Реактор замедленного коксования

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к установкам замедленного коксования. Реактор замедленного коксования включает цилиндрический корпус (1) с верхним (2) и нижним (3) днищами, кольцевую опору (22), разборный каркас, образованный стойками (10), скрепленными горизонтальными кольцевыми обечайками (11). Нижние концы стоек (10) жестко установлены на фундаменте (23), а верхние прикреплены к корпусу (1) с помощью натяжных устройств, которые выполнены в виде шпилек (12) и шарнирного соединения. Ось шпильки (12) направлена по радиусу реактора. Один конец шпильки (12) закреплен на стенке корпуса (1), а другой - в горизонтальной кольцевой обечайке (11). Шарнирное соединение образовано гайкой, фигурной шайбой с односторонней сферической поверхностью с опорной стороны соединения и плоской шайбой. Изобретение позволяет компенсировать внешнее давление на стенки реактора и уменьшить амплитуды радиальных колебаний стенок под действием этого давления. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к оборудованию установки замедленного коксования.

Известен реактор установки замедленного коксования, содержащий цилиндрический корпус с верхним и нижним днищами и штуцерами, и опору (М.В. Кретинин. Механотехнологические аспекты производства нефтяного кокса, Уфа, изд. ГУЛ ИНХП РБ, 2009, стр.67, 89-99).

Недостатком известного реактора является то, что вследствие периодического характера работы и большого градиента (450-500°С) температур температурные линейные деформации корпуса реактора и опорной обечайки сопровождаются образованием трещин в сварном шве с возможной потерей устойчивости и аварийной ситуацией на установке.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является реактор установки замедленного коксования, включающий цилиндрический корпус с верхним и нижним днищами, кольцевую опору, установленную на фундаменте, укрепляющие элементы, разборный каркас, образованный стойками, скрепленными горизонтальными кольцевыми обечайками квадратного сечения, при этом нижние концы стоек жестко установлены на фундаменте, а верхние прикреплены к корпусу с помощью натяжных устройств, выполненных в виде пружинного амортизатора с тягой и болтовым соединением (пат. РФ №2425088, oп. 27.07.2011, БИ №21).

Известное изобретение позволяет снизить температурные линейные деформации, снять сжимающие напряжения в стенке реактора и создать более стабильные условия его работы, однако в случае проведения процесса коксования под вакуумом возникают дополнительные сложности: возникают механические напряжения в материале стенок корпуса, связанные с увеличением амплитуды радиальных колебаний стенок корпуса реактора под воздействием внешнего давления, что может привести к растрескиванию сварных швов крепления реактора к опоре и между листами обечаек корпуса, последнее обстоятельство может вызвать несанкционированное поступление (подсос) кислорода воздуха в реакционную зону объемом 500-1000 куб.м и аварийное положение на установке.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности реактора.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в компенсации внешнего давления на стенки реактора и уменьшении амплитуды радиальных колебаний стенок под действием этого давления.

Указанный технический результат достигается тем, что в реакторе замедленного коксования, включающем цилиндрический корпус с верхним и нижним днищами, кольцевую опору, установленную на фундаменте с укрепляющими элементами, разборный каркас, образованный стойками, скрепленными горизонтальными кольцевыми обечайками, при этом нижние концы стоек жестко установлены на фундаменте, а верхние прикреплены к корпусу с помощью натяжных устройств, согласно изобретению натяжное устройство выполнено в виде шпильки и шарнирного соединения, ось шпильки направлена по радиусу реактора, при этом один конец шпильки закреплен на стенке реактора, а другой - в горизонтальной кольцевой обечайке.

Согласно первой модификации конец шпильки может быть закреплен на стенке реактора сваркой.

Согласно второй модификации конец шпильки может быть закреплен на стенке реактора посредством отрезка швеллера, приваренного своими полками к стенке реактора и связанного со шпилькой шарнирным соединением.

Второй конец шпильки по первой и второй модификациям может быть закреплен в горизонтальной кольцевой обечайке с помощью шарнирного соединения.

