TW385331B - Reduction of metal stresses in delayed coking drums - Google Patents

Description

A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（ 愛J月背景 1. 發明領％ 隹：:有關延遲焦化，更特別的是有關延遲焦化桶在 循^序之冷却和淬冷步射金屬應力的降低。 在典型的延遲隹/μ $ ϊάϊ …、化备中，—對焦化桶各自爲充滿及空的 ’ L、中L掏空煤焦並準備下—個充塡循環時，另 —桶焦化器打進進料。 2· 技術背i -般焦化操作含淘空充滿之焦化桶的程序、由充滿之隹 化桶=除殘留之揮發物質之程序、以水淬冷已蒸出之焦炭 :的程1、由桶中放出淬冷用之水、打開焦炭桶(打開桶兩 頭）頂郅和底部、由焦炭床頂部鑽一引導洞、以慣用之水 射鑽鑽穿剩餘焦炭、由焦化桶下方將鑽穿之焦炭移除、將 ^化桶頂郅和底部開口制、以來自另—已充滿熱焦炭進 科（焦化桶中熱蒸氣通過空的焦化桶來預熱。在開始將熱 焦反進料至剛淘空之焦化桶前是必需施予預熱㈣以提升 空焦化桶的溫度，否則由熱進料進人—相對較冷焦化桶所 帶來之熱應力可能會導致嚴重的損害。在本人同時提出申 請之美國專利申請案1997年6月2〇曰登記u s序號 撕8 79,573中，描述一種降低預熱步騍所需時間的方法:。 在前述方法中，焦化循環之預熱步後應用—外加熱源於^ 化桶特定部位上。 ..... 典型疋焦化桶是以焊接在靠近桶外殼和底部三角錐間接 合處附近的裙部來支撑。同前述提及之美國專利申請案^ 4- 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS〉A4规格（2mx297公楚） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

經濟部中央標準局員工消費合作社印製 、發明説明（2 描述的一般，在開始將桶預熱時，最大的熱應力在以約 900 T的熱油進料時發生。這些熱應力—部份是由於預熱 桶之内表面比那些包含了裙部與桶外殼接合區之桶外部更 熱。由於與進料之熱油接，，桶殼内部的膨脹速率開始大 於較冷的桶殼外郅之膨脹速率。如有足夠的時間，預熱之 步驟可實施一段足夠的時間，以加熱桶外部到達與桶内部 相近的溫度。然而，如爲降低整個循環的時間而將預熱時 間減少這就成爲一個問題了。 另一個在焦化循環中高金屬應力於焦化桶和其裙部接合 區域發展之現象’會在淬冷用的水引入桶中用以淬冷已放 出蒸汽的焦炭時發生。在淬冷用的水引入之時，桶外部比 淬冷用的水熱得多，桶内部和桶外部間溫度差異造成大量 的熱梯度而形成高金屬應力。這現象在桶上與裙部接合區 域特別嚴重。裙部的頂部仍维持比冷却中的三角錐部及外 殼更高溫度。各部位的溫度差異造成三角錐部及外殼收縮 迷度比裙邯快。當收縮之三角錐部與外殼拉離較執之裙部 時，膨脹速率之差異造成高金屬應力。 ' 發明概要 依據本發明，在焦化循環淬冷步驟中，焦化桶之金屬應 力可使用一種冷却流體於焦化桶和其裙部接合部之桶外的 接合區域來降低。此種外部冷却流體可降低焦化桶内部和 舁裙4接合處溫度之差異，因而降低淬冷步驟中之金屬應 力。. -5 民紙張尺度國家標準A4規格（210χ~^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) k. -訂 hx 五 、發明説明（3 A7 B7 圖式之説明 圖1爲延遲焦化單 化桶和其附屬設備。私序…圖，其中展示了-對焦 圖2爲焦化猶環中焦化桶之時程表。 圖3爲侧視圖，部 & Μ Λ ^ 切馬截面圖，顯示焦化桶和其支梏& 耩的評細構造圖。 又狩結 圖4爲側視圖，盆 ^ . 〃、中冲伤省略，顯示焦化桶和其裙部处 口 4位的砰細構造圖。 、、·《 圖5截面圖’顯示以焊&偏—备乂存々士人、 之焦化桶。 A於桶二角錐結合部上之裙部支撑 圖6爲截面圖，龜+ ιν阳，λ + ‘w以知於桶殼上之裙部支撑之焦化桶。 具體實施例之説明 本發明王要之目的在降低焦化循環淬冷步驟中焦化 金屬應力。 圖1顯示典型之焦化器單元，其中含_對焦化桶1〇及η 。進料由，線14 it入焦化單元的分餘# 16中並打至爐“中 然後打進其中之一個焦化桶。由焦化桶流出之過熱蒗氣 回流充填到分餾器16中，使之與產品流分開。 '、 經濟部中央榡準局員工消費合作杜印製 (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁〕 -訂' 參考圖2，顯示一典型之循環流程。這裏的範例以18小 時之循環來説明，但通常更長或更短循環也是常見的。 外施予焦化桶之冷却流體之方式於圖3中表示。流體套 管48環繞在桶10之裙部和桶接合處外。流體由入口 5〇出 口 52流過冷却套管48,適用之流體爲水或低壓之蒸汽。 如圖：> 所示，焦化桶1〇含底部三角錐34和可動式下平台 -6 本紙張尺度適財酬家辟（CNS ) A4»( 210X297^ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 - ---—- B7 五、發明説~ ~~-- 36 。在桶殼和底部三角錐部34.間有一過渡區域或關節部 44、。如圖3及6所示，在桶殼和關節部44的接合處附近， 諸4 3 8焊接於桶上，通常適用切線方式連接。 如圖5所示，關節部44焊接於桶殼和下方三角錐部34 三裙郅38和關節部44在焊接點22處接合，通常適用同關 節部之接合。 、圖4表示一種常見的變化形式★裙部含有一系列由其頂 端延伸出來的溝槽形所成之指狀物4〇，每一個指狀物具有 —個有弧度的頂部46以形成扇形，並且，此具有弧度之指 狀物頂端被焊接到桶殼。通常裙部槽溝之下底部爲圓的， 以避免槽溝终端形成的應力増加情形。冷却套管48延伸以 覆盖那份由裙部項端延伸出來的槽溝，示於圖4，如需要 寺可使用金封材料於槽溝中以避免冷却流體洩漏。 不論使用那種形式之裙部接合到桶之系統，在淬冷步驟 開：L時介於桶殼和裙部間之接合部相常熱。桶的外表面， 特別是桶殼與裙部接合處，並沒有和桶内部以相同的速度 冷却下來。此種當淬冷用的水引入桶底部所發生的熱衝擊 使高金屬應力產生。.這種熱衝擊對裙部接合到桶之結構有 很大的破壞。 爲説明本發明之方法，將包括使用桶外冷却之焦化循環 照圖1和圖3予以描述。 熱焦化！§進料由爐54進入焦化桶i 〇的底部。在焦化桶 10開始進料時，焦化桶12充滿焦炭並以低壓蒸汽來提出桶 内厌床中殘餘之可揮發之碳氫化合物。汽提完成後，桶中 本紙張尺度適用中國國家標準 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 、袈·

