以下，急冷油直接喷到焦炭塔和油气线交界处，具有很好的急冷效果。但该防结焦装置的喷嘴与急冷油管线也位于油气过流通道内，也存在高速油气冲击喷嘴，造成喷嘴脱落和急冷油管线震动的问题。

技术实现要素：

7.本实用新型的目的是提供一种焦炭塔顶油气管线防结焦装置，以克服现有急冷油注入设备的缺陷，避免高速通过的高温油气冲击，消除油气线结焦问题。使用本实用新型装置不仅可以有效防止油气管线结焦，而且可以避免高速油气冲击，且易于拆卸安装，便于清
急冷油管线法兰，7-清焦口，8-油气管线下法兰，9-焦炭塔出口管线， 10-焦炭塔，11-水平油气管线，12-油气管线侧面法兰。
具体实施方式
18.本实用新型一种焦炭塔顶油气管线防结焦装置，焦炭塔顶油气管线防结焦装置采用油气管线四通或油气管线三通均可。
19.图1所示为焦炭塔顶油气管线防结焦装置采用油气管线四通的情况。如图1 所示，焦炭塔顶油气管线防结焦装置包括油气管线四通1、急冷油套管2、急冷油注入管3和喷嘴4，油气管线四通1位于靠近焦炭塔10封头的焦炭塔出口管线9上，油气管线四通1包括主管和支管，油气管线四通1的主管竖直设置，油气管线四通1的主管上设有油气管线上法兰5和油气管线下法兰8，油气管线四通1的一个支管为水平油气管线11，其上设有油气管线侧面法兰12，油气管线四通1的另一个支管为清焦口7，油气管线四通1的主管通过油气管线下法兰8与焦炭塔出口管线9连通，通过油气管线侧面法兰12与水平油气管线11连通，油气管线上法兰5的法兰盖上开孔，急冷油套管2穿过油气管线上法兰盖上的开孔深入油气管线四通1的主管内，并与油气管线上法兰盖连接，急冷油注入管3向下穿过急冷油套管2，并与急冷油套管2上端通过急冷油管线法兰6进行连接，急冷油注入管3底部设有喷嘴4，喷嘴4最底端位于油气管线四通1的支管上方。
20.本实用新型中所述的急冷油采用焦化装置通用的种类，包括柴油、蜡油和回炼污油。控制方案为急冷油流量控制冷却后油气温度，将油气温度降至415℃。
21.本实用新型通过在油气管线四通(或三通)连接处喷射雾化急冷油，使急冷油与上升油气逆向接触混合，以期达到更好的冷却效果，将油气温度迅速降至415℃，终止焦化反应，防止油气管线结焦。另外需特别说明，经实验数据和工业实际应用证明，采用本实用新型的单级防结焦设施，完全能够满足工艺要求，无需采用两级注入的方式。本实用新型具有防结焦效果好，避免高速冲击造成喷嘴脱落，结构简单，易于实施，可靠性强的特点。
22.本实用新型的设备具有可拆卸结构，若有必要，可以对油气管线和急冷油注入管线施行在线清焦。处理塔充分冷却后，操作员可以拆卸非生产焦炭塔的油气管线法兰6(该法兰尺寸小，易于拆卸和安装)，将急冷油注入管3及喷嘴 4抽出，实施清焦。操作员可以拆卸油气管线上法兰5，对油气线实施清焦。由于焦炭塔为间歇操作，清焦时生产塔可以继续生焦，因此整个装置的生产不会受到任何影响。
23.另外，本实用新型可以延缓油气管线内结焦速度，使管线清焦频率降低，实现一个开工周期内无需清焦。本实用新型的防结焦功能使油气管线压降减小，焦炭塔操作压力可相应降低，可以提高焦化装置液体产品收率，增加经济受益。
24.实施例
25.焦化原料为减压渣油，处理量为160万吨/年，循环比0.3，加热炉出口温度 495～500℃，焦炭塔操作压力为0.1～0.25mpa(g)，焦炭塔顶油气温度为 440～460℃。急冷油为蜡油，注入量约为15～25t/h。
26.采用图1所示焦炭塔顶油气管线防结焦设备注入急冷油。油气温度迅速降至415℃，可有效延缓油气管线结焦速度，预计一个生产周期内(通常为三年)，无需进行清焦。油气管线压降减小，焦炭塔操作压力相应降低0.03mpa，使装置液体产品收率增加约0.3％。