Шарнирное соединение может быть образовано гайкой, фигурной шайбой с односторонней сферической поверхностью с опорной стороны соединения и плоской шайбой.

Оборудование реактора разборным каркасом, горизонтальными кольцевыми обечайками, оснащенными натяжными устройствами, оси которых направлены по радиусу корпуса, позволяет компенсировать внешнее давление на стенки реактора и уменьшить амплитуду радиальных колебаний стенок под действием этого давления.

На фиг.1 представлена схема предлагаемого реактора установки замедленного коксования, общий вид с сечением А-А фиг.2, модификации 1 и 2, узел I; на фиг.2 - вид сверху фиг.1, модификация 1; на фиг.3 - вид сверху фиг.1, модификация 2; на фиг.4 - сечение Б-Б узла I фиг.2, модификация 1; на фиг.5 - сечение В-В узла I фиг.3, модификация 2; на фиг.6 - сечение Г-Г фиг.5; на фиг.7 - вид А фиг.5.

Реактор установки замедленного коксования содержит пустотелый цилиндрический корпус 1 с верхним 2 и нижним 3 днищами, в которых находятся горловины 4, 5, люки 6, 7, штуцера 8, 9. Разборный каркас состоит из стоек 10, соединенных горизонтальными кольцевыми обечайками 11. Стенки корпуса 1 реактора соединены с горизонтальными кольцевыми обечайками 11 натяжным устройством, состоящим из шпильки 12 и шарнирного соединения - плоской шайбы 13, фигурной шайбы 14 с односторонней сферической поверхностью и гайки 15. Согласно первой модификации шпилька 12 приварена к стенке корпуса 1 и проходит через соосные отверстия 16 горизонтальной кольцевой обечайки 11. По второй модификации шпилька прикреплена к стенке корпуса с помощью отрезка швеллера 17, приваренного к стенке корпуса 1 и связанного со шпилькой 12 шарнирным соединением, состоящим из плоской шайбы 18, фигурной шайбы 19 с односторонней сферической поверхностью и гайки 20. Шпилька 12 вставлена в швеллер 17 через осевое отверстие 21. Кольцевая опора 22 установлена на конструкции фундамента 23. Между кольцевой опорой 22 и конструкцией фундамента 23 расположена теплоизолирующая прокладка 24. Внизу снаружи к корпусу реактора приварены опорные элементы 25 из полого квадратного профиля с отверстиями под болты 26 для крепления к конструкции фундамента 23. Кольцевую опору 22 связывают со стенкой корпуса 1 укрепляющие элементы 27 в виде трапециевидных косынок. Позицией 28 обозначена коксовая масса в реакторе.

Теплоизоляция и наружная защитная оболочка реактора не показаны на чертеже.

Реактор установки замедленного коксования работает следующим образом.

Исходный нефтяной остаток в смеси с рециркулятом и турбулизатором подают через реакционно-нагревательную печь (не показана на чертеже) через штуцер 9 горловины 5 нижнего днища 3 в корпус 1 с температурой 460-500°С. В реакторе за счет аккумулированного тепла протекает процесс коксования под вакуумом 0,005-0,08 МПа. Парообразные продукты коксования выходят из корпуса 1 через штуцер 8 горловины 4 верхнего днища 2, а коксовая масса 28 остается в реакторе. После заполнения корпуса 1 коксом давление в реакторе повышают в 5-80 раз до 0,4 МПа, кокс пропаривают водяным паром, охлаждают водой до 90°С, давление сбрасывают до атмосферного и при открытом верхнем 6 и нижнем 7 люках выгружают на прикамерную площадку с использованием водяной струи под давлением 18-25 МПа (не показаны на чертеже).

В начале процесса коксования с включением вакуумных компрессоров (не показаны на чертеже) давление в реакторе снижается до 0,005-0,08 Мпа, при этом внешнее давление на стенки реактора возрастает в 1,2-20 раз (760/600, 760/40). Градиент внешнего давления передается от стенки корпуса 1 через натяжное устройство, состоящее их шпильки 12, гайки 15, фигурной шайбы 14 и шайбы 13 на горизонтальную кольцевую обечайку 11, вследствие чего внешнее давление на стенки корпуса компенсируется горизонтальной кольцевой обечайкой 11, что позволяет снизить изгибающие усилия на стенки реактора, уменьшить амплитуду радиальных колебаний стенки, повысить устойчивость формы и надежность аппарата, не увеличивая толщины стенки.