、1T 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（5 焦炭以灌入桶内淬冷用之水淬冷之。在因淬冷用的水所引 起之熱梯度發展至桶接合至裙部之接合結構前，以像水、 空氣或其他氣體、或低壓蒸汽之冷却流體由入口 5 0處注入 冷却套管48。冷却流體由出口 52流出，以提供桶接合至 裙部接合部位外部冷却並減少桶的金屬應力。當炭床被水 覆蓋後’桶的排水打開並且將水流出。然後將桶的上蓋與 下蓋移除。由上方將炭床鑽一引導用之孔，然後以一旋轉 高壓水噴射鑽直接經由此引導孔向下，以切割用之蒸汽在 與炭床平行方向切割炭床。當炭床完成切割後，將焦炭移 出桶外’上蓋再被裝回並以蒸汽充填於焦化桶中測試洩漏 。邪份由線上焦化桶頂端放出的熱蒸氣被引至已清潔過之 桶中用以加熱該焦化桶至預設溫度。由爐54來的熱進料然 後開始進入已清潔之桶。 本發明之要旨在於引入淬冷用之水到桶中的同時和/或 I前，施以一外加之冷却流體到焦化桶和其支撑用之裙部 間接合處。使用外加冷却流體，可使桶接合至裙部的接合 β位之溫度更接近在淬冷階段中桶内部的溫度，並使之在 引入淬冷用的水時.，不會產生因爲桶外部（特別是在桶 郅接合處）的溫度比淬冷用的水高很多而造.成之破壞性合 屬應力。 氣 前述本發明提出之具體實施例是做爲解釋之妆 限定本發明之目的，本#Ρ用作 J伞知明之罟曰以本發明所附之φ社击 利範圍來定義。 ％專 -8- 娜尺度適用中國國家 (請先聞讀背面之：k意事項再填寫本頁)

Claims (1)

1. ABCD 公告本j Mmn 夂'申請專利範圍 1. -種延遲焦化之方法，其中一對各自以焊 部來支撑的焦化桶交互爲充滿和淘空;1上的裙 中淘空部分的步驟如下： 以焦化循環 ⑷以蒸汽蒸出已充填之焦化桶，由 發性物質； (b) 以水淬冷熱焦炭床； (c) 由焦化桶排出淬冷用的水； (d) 打開焦化桶頂部，並且鑽—個引導孔通經其 山— 八丁'^川、 厌床； (e) 以慣用之直接水鑽將介於引導孔及焦化桶壁間之炭 床績透，並且將焦度由焦化桶底部之開口移除； (f) 關起焦化桶頂部與底部之開口；以及 (g) 在將進料引入空桶前，以來自熱焦化桶之蒸氣流經 空焦化桶以預熱空桶； 以冷却流體外加於焦化桶外部之桶殼與裙部結合處， 來降低在引入淬冷用之水到桶中時在焦化桶和裙部結合 處之金屬應力爲本發明改良點，因而可避免過度的金屬 應力生成。 經濟部中央標隼局員工消費合作社印m 訂. 2. 如申請專利範園第1項之方法，其中引入淬冷用水至桶 中期間，使用一圍繞於前述之桶外殼與支持裙部結合處 附近的冷却用套管來引入冷却用流體到該桶之外部區域。· • I —1 - I i ί 3. 如申請專利範圍第2項之方法，其中該冷却用流體爲一 種氣體。 4. 如申請專利範圍第3項之方法，其中該冷却用流體爲空 9- 尽，氏張尺度適用中國國家榡準（CNS ) ( 2ΐ〇χ297公釐） 365331 g D8 六、申請專利範圍 氣。 5. 如申請專利範圍第3項之方法，其中該冷却用流體爲低 壓蒸汽。 6. 如申請專利範圍第2項之方法，其中該冷却用流體爲一 種液體。 7. 如申請專利範圍第6項之方法，其中該冷却用流體爲水。 (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) V裝. 、1T 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐）