[发明专利]在可伸缩注射喷嘴中采用可移除插入件的中心进料系统

说明书

在烃加工工业中，很多精炼厂从在精炼作业完成之后残留的重质残油中回收有价值的产品。这种回收过程称为延迟焦化。延迟焦化产生有价值的蒸馏物，在大容器或焦炭鼓中留下焦炭作为副产品。延迟焦化过程涉及将残留副产品流从进料源引导通过入口到称为焦炭鼓的容器中。

在延迟焦化工业中的总趋势是朝向提高的安全性、耐久性、高效和可靠性。期望利用分配系统，该分配系统允许对进入到储存容器中的残留副产品、蒸汽和骤冷流体的分配、散布和流动模式进行控制。同样，需要改进包括残留副产品的材料和流体被注射到大型焦炭鼓中的方式。

图1示出一种类型的分配系统。图1示出被附接或联接到容器2的分配系统的剖视透视图，容器2显示为焦炭鼓。容器2包括圆柱形的侧壁支撑本体4和下凸缘5。下凸缘5进一步包括多个螺栓孔7，所述多个螺栓孔7用于在其中接纳螺栓以将容器2牢固地联接到另一匹配的凸缘构件，诸如去头阀或中间筒组件。

被联接到容器2的是入口6，该入口6显示为圆柱形管道的形式，该圆柱形管道具有凸缘段和开口8，以允许入口6与容器2的内部流体连接。当进料管线被附接到入口6时，进料管线中的残留副产品可被接收通过入口6中的开口8并被输送到容器2中。入口6对副产品是如何被进给到容器2中的不提供任何程度的控制。作为结果，在容器2内可能存在大量的不均匀热分布、热变化和不均匀的流动沟道效应，对此入口6不提供任何能力进行控制。

图2示出了另一类型的分配系统。具体地，图2示出被附接或联接到容器2的分配系统的透视图，容器2显示为焦炭鼓。容器2包括圆柱形的侧壁支撑本体4和下凸缘5。下凸缘5进一步利用多个螺栓孔7，所述多个螺栓孔7用于在接纳高强度螺栓以将容器2牢固地联接到另一匹配的凸缘构件9，诸如去头阀或中间筒组件。被联接到容器2的是显示为入口进料器1的第一副产品分配器和显示为入口进料器3的第二副产品分配器，第一副产品分配器以及第二副产品分配器定位成彼此相对且彼此同轴。入口进料器1和3中的每个均起到在延迟焦化期间将副产品分配到容器2中的作用。

尽管附加另一分配器或入口进料器有助于减轻与当使用单个入口时残留副产品涌入到焦化容器中相关的问题中的一些，但是两个相对的入口进料器在这些问题上的补救效果或益处只是微小的。因为入口进料器1和3不能够以可控且可预测的方式分配副产品，所以在容器2内仍存在大量的不均匀热分布、热变化和不均匀的流动沟道效应。

不均匀热分布、热变化和不均匀的流动沟道效应是多种因素作用的结果。例如，进料管线内的压力和残留副产品的高温相组合在副产品进入入口时在进料管线内产生显著的力。可在压力下将残留副产品高速推进通过入口到容器内部中，从而撞击与入口的排出区域相对的容器的内侧。尽管容器可被预加热，例如加热到约450华氏度的温度，但是进入的副产品可能在显著较高的温度下，例如约900°F下被注射到焦炭鼓中。加热的残留副产品的高速流撞击侧壁支撑本体的内侧表面，该内侧表面垂直于或大致垂直于快速移动的加热的残留副产品流的方向。

尽管图1和图2中所示的系统的简化可能是期望的，但允许对进入到容器中的加热的残留副产品流进行附加控制的系统也可能是期望的。例如，加热、加压材料突然涌入到不动的容器中可能引起遍及容器2、侧壁支撑本体4、下凸缘5、将容器连接到其它部件的螺栓以及其它部件的剧烈热分布变化。

例如，加热的残留副产品可能被注射到容器2中并撞击相对的侧壁。受撞击的壁和周围区域立即开始变热。侧壁上的该撞击点是热中心，热量从该热中心开始分布到容器2的其它相邻区域。经过一段时间，残留材料在该撞击点处聚集并积聚在容器2内侧。发生这种情况时，残留副产品的连续涌入撞击冷却的新形成的焦炭而不是侧壁，从而改变热中心。当额外的残留副产品继续被注射到容器2中时，撞击点继续远离相对侧壁朝向入口6移动，且因此热中心也继续远离相对侧壁朝向入口6移动，致使不均匀的热分布或热变化。

作为残留副产品以上述方式涌入的结果，存在于容器2内的不均匀热分布或热变化导致在容器2内和其它连接的部件内的不均匀的应力分布。该不均匀的应力可能会导致容器和其它部件较快速地磨损。