Система центральной подачи, использующая съемные вставки в выдвижном инжекторном сопле

Система центральной подачи, использующая съемные вставки в выдвижном инжекторном сопле

Иллюстрации

Показать все

Реферат

В нефтехимической промышленности многие нефтезаводы извлекают ценные продукты из тяжелых материалов остаточных нефтепродуктов, которые остаются после завершения операций переработки. Этот процесс извлечения известен, как замедленное коксование. Замедленное коксование производит ценные дистилляты, оставляя кокс в качестве побочного продукта в больших емкостях или коксовых барабанах. Процесс замедленного коксования включает в себя направление потока остаточного побочного продукта через впуск из источника подачи в емкость, указываемую ссылкой, как коксовый барабан.

Общая тенденция в промышленности замедленного коксования направлена на увеличение безопасности, долговечности, эффективности и надежности. Использование распределительной системы, которая позволяет контролировать характер распределения, дисперсии и потока остаточных побочных продуктов, пара, охлаждающей текучей среды в емкость резервуара, может быть желательным. По сути, существует необходимость в улучшении того, как материал и текучая среда, включающая в себя остаточные побочные продукты, впрыскиваются в большие коксовые барабаны.

Фигура 1 иллюстрирует один из типов распределительной системы. Фигура 1 иллюстрирует вид в перспективе в разрезе распределительной системы, прикрепленной к или соединенной с емкостью 2, показанной в виде коксового барабана. Емкость 2 содержит цилиндрический боковой опорный корпус 4 и нижний фланец 5. Нижний фланец 5 дополнительно содержит множество болтовых отверстий 7, которые используются, чтобы принимать в себя болты, чтобы прочно соединять емкость 2 с другим сопряженным фланцевым элементом, таким как закрывающий клапан или промежуточный катушечный узел.

С емкостью 2 соединен впуск 6, показанный в форме цилиндрической трубы, содержащий фланцевый сегмент и отверстие 8, чтобы позволить впуску 6 находиться в соединении по текучей среде с внутренним пространством емкости 2. Так как линия подачи соединена со впуском 6, остаточный побочный продукт в линии подачи может приниматься через отверстие 8 во впуске 6 и направляться в емкость 2. Впуск 6 не обеспечивает никакой степени контроля того, как побочный продукт подается в емкость 2. В результате, в емкости 2, которой впуск 6 не обеспечивает никакой возможности контроля, имеет место существенная величина неравномерного распределения тепла, изменения температуры и неравномерного формирования каналов потока.

Фигура 2 иллюстрирует другой тип распределительной системы. А именно, фигура 2 иллюстрирует вид в перспективе в разрезе распределительной системы, прикрепленной к или соединенной с емкостью 2, показанной в виде коксового барабана. Емкость 2 содержит цилиндрический боковой опорный корпус 4 и нижний фланец 5. Нижний фланец 5 дополнительно содержит множество болтовых отверстий 7, которые используются, чтобы принимать высокопрочные болты, чтобы прочно соединять емкость 2 с другим сопряженным фланцевым элементом 9, таким как фланцевый элемент закрывающего клапана или промежуточного катушечного узла. С емкостью 2 соединен первый распределитель побочного продукта, показанный в виде первого впускного канала 1 подачи, и второй распределитель побочного продукта, показанный в виде впускного канала 3 подачи, расположенные напротив друг друга и соосно друг с другом. Каждый из впускных каналов 1 и 3 подачи функционирует, чтобы распределять побочный продукт в емкость 2 во время замедленного коксования.

Хотя добавление другого распределителя или впускного канала подачи помогает ослабить некоторые из проблем, связанных с притоком остаточного побочного продукта в емкость для коксования, когда используется одиночный впуск, улучшающий эффект или польза от двух противоположных впускных каналов подачи для этих проблем является лишь минимальной. В емкости 2 также имеет место существенная величина неравномерного распределения тепла, изменения температуры и неравномерного формирования каналов потока из-за неспособности впускных каналов 1 и 3 подачи распределять побочный продукт контролируемым и предсказуемым образом.