技术特征：

1.一种焦炭塔顶油气管线防结焦装置，其特征在于：该焦炭塔顶油气管线防结焦装置包括油气管线四通、急冷油套管、急冷油注入管和喷嘴，油气管线四通位于焦炭塔封头的焦炭塔出口管线上，油气管线四通包括主管和支管，油气管线四通的主管竖直设置，油气管线四通的主管上设有油气管线上法兰和油气管线下法兰，油气管线四通的一个支管为水平油气管线，其上设有油气管线侧面法兰，油气管线四通的另一个支管为清焦口，油气管线四通的主管通过油气管线下法兰与焦炭塔出口管线连通，通过油气管线侧面法兰与水平油气管线连通，油气管线上法兰的法兰盖上开孔，急冷油套管穿过油气管线上法兰盖上的开孔深入油气管线四通的主管内，并与油气管线上法兰盖连接，急冷油注入管向下穿过急冷油套管，并与急冷油套管上端通过法兰进行连接，急冷油注入管底部设有喷嘴，喷嘴最底端位于油气管线四通的支管上方。2.根据权利要求1所述的一种焦炭塔顶油气管线防结焦装置，其特征在于：所述急冷油套管与油气管线上法兰盖通过焊接进行连接。3.根据权利要求1所述的一种焦炭塔顶油气管线防结焦装置，其特征在于：所述喷嘴的喷射角为30～120度。4.一种焦炭塔顶油气管线防结焦装置，其特征在于：该焦炭塔顶油气管线防结焦装置包括油气管线三通、急冷油套管、急冷油注入管和喷嘴，油气管线三通位于焦炭塔封头的焦炭塔出口管线上，油气管线三通包括主管和支管，油气管线三通的主管竖直设置，油气管线三通的主管上设有油气管线上法兰和油气管线下法兰，油气管线三通支管为水平油气管线，其上设有油气管线侧面法兰，油气管线三通的主管通过油气管线下法兰与焦炭塔出口管线连通，通过油气管线侧面法兰与水平油气管线连通，油气管线上法兰的法兰盖上开孔，急冷油套管穿过油气管线上法兰盖上的开孔深入油气管线三的主管内，并与油气管线上法兰盖连接，急冷油注入管向下穿过急冷油套管，并与急冷油套管上端通过法兰进行连接，急冷油注入管底部设有喷嘴，喷嘴最底端位于油气管线三通的支管上方。5.根据权利要求4所述的一种焦炭塔顶油气管线防结焦装置，其特征在于：所述急冷油套管与油气管线上法兰盖通过焊接进行连接。6.根据权利要求4所述的一种焦炭塔顶油气管线防结焦装置，其特征在于：所述喷嘴的喷射角为30～120度。

技术总结

本实用新型公开了一种焦炭塔顶油气管线防结焦装置。该焦炭塔顶油气管线防结焦装置包括油气管线四通（或三通）、急冷油套管、急冷油注入管和喷嘴，油气管线四通（或三通）的主管上设有油气管线上法兰和油气管线下法兰，主管通过油气管线下法兰与焦炭塔出口管线连通，急冷油套管穿过油气管线上法兰盖上的开孔深入油气管线的主管内，急冷油注入管向下穿过急冷油套管，并与急冷油套管上端通过法兰进行连接，急冷油注入管底部设有喷嘴，喷嘴最底端位于油气管线四通（或三通）的支管上方。使用本实用新型可以避免高速通过高温油气冲击，达到更好的混合及冷却效果，且易于拆卸清理。且易于拆卸清理。且易于拆卸清理。