一种焦炭塔的水力切焦方法与流程

本发明属于炼油厂的延迟焦化，涉及一种焦炭塔的水力切焦方法。

背景技术：

1、炼油厂延迟焦化装置焦炭塔的水力除焦操作，一般是利用高压除焦水射流的动能对焦炭塔内的焦炭进行破碎，使其与塔壁脱离，靠自重下落排出焦炭塔。常规的延迟焦化装置水力除焦操作依靠电动机定转速驱动除焦水泵，通过定转速的除焦水泵提供高压除焦水。除焦水经过除焦水管道、阀门、除焦胶管、风动或电动水龙头、钻杆、切焦器等水力除焦机械，最后通过切焦器形成高压水射流进行水力除焦操作。钻机铰车通过固定滑轮组和游动滑轮组拖拽切焦器、钻杆、风动或电动水龙头以及除焦胶管提升和下降，使钻杆和切焦器在焦炭塔内作上、下移动实施水力除焦。通常的水力除焦操作一般分为三个步骤进行，即钻孔、扩孔和切焦。在水力切焦过程中，无论焦炭层距离切焦器的远近如何，除焦水泵均全转速运转，提供固定的最高切焦水压力。距离切焦器较近的焦炭在较大的切焦水射流的动压力下破碎，距离切焦器较远的焦炭在较小的切焦水射流的动压力下破碎。这样的水力切焦操作方法，往往将焦炭切割得较碎，产生大量焦粉；焦炭塔中部(指焦炭塔高度的中部)的焦炭采用上述的水力切焦方法也会造成同样的后果。焦炭塔中部的焦炭为针状焦时属于优质焦炭，如果被切割得较碎、产生大量焦粉，将不能高效地为针状焦煅烧设备提供高质量的焦炭原料。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种焦炭塔的水力切焦方法，以解决现有的焦炭塔水力切焦方法所在的将焦炭塔中部的焦炭切割得较碎、产生大量焦粉的问题。

2、为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：

3、第一种实施方式：一种焦炭塔的水力切焦方法，使用除焦水泵，用切焦器的切焦喷嘴喷出的切焦水射流由内向外切割焦炭塔中部的焦炭，其特征在于：除焦水泵为变转速除焦水泵，在一个料位高度上的切焦过程中，首先在初始靶距下进行一次切焦，切焦完成后，再依次进行后续的各次切焦，在一个料位高度上的整个切焦过程中，上一次切焦完成后，将靶距增加一个增量，同时提高除焦水泵的转速和出口压力，使切焦器内的切焦水压力提高，再开始进行下次切焦，各次切焦持续进行，直至将焦炭塔塔壁处的焦炭切割完毕。

4、第二种实施方式：一种焦炭塔的水力切焦方法，使用除焦水泵，用切焦器的切焦喷嘴喷出的切焦水射流由内向外切割焦炭塔中部的焦炭，其特征在于：除焦水泵为变转速除焦水泵，在焦炭塔中部的焦炭的全高度上，切焦器向上或向下移动，每移动一个切距后使切焦器停止竖直移动，按此移动和停止移动的方式，切焦器在不同料位高度上、在初始靶距下进行各次切焦，在该全高度切焦完成后，再依次进行后续的各个全高度切焦，在整个切焦过程中，上一个全高度切焦完成后，将靶距增加一个增量，同时提高除焦水泵的转速和出口压力，使切焦器内的切焦水压力提高，再按与上述方法相同的步骤开始进行下一个全高度切焦，上述的全高度切焦过程持续进行，直至将焦炭塔塔壁处的焦炭切割完毕。