Разборный каркас находится в относительно стабильной природной среде с малым температурным градиентом и поэтому может быть изготовлен из нелегированных дешевых материалов.

Предлагаемое изобретение позволяет снизить изгибающие напряжения в стенке корпуса реактора, повысить устойчивость формы, уменьшить вероятность образования дефектов в корпусе, уменьшить толщину стенки вновь изготавливаемых реакторов, и, следовательно, снизить величину температурного градиента, температурного линейного расширения и дополнительных температурных напряжений в материале сварных соединений и тем самым повысить надежность реактора.

1. Реактор замедленного коксования, включающий цилиндрический корпус с верхним и нижним днищами, кольцевую опору, установленную на фундаменте с укрепляющими элементами, разборный каркас, образованный стойками, скрепленными горизонтальными кольцевыми обечайками, при этом нижние концы стоек жестко установлены на фундаменте, а верхние прикреплены к корпусу с помощью натяжных устройств, отличающийся тем, что натяжное устройство выполнено в виде шпильки и шарнирного соединения, ось шпильки направлена по радиусу реактора, при этом один конец шпильки закреплен на стенке реактора, а другой - в горизонтальной кольцевой обечайке.

2. Реактор по п.1, отличающийся тем, что конец шпильки закреплен на стенке реактора сваркой.

3. Реактор по п.1, отличающийся тем, что конец шпильки закреплен на стенке реактора посредством отрезка швеллера, приваренного своими полками к стенке реактора и связанного со шпилькой шарнирным соединением.

4. Реактор по п.1, отличающийся тем, что второй конец шпильки закреплен в горизонтальной кольцевой обечайке с помощью шарнирного соединения.

5. Реактор по п.1, или 3, или 4, отличающийся тем, что шарнирное соединение образовано гайкой, фигурной шайбой с односторонней сферической поверхностью с опорной стороны соединения и плоской шайбой.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано в области получения углеродных материалов, используемых в атомной энергетике, авиационной и космической технике, машиностроении.

Изобретение может быть использовано в области нефтепереработки. Способ включает нагрев исходного сырья, смешивание его в испарителе (2) с тяжелым газойлем в качестве рециркулята с образованием вторичного сырья, нагрев вторичного сырья в реакционно-нагревательной печи (3) с последующим его коксованием в камере коксования (4) с получением кокса и дистиллятных продуктов.

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к получению замедленным коксованием коксующей добавки, использующейся в шихте коксования углей при производстве металлургического кокса.

Изобретение относится к области нефтепереработки. Изобретение касается способа переработки нефтяных остатков и нефтешлама процессом замедленного коксования, включающего нагрев нефтяного остатка и смешивание его с рециркулятом с образованием вторичного сырья и последующей подачей нагретого вторичного сырья в камеру коксования, коксование вторичного сырья с образованием кокса и отводом дистиллята коксования в ректификационную колонну, из которой выводят легкие продукты коксования и кубовый остаток, пропарку и охлаждение кокса с последующей подачей продуктов пропарки и охлаждения кокса в абсорбер, нагрев нефтешлама до превращения свободной воды в парообразное состояние.

Группа изобретений относится к способу получения замедленным коксованием добавки коксующей, заключающемуся в том, что исходное сырье после нагрева подают в выносную секцию ректификационной колонны для смешивания с тяжелым газойлем в качестве рециркулята и формирования вторичного сырья, которое нагревают в реакционно-нагревательной печи и подают в камеру коксования, где образуются коксующая добавка и парожидкостные продукты коксования.

Изобретение относится к технологии прокалки нефтяного кокса и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности. .

