专利名称：一种高温中压焦炭塔的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种常态混合物料在高温下分解为气固相的分离装置，尤其指一种渣油介质在高温、中压密闭状态下，分解为固体焦炭和油气的分离装置。
背景技术：
现有技术中，随着原油的变重和劣质化，以及市场对轻质油品需求结构的变化,渣油深度加工已发展成为最重要的二次加工过程。渣油深度加工是通过改变氢碳比(Η/C)来提高轻质油收率，其基本途径采取脱碳或加氢的办法。随着经济多元化和环保要求不断提高，采取脱碳方式对渣油进行深度加工日趋成为主要发展方向。采用脱碳方式对渣油进行深度加工的诸多工艺中，延迟焦化工艺应用范围最为广泛，传统延迟焦化工艺的焦炭塔多采用碳钢材质，其塔体的厚度很厚，而且设计温度不能高于375°C，近几年设计的焦炭塔的材质均采用Cr-Mo钢，焦炭塔上部经常采用不锈钢复合板，复合层的厚度一般为3_，复合层的材质为0Crl3Al或0Crl3，在425°C以上长期使用塔体容易变脆，而焦炭塔的设计温度为500°C，工作温度最高可达487°C，设计压力为O. 35MPa，焦炭塔上部封头为椭圆封头，下部锥体半顶角45°且过度圆角半径小。缺点传统焦炭塔无论在设备结构、制造性能、使用性能、长周期操作性能等方面都存在不利因素；H2S应力腐蚀和氢腐蚀比较严重；产出主要产品收率比较低，且质量较差，转化深度低。而且所配延迟焦化工艺系统，工艺过程复杂；阻力大，动力消耗大；二次污染严重；由于过程温度相对较低，容易在加热炉环管中结焦；需配备复杂净化工艺；因而综合成本高。
发明内容
本发明的目的旨在克服现有技术的缺点，提供一种高温中压焦炭塔，解决传统焦炭塔由于结构不合理，工作温度低、压力小，造成设备制造性能、使用性能、长周期操作性能差；设备腐蚀比较严重；主要产品收率比较低；设备配备工艺复杂的技术问题。本发明是通过以下技术方案来实现的一种高温中压焦炭塔，包括上部封头，与上部封头连接的主体反应腔，与主体反应腔连接的下部锥体，以及设置在焦炭塔上的测控检查操作接管，其特征在于所述上部封头是一种球形封头，所述上部球形封头与所述主体反应腔之间设置设备法兰，所述下部锥体的半顶角为30°，下部锥体过度圆角半径等于主体反应腔半径。在所述球形封头、主体反应腔、下部锥体上设置了多个所述测控检查操作接管。在所述主体反应腔上设置了支座、吊耳、手孔。所述球形封头、设备法兰、主体反应腔、下部锥体采用奥氏体不锈钢制作。本发明与现有技术相比，具有以下优点和有益效果I、本发明的主体材质选用奥氏体不锈钢，设备内部无需再加复合层；主体材质奥氏体不锈钢在高温状态下力学性能较传统焦炭塔所用碳钢或Cr-Mo钢有所提高，塔体的设计厚度相对较薄，更容易制造；主体材质奥氏体不锈钢具有较好的高温持久强度，并具备抗硫化氢应力腐蚀和高温抗氢腐蚀性能，解决了焦炭塔在高温、临氢、H2S氛围中硫化氢应力腐蚀和氢腐蚀问题；主体材质奥氏体不锈钢有良好抗高温蠕变性能，使得焦炭塔长周期操作性能得到提升；本发明焦炭塔设计温度提高到630°C，设计压力提高到2. 2MPa，很好的解决了收率、质量，转化深度，还有诸多工艺缺陷，使得主要产品的收率增加，且质量提高，很好的解决了转化深度低，工艺过程复杂，容易在加热炉环管中结焦等诸多工艺难题。本发明相对传统焦炭塔的优点是设备结构、制造性能、使用性能、长周期操作性能、等方面都得到改善；解决了 H2S应力腐蚀和氢腐蚀问题；产出主要产品收率提高，质量得到提升，转化深度加大。而且所配延迟焦化工艺系统，工艺过程简单；阻力小，动力消耗相对较小；二次污染较轻；由于过程温度相对较高，不容易在加热炉环管中结焦；净化工艺简单；综合成本较低。2、本发明焦炭塔上部封头采用球形封头，受力状态更好，增加了设备法兰，更有利于内部操作和维修，下部锥体的半顶角设计为30°，且过度圆角半径等于设备半径，除了受力状态好之外还容易卸料，结构的优化设计使得使用性能得到改善。