5、两种实施方式，在所述的每次切焦过程中，使焦炭受到的切焦水射流的动压力的最大值与最小值之比均在1.01～1.1的范围内。

6、采用本发明，具有如下的有益效果：(1)在切割焦炭塔中部的焦炭时，在不同的靶距下进行精确切焦。随着靶距的增加，逐步提高除焦水泵的转速和出口压力以及切焦器内的切焦水压力，使焦炭受到的切焦水射流的动压力变化较小，避免始终在最高切焦水压力下切割焦炭所造成的将焦炭塔中部的焦炭切割得较碎、产生大量焦粉的问题。(2)在切焦器向上或向下移动一个切距的过程中，降低除焦水泵的转速和出口压力以及切焦器内的切焦水压力，使切焦水射流不切割焦炭，有利于避免将焦炭切割得较碎。(3)切割焦炭塔上部和下部的焦炭时，除焦水泵全转速定速工作，出口压力达到最高值，切焦器内的切焦水压力和切焦水射流的动压力也达到最高值，可以快速切焦、节省操作时间。

7、本发明主要用于炼油厂延迟焦化装置焦炭塔的水力除焦过程。在针状焦生产装置中，为满足下游煅烧制备要求以满足高端石墨电极材料的质量要求，需要获得分布于焦炭塔中部的优质焦炭，并且在水力除焦过程中需要尽量大块出焦，以避免破坏原料的针状焦结构，减少破碎过度和产生过多的焦粉。采用本发明的方案，能够为生产电极材料的煅烧设备提供高质量的针状焦原料。

8、下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。附图和具体实施方式并不限制本发明要求保护的范围。

技术特征：

1.一种焦炭塔的水力切焦方法，使用除焦水泵，用切焦器(3)的切焦喷嘴喷出的切焦水射流(1)由内向外切割焦炭塔(4)中部的焦炭(5)，其特征在于：除焦水泵为变转速除焦水泵，在一个料位高度上的切焦过程中，首先在初始靶距下进行一次切焦，切焦完成后，再依次进行后续的各次切焦，在一个料位高度上的整个切焦过程中，上一次切焦完成后，将靶距增加一个增量，同时提高除焦水泵的转速和出口压力，使切焦器(3)内的切焦水压力提高，再开始进行下次切焦，各次切焦持续进行，直至将焦炭塔(4)塔壁处的焦炭切割完毕。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在所述的每次切焦过程中，使焦炭(5)受到的切焦水射流(1)的动压力的最大值与最小值之比均在1.01～1.1的范围内。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在一个料位高度上的切焦过程完成后，切焦器(3)向上或向下移动一个切距y，之后使切焦器(3)停止竖直移动，再按与权利要求1相同的方法进行下一个料位高度上的切焦，上述过程持续重复进行至切焦器(3)通过焦炭塔(4)中部的焦炭(5)的全高度。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：在切焦器(3)向上或向下移动一个切距y的过程中，降低除焦水泵的转速和出口压力以及切焦器(3)内的切焦水压力，使切焦水射流(1)不切割焦炭(5)。

5.根据权利要求1至4中任何一项所述的方法，其特征在于：所述靶距的一个增量为0.5～1米，初始靶距等于靶距的一个增量加上切焦喷嘴出口至其正对的焦炭塔(4)中部的焦炭(5)在扩孔后形成的中心孔孔壁的水平距离。

6.根据权利要求1或3或4所述的方法，其特征在于：一个切距y为50～300mm。

7.根据权利要求1至4中任何一项所述的方法，其特征在于：焦炭塔上部封头(42)或焦炭塔下部锥段(41)上设有一组料位计(7)，各料位计(7)排列成一排，位于经过焦炭塔(4)轴心线的一个垂直平面上，相邻两个料位计(7)在水平面上投影的间距t等于靶距的一个增量，离焦炭塔(4)轴心线最近的料位计(7)与切焦喷嘴出口至焦炭塔(4)轴心线的水平距离的差值等于初始靶距，对应于各次切焦过程所用的靶距分别设置料位计(7)，在任意一次切焦过程中，与所用靶距相对应的料位计(7)给出信号时，表明本次切焦完成。

8.根据权利要求1至4中任何一项所述的方法，其特征在于：根据焦炭塔(4)中部的焦炭(5)的硬度和破碎强度，调节除焦水泵的转速以调节除焦水泵的出口压力，进而调节切焦器(3)内的切焦水压力以及切焦水射流(1)对焦炭(5)的动压力。