Изобретение относится к пылеугольному топливу для доменной плавки из углеродсодержащего тонкомолотого исходного материала, представляющего собой продукт с выходом летучих веществ до 25% в количестве (3-100) масс.%, полученный путем замедленного полукоксования тяжелых нефтяных остатков, топливо содержит десульфуратор, при этом соотношение углеродсодержащего тонкомолотого исходного материала и десульфуратора составляет: углеродсодержащий тонкомолотый материал - (90-99), масс.%; десульфуратор - (10-1), масс.%.

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к способам получения кокса замедленным коксованием с возможностью улавливания продуктов пропарки и охлаждения кокса.
Изобретение относится к способу получения кокса, включающему нагрев сырья коксования в печи до температуры 480-500°С, введение неорганической добавки в сырье коксования после нагрева в печи и последующее коксование полученной смеси в реакторе, при этом неорганическую добавку вводят в сырье коксования в виде пастообразной смеси с углеводородным разбавителем.
Изобретение относится к способу получения малосернистого нефтяного кокса, включающему приготовление сырья коксования путем смешения исходного сырья вначале с тяжелым газойлем каталитического крекинга, взятым в количестве не менее 30% на исходное сырье с последующим первичным нагревом полученного сырья до 280-320°С и обогащением фракциями тяжелого газойля коксования путем введения рециркулята тяжелого газойля коксования из дистиллятных продуктов в количестве не менее 30% на полученную сырьевую смесь в низ ректификационной колонны и подачу полученной смеси в реактор после вторичного нагрева до температуры коксования, отличающийся тем, что в качестве исходного сырья используют смесь гудрона и асфальта, при этом содержание асфальта составляет не более 30%.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности. Реактор состоит из корпуса (1) с верхним (2) и нижним (3) днищами, кольцевой опоры (12), установленной на фундаменте (13), опорных (15) и укрепляющих (16) элементов. На боковых стенках корпуса (1) реактора размещены, по меньшей мере, два полых кольцевых ребра жесткости (4). Ребра (4) выполнены заодно со стенками корпуса (1) и имеют полукруглую, или треугольную, или прямоугольную, или трапециевидную форму. Изнутри они снабжены закрепляющими элементами в виде пластин, имеющих форму, идентичную поперечному сечению ребра жесткости, и приваренных по краям ребер (4) перпендикулярно к их поверхности. Изобретение позволяет обеспечить стабильную работу установки и снижает риск создания аварийных ситуаций. 3 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к оборудованию для получения нефтяного кокса. Аппарат подготовки сырья коксования содержит корпус (1) с установленным внутри разъемным цилиндрическим стаканом (2), верхняя часть которого размещена внутри корпуса (1), а нижняя вне его и снабжена аксиальным (3) и тангенциальным (4) патрубками загрузки сырьевых компонентов. В цилиндрическом корпусе (1) напротив верхней части разъемного стакана (2) установлен дополнительный тангенциальный патрубок (5) для подачи стабилизирующих компонентов сырья. Изобретение позволяет снизить трудоемкость работ по очистке аппарата от коксовых отложений и упростить операции по монтажу-демонтажу аппарата во время его ремонта. 2 ил.

Изобретение может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности и для получении кокса. Способ термодеструкции нефтяных остатков включает нагрев сырья в печи и ввод в реактор с последующим коксованием. Процесс коксования проводят в две стадии последовательно и непрерывно в одном и том же реакторе установки замедленного коксования с поддержанием на первой стадии давления ниже атмосферного (0,01-0,08 МПа), а на второй стадии - избыточного (0,3-0,6 МПа) с последующим переводом вышеупомянутых стадий во второй реактор и дальнейшим повторением стадий коксования в первом и втором реакторах. В реакторы подают потоки сырья раздельно из каждого змеевика печи. Дистиллятные продукты коксования первой стадии отводят в вакуумную систему с получением тяжелой части дистиллятных вакуумных продуктов - тяжелого вакуумного газойля, легкой части дистиллятных вакуумных продуктов - легкого вакуумного газойля, а также газопаровой части дистиллятных вакуумных продуктов. Дистиллятные продукты второй стадии направляют в ректификационную колонну с выводом тяжелого газойля коксования для последующего совместного термокрекинга вышеупомянутых тяжелых газойлей при температуре 500-530°C с отводом продуктов термокрекинга и легкой и газопаровой частей дистиллятных вакуумных продуктов в ректификационную колонну. Изобретение позволяет увеличить возможности типовой установки замедленного коксования (УЗК) и наряду со снижением выхода высокосернистого нефтяного кокса повысить выход и качество дистиллятных продуктов. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 7 табл., 1 пр.