Неравномерное распределение тепла, изменение температуры и неравномерное формирование каналов потока является результатом различных факторов. Например, комбинация давления в линии подачи и высокой температуры остаточного побочного продукта формируют существенную силу в линии подачи, когда побочный продукт входит во впуск. Остаточный побочный продукт может проталкиваться через впуск под высоким давлением во внутреннее пространство емкости на высоких скоростях, ударяя по внутренней стороне емкости напротив выходной области впуска. В то время как емкость может предварительно нагреваться, например, до температуры около 232°C, входящий побочный продукт может впрыскиваться в барабан при существенно более высокой температуре, например, около 482°C. Имеющая высокую скорость струя нагретого остаточного побочного продукта сталкивается с внутренней поверхностью опорного бокового корпуса, которая перпендикулярна или по существу перпендикулярна направлению потока быстро движущегося нагретого остаточного побочного продукта.

В то время как простота системы, изображенной на фигурах 1 и 2, может быть желательной, могут требоваться системы, которые обеспечивают дополнительный контроль над потоком нагретого остаточного побочного продукта в емкость. Например, резкий приток нагретого, сжатого материала в застоявшуюся емкость может вызвать резкие изменения распределения тепла в емкости 2, боковом опорном корпусе 4, нижнем фланце 5, болтах, соединяющих емкость с другими компонентами, и других компонентах.

Например, нагретый остаточный побочный продукт может впрыскиваться в емкость 2 и ударять в противоположную боковую стенку. Стенка, подвергаемая удару, и окружающая область начинают мгновенно нагреваться. Эта точка удара на боковой стенке является тепловым центром, из которого тепло изначально распределяется в другие соседние области емкости 2. Со временем остаточный материал собирается и скапливается внутри емкости 2 в этой точке удара. По мере того, как это происходит, продолжающийся приток остаточного побочного продукта ударяет в охлажденный, только что сформированный кокс, а не в боковую стенку, смещая тепловой центр. По мере того, как остаточный побочный продукт продолжает впрыскиваться в емкость 2, точка удара, и, таким образом, тепловой центр, продолжает удаляться от противоположной боковой стенки в направлении впуска 6, приводя к неравномерному распределению тепла или изменению температуры.

Неравномерное распределение тепла или изменение температуры, существующее внутри емкости 2 в результате притока остаточного побочного продукта образом, описанным выше, вызывает неравномерное распределение нагрузки внутри емкости 2 и других связанных компонентах. Эта неравномерная нагрузка может заставить емкость и другие компоненты изнашиваться быстрее.

Дополнительно, из-за того, что процесс замедленного коксования обычно использует по меньшей мере две емкости чередующимся образом, это нагревание и охлаждение происходит циклично. В то время как одна емкость заполняется, другая емкость очищается от материала и подготавливается к приему другой партии побочного продукта. Во время нерабочей части цикла, когда емкость очищается от своего содержимого, она очищается посредством воды и возвращается в состояние равновесия. Этот циклический характер распределения горячего остаточного побочного продукта в емкость 2 и последующей водоструйной очистки побочного продукта вносит вклад в изменение температуры и нагрузки в емкости 2. Циклическая загрузка и разгрузка или увеличение или уменьшение нагрузки в емкости 2 указывается ссылкой, как циклическое изменение температуры. Вдобавок к другим факторам, циклическое изменение температуры обычно приводит к ослаблению или усталости емкости 2 и ее составных частей, что приводит к уменьшению срока службы емкости 2.

Вдобавок к изменению температуры в емкости и инжекторных системах, контроль над потоком нагретого остаточного побочного продукта в емкость может требоваться по многим другим причинам. В качестве другого примера, структура слоя кокса может быть подвержена влиянию различных факторов, включающих в себя характеристики формирования каналов потока и охлаждения. Формирование каналов потока является сложным процессом, который происходит, когда остаточный побочный продукт впрыскивается на дно коксового барабана. Например, по мере того, как емкость начинает заполняться, вес сжимаемого остаточного побочного продукта может начинать влиять на картины формирования каналов потока остаточного побочного продукта, впрыскиваемого в емкость, когда он выбрасывается из впуска. Изменение картины формирования каналов потока влияет на процесс коксования.

Связь между картинами каналов потока и процессом коксования является сложной. Например, формирование каналов потока влияет не только на введение остаточного побочного продукта в емкость для коксования, но и на введение пара в последующем процессе, и на поток охлаждающей текучей среды, используемой для охлаждения слоя кокса. Равномерное или неравномерное формирование каналов потока может приводить к разным характеристикам охлаждения.