9.根据权利要求1至4中任何一项所述的方法，其特征在于：用切焦器(3)的切焦喷嘴喷出的切焦水射流(1)由内向外切割焦炭塔(4)上部和下部的焦炭(5)，除焦水泵全转速定速工作，出口压力达到最高值，切焦器(3)内的切焦水压力达到最高值。

10.一种焦炭塔的水力切焦方法，使用除焦水泵，用切焦器(3)的切焦喷嘴喷出的切焦水射流(1)由内向外切割焦炭塔(4)中部的焦炭(5)，其特征在于：除焦水泵为变转速除焦水泵，在焦炭塔(4)中部的焦炭(5)的全高度上，切焦器(3)向上或向下移动，每移动一个切距y后使切焦器(3)停止竖直移动，按此移动和停止移动的方式，切焦器(3)在不同料位高度上、在初始靶距下进行各次切焦，在该全高度切焦完成后，再依次进行后续的各个全高度切焦，在整个切焦过程中，上一个全高度切焦完成后，将靶距增加一个增量，同时提高除焦水泵的转速和出口压力，使切焦器(3)内的切焦水压力提高，再按与上述方法相同的步骤开始进行下一个全高度切焦，上述的全高度切焦过程持续进行，直至将焦炭塔(4)塔壁处的焦炭切割完毕。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于：在所述的每次切焦过程中，使焦炭(5)受到的切焦水射流(1)的动压力的最大值与最小值之比均在1.01～1.1的范围内。

12.根据权利要求10所述的方法，在切焦器(3)向上或向下移动一个切距y的过程中，其特征在于：降低除焦水泵的转速和出口压力以及切焦器(3)内的切焦水压力，使切焦水射流(1)不切割焦炭(5)。

13.根据权利要求10或11或12所述的方法，其特征在于：所述靶距的一个增量为0.5～1米，初始靶距等于靶距的一个增量加上切焦喷嘴出口至其正对的焦炭塔(4)中部的焦炭(5)在扩孔后形成的中心孔孔壁的水平距离。

14.根据权利要求10或11或12所述的方法，其特征在于：一个切距y为50～300毫米。

15.根据权利要求10或11或12所述的方法，其特征在于：焦炭塔上部封头(42)或焦炭塔下部锥段(41)上设有一组料位计(7)，各料位计(7)排列成一排，位于经过焦炭塔(4)轴心线的一个垂直平面上，相邻两个料位计(7)在水平面上投影的间距t等于靶距的一个增量，离焦炭塔(4)轴心线最近的料位计(7)与切焦喷嘴出口至焦炭塔(4)轴心线的水平距离的差值等于初始靶距，对应于各次切焦过程所用的靶距分别设置料位计(7)，在任意一次切焦过程中，与所用靶距相对应的料位计(7)给出信号时，表明本次切焦完成。

16.根据权利要求10或11或12所述的方法，其特征在于：根据焦炭塔(4)中部的焦炭(5)的硬度和破碎强度，调节除焦水泵的转速以调节除焦水泵的出口压力，进而调节切焦器(3)内的切焦水压力以及切焦水射流(1)对焦炭(5)的动压力。

17.根据权利要求10或11或12所述的方法，其特征在于：用切焦器(3)的切焦喷嘴喷出的切焦水射流(1)由内向外切割焦炭塔(4)上部和下部的焦炭(5)，除焦水泵全转速定速工作，出口压力达到最高值，切焦器(3)内的切焦水压力达到最高值。

技术总结
本发明公开了一种焦炭塔的水力切焦方法。本发明使用变转速除焦水泵，在切割焦炭塔(4)中部的焦炭(5)的过程中，在靶距增加后，提高除焦水泵的转速和出口压力，使切焦器(3)内的切焦水压力提高，再进行切焦。在每次切焦过程中，使焦炭(5)受到的切焦水射流(1)的动压力的最大值与最小值之比均在1.01～1.1的范围内。本发明可以解决现有的焦炭塔水力切焦方法所在的将焦炭塔中部的焦炭切割得较碎、产生大量焦粉的问题。本发明主要用于炼油厂延迟焦化装置焦炭塔的水力除焦过程。

技术研发人员：张欣
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/19