图I是本发明的结构示意图；图2是传统焦炭塔的典型结构示意图。以下结合附图通过较佳实施例对本发明作详细描述。
具体实施例方式如图I所示，一种高温中压焦炭塔，包括上部封头1，与上部封头连接的主体反应腔3，与主体反应腔连接的下部锥体4，以及设置在焦炭塔上的测控检查操作接管5，所述上部封头I是一种球形封头，所述上部球形封头I与所述主体反应腔3之间设置设备法兰2， 所述下部锥体4的半顶角为30°，下部锥体过度圆角半径等于主体反应腔半径。在所述球形封头I、主体反应腔3、下部锥体4上设置了多个所述测控检查操作接管5。在所述主体反应腔3上设置了支座3_1、吊耳3_2、手孔3_3。所述球形封头I、设备法兰2、主体反应腔3、下部锥体4采用奥氏体不锈钢制作。所述焦炭塔材质采用奥氏体不锈钢，其作用是提高设计温度和设计压力，使主要产品的收率及其品质得到提升；在主体反应腔上端设置了设备法兰，用于内部操作和检修， 同时起密封内部介质的作用；设备法兰上部为球形封头，直接与设备法兰对接，其作用是构成焦炭塔封闭腔的一部分，避免内部介质外泄；在主体反应腔下端设置一个下部锥体，下部锥体半顶角为30°，下部锥体过度圆角半径等于主体反应腔半径，其作用也是构成焦炭塔封闭腔的一部分，同时起到支承内部介质的作用；在球形封头、主体反应腔、下部锥体上的相应部位，设置了多个测控检查操作接管，其作用将分别用于焦炭塔的测控、检查及操作， 保证整个焦炭塔正常运行。本发明的工作原理渣油由下部锥体4下端的进口进入焦炭塔的主体反应腔3，在焦炭塔内适宜的压力、温度和停留时间的条件下发生裂解和缩合反应，裂解反应产生气体、轻质及中质油品经过设备法兰2和上部球形封头I到达焦炭塔出气口，进入后续系统。缩合反应生成焦炭并停留在塔内主体反应腔3下部和下部锥体4的位置，由后续工艺清除。
权利要求
1.一种高温中压焦炭塔，包括上部封头(I)，与上部封头连接的主体反应腔(3)，与主体反应腔连接的下部锥体(4)，以及设置在焦炭塔上的测控检查操作接管(5)，其特征在于所述上部封头(I)是一种球形封头，所述上部球形封头(I)与所述主体反应腔(3)之间设置设备法兰(2)，所述下部锥体(4)的半顶角为30°，下部锥体过度圆角半径等于主体反应腔半径。
2.根据权利要求I所述的焦炭塔，其特征在于在所述球形封头⑴、主体反应腔⑶、 下部锥体(4)上设置了多个所述测控检查操作接管(5)。
3.根据权利要求I所述的焦炭塔，其特征在于在所述主体反应腔(3)上设置了支座 (3~1)、吊耳(3-2)、手孔(3-3) ο
4.根据权利要求I所述的焦炭塔，其特征在于所述球形封头(I)、设备法兰(2)、主体反应腔(3)、下部锥体(4)釆用奥氏体不锈钢制作。
全文摘要
一种高温中压焦炭塔，涉及焦炭和油气的分离装置。本发明解决传统焦炭塔结构不合理，工作温度低、压力小的技术问题。本发明包括上部封头、主体反应腔、下部锥体，以及测控检查操作接管，其特征在于所述上部封头是一种球形封头，所述上部球形封头与所述主体反应腔之间设置设备法兰，所述下部锥体的半顶角为30°，下部锥体过度圆角半径等于主体反应腔半径，所述球形封头、主体反应腔、下部锥体采用奥氏体不锈钢制作。本发明用于焦炭和油气分离，具有设备制造性能、使用性能、长周期操作性能好；设备腐蚀少；主要产品收率高；设备配备工艺简单的优点。
文档编号C10G9/00GK102585880SQ201110462709
公开日2012年7月18日 申请日期2011年12月31日 优先权日2011年12月31日
发明者王瑞军, 董跃, 赵文军, 赵武斌 申请人:太原重工科技产业有限公司, 太原重工股份有限公司