Изобретение может быть использовано в нефтепереработке. Способ переработки нефтяных остатков включает нагрев сырья (1) в печи (2), подачу в ректификационную колонну (4) с образованием вторичного сырья, поликонденсацию термообработанного вторичного сырья в реакторе (25,26) c получением целевых продуктов. Целевыми продуктами являются пек и кокс, получаемые одновременно на одной установке. Цикл процесса включает стадии пекования, коксования, подготовки реактора (25,26) к остановке и выгрузке кокса, резервного времени и подготовки реактора (25,26) к пуску, которые проводят последовательно в одном и том же реакторе (25,26). На стадии пекования продукт поликонденсации после реактора (25,26) охлаждают легким газойлем до температуры 380-440°С и отгоняют из него легкие фракции последовательно в испарителе (32) и вакуумной колонне (41) с получением соответственно среднетемпературного и высокотемпературного нефтяных пеков. Причем когда осуществляют стадию подготовки первого реактора (25) к остановке и выгрузке кокса, во втором параллельном реакторе (26) осуществляют стадию пекования, а когда осуществляют стадию подготовки первого реактора (25) к пуску, во втором параллельном реакторе (26) проводят стадию коксования, после чего в нем же осуществляют дальнейшие стадии указанного цикла, и затем цикл в обоих реакторах (25,26) повторяют. Изобретение позволяет сократить время простоя установки, полностью механизировать процесс очистки реактора, увеличить ресурсы сырья за счет продуктов остаточного происхождения, расширить ассортимент товарной продукции, уменьшить потери нефтепродуктов, улучшить экологические показатели процесса, снизить эксплуатационные и капитальные затраты. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей и коксохимической промышленности. Дробьевидный и электродный кокс получают одновременно на одной установке. Цикл процесса включает стадию коксования в режиме дробьевидного кокса, стадию подготовки реактора (4) к коксованию в режиме электродного кокса, стадию коксования в режиме электродного кокса и стадию подготовки реактора (4) к коксованию в режиме дробьевидного кокса. Стадии проводят последовательно в одном и том же реакторе (4) с последующим переводом вышеупомянутых стадий во второй реактор, затем цикл процесса повторяют. Изобретение позволяет сократить продолжительность подготовительной стадии, а также получить в одной установке дробьевидный и электродный кокс. 5 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Группа изобретений может быть использована в нефтеперерабатывающей промышленности. Способ замедленного коксования тяжелых нефтяных остатков включает нагрев исходного тяжелого нефтяного сырья в трубчатой печи (1), последующее его коксование в реакторе (2) с отводом продуктов коксования, разделяемых в основной ректификационной колонне (3) с отпарными секциями (14,15) и не менее чем с двумя циркуляционными орошениями на жирный газ, бензин, легкий газойль, тяжелый газойль и квенчинг, возвращаемый после смешения с сырьем в печь (1). Полученный в основной ректификационной колонне жирный газ подвергают последовательно последующей переработке в несколько стадий: абсорбционное извлечение из жирного газа углеводородов C3 и C4, хемосорбционную очистку и разделение на пропан-пропиленовую и бутан-бутиленовую фракции методом ректификации, адсорбционную осушку очищенного хемосорбционным методом полусухого газа и извлечение из него этан-этиленовой фракции низкотемпературным фракционированием. Тепло высокоэнергопотенциальных потоков циркуляционных орошений основной ректификационной колонны (3) используют для подвода тепла в процесс разделения углеводородов C3 и C4 на пропан-пропиленовую и бутан-бутиленовую фракции и для частичного нагрева исходного сырья. Группа изобретений позволяет получить высококачественные этан-этиленовые, пропан-пропиленовые и бутан-бутиленовые фракции, а также получить сухой газ с повышенным энергетическим потенциалом и снизить энергозатраты на реализацию процесса. 2 н. и 35 з.п. ф-лы, 1 ил., 5 табл., 2 пр.

Настоящее изобретение относится к способу получения добавки для способа гидропереработки, включающему следующие стадии: подача сырьевого углеродсодержащего материала в первичную размольную зону с получением измельченного материала с уменьшенным, по сравнению с сырьевым углеродсодержащим материалом, размером частиц; сушка измельченного материала с получением сухого измельченного материала, влажность которого составляет менее чем примерно 5 мас.%; подача сухого измельченного материала в зону распределения с целью отделения частиц, отвечающих требованиям в отношении размера частиц, от частиц, не отвечающих критериям в отношении желаемого размера частиц; нагревание частиц, отвечающих критериям в отношении желаемого размера частиц, до температуры, составляющей от примерно 300 до примерно 1000°C; и охлаждение частиц, полученных на стадии нагревания, до температуры, составляющей менее чем примерно 80°C, с получением добавки, и в котором целевая добавка включает твердый органический материал, имеющий размер частиц от примерно 0,1 до примерно 2000 мкм, насыпную плотность от примерно 500 до примерно 2000 кг/м3, структурную плотность от примерно 1000 до примерно 2000 кг/м3 и влажность от примерно 0 до примерно 5 мас.%. Также изобретение относится к способу гидропереработки. При использовании добавки по настоящему изобретению процесс гидропереработки можно осуществлять с высокой степенью превращения. 2 н. и 23 з.п. ф-лы, 4 пр., 10 табл., 6 ил.
Изобретение может быть использовано в области нефтепереработки. Способ включает аксиальную подачу сырья в коксовую камеру при температуре 475-485°C, коксование в течение 14-36 ч, выгрузку полученного кокса путем резки кокса верхней части коксовой камеры гидрорезаком в режиме бурения, пробуривания центральной скважины и последующей резки кокса нижней части камеры гидрорезаком в режиме резки. Кокс из верхней части камеры с содержанием летучих веществ выше 15% складируют вместе с коксом от бурения центральной скважины и отдельно от кокса из нижней части камеры с содержанием летучих веществ ниже 12%. Изобретение позволяет исключить завал центральной скважины и перемешивание коксов с различными содержаниями летучих веществ, улучшить качество получаемых коксов как целевых продуктов.

Изобретение может быть использовано в коксохимической промышленности. Ректификационная колонна для установки замедленного коксования включает укрепляющую часть (1) с ректификационными тарелками (26) и отгонную часть (2), в которой размещены струйная промывочная камера (27) и наклонная перегородка (33) с карманом (34), оснащенным штуцером (10) для отвода сверхтяжелого газойля коксования, расположенная между штуцерами ввода исходного сырья (6) и ввода паров из камеры коксования (7, 8). Между струйной промывочной камерой (27) и наклонной перегородкой (33) с карманом (34) установлена промежуточная перегородка (28), снабженная патрубками (29) с отбойными пластинами (30) и карманом (31) для отвода загрязненного после промывки тяжелого газойля. Изобретение позволяет снизить энергоемкость процесса замедленного коксования в 1,1-1,3 раза. 1 ил.

Изобретение относится к получению металлургического кокса. Способ включает нагрев, спекание и прокалку углеродсодержащей шихты в движущемся потоке. Нагрев шихты в движущемся потоке осуществляют в присутствии кислорода в зоне нагрева вращающейся трубчатой печи с температурой в пределах 200-500°C, а спекание и прокалку углеродсодержащей шихты осуществляют в зоне спекания и прокалки вращающейся трубчатой печи с температурой в пределах 600-1500°C. Используют углеродсодержащую шихту с содержанием 50-100 мас.% нефтяного полукокса с выходом летучих веществ от 14 до 25 мас.%, полученного путем замедленного полукоксования тяжелых нефтяных остатков. Обеспечивается повышение качества кокса. 3 з.п. ф-лы, 1 ил., 6 табл., 3 пр.
Наверх