Соответственно, усложненный процесс, который производит конкретную картину формирования каналов потока, например, неравномерное формирование каналов потока или равномерное формирование каналов потока, может оказывать сопутствующее влияние на изменение температуры в коксовом барабане по мере того, как он заполняется. Кроме того, движение пара, который впрыскивается в слой кокса, чтобы отсоединить летучие органические соединения, может приводить к измененным характеристикам охлаждения, включающим в себя, но не в качестве ограничения, количество воды, необходимое для охлаждения слоя кокса, и путь, которым следует охлаждающая текучая среда через слой кокса во время цикла охлаждения. Например, неравномерное формирование каналов потока может приводить к неравномерным характеристикам охлаждения, которые могут менять изменения температур в емкости для коксования, фактически уменьшая срок службы емкости для коксования.

В качестве другого примера, неравномерное формирование каналов может приводить к характеристикам охлаждения, которые сильно охлаждают участки барабана и слоя кокса, в то же время оставляя области слоя кокса, которые не охлаждаются достаточно перед вырезанием из барабана. Взрывы горячего газа, жидкости и вещества в виде твердых частиц могут происходить по мере того, как режущий инструмент опускается через слой кокса, когда затрагиваются нагретые области слоя кокса. Эти взрывы могут быть опасны.

КРАТКАЯ СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение распространяется на систему центральной подачи, которая позволяет остаточному побочному продукту впрыскиваться в емкость из центра емкости. Система центральной подачи может включать в себя впускной патрубок, который прикреплен к емкости, и выдвижное инжекторное сопло, которое вытягивается в емкость, чтобы впрыскивать остаточный побочный продукт в емкость, и которое втягивается во впускной патрубок после впрыскивания остаточного побочного продукта.

Выдвижное инжекторное сопло согласно одному или более вариантам осуществления изобретения может включать в себя одно или более отверстий, каждое из которых включает в себя вставку, которая может извлекаться из отверстия. Вставки, следовательно, могут быть заменены, чтобы настраивать функциональные возможности сопла, или чтобы заменять вставки, когда они изнашиваются.

В некоторых вариантах осуществления, вставки могут являться резьбовыми, чтобы позволять вставкам завинчиваться в отверстия. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления, вставки могут прикрепляться посредством болтов к выдвижному инжекторному соплу, чтобы удерживать вставки внутри отверстий.

Согласно некоторым вариантам осуществления, выдвижное инжекторное сопло может включать в себя одну или более канавок, которые тянутся продольно вдоль наружной поверхности выдвижного инжекторного сопла. Одна или более канавок обеспечивают канал, через который внутреннее пространство впускного патрубка может подвергаться повышению давления.

Согласно некоторым вариантам осуществления, впускной патрубок может включать в себя скребок, который расположен напротив наружной поверхности выдвижного инжекторного сопла так, что по мере того, как выдвижное инжекторное сопло втягивается во впускной патрубок, любой остаточный побочный продукт, скопившийся на наружной поверхности, соскребается с наружной поверхности. В некоторых вариантах осуществления, скребок может содержать кольцо, которое тянется вокруг всего выдвижного инжекторного сопла.

В некоторых вариантах осуществления, выдвижное инжекторное сопло может быть сконфигурировано, чтобы минимизировать величину необходимого пространства между впускным патрубком и окружающей конструкцией. В таких случаях, выдвижное инжекторное сопло может быть сконфигурировано в виде телескопического сопла. Кроме того, выдвижное инжекторное сопло может быть сконфигурировано с резьбой, которая позволяет соплу вставляться во впускной патрубок или извлекаться из него, в то время как сопло находится внутри емкости.

Эта сущность изобретения приведена для представления в упрощенном виде набора концепций, которые дополнительно описаны ниже в подробном описании. Эта сущность изобретения не предназначена для обозначения ключевых или существенных признаков заявленного предмета изобретения.

Дополнительные признаки и преимущества изобретения будут изложены в дальнейшем описании, и частично будут очевидны из описания, или могут быть изучены при осуществлении изобретения на практике. Признаки и преимущества изобретения могут быть реализованы и получены посредством инструментальных средств и комбинаций, конкретно указанных в прилагаемой формуле изобретения. Эти и другие признаки настоящего изобретения станут более очевидны из последующего описания и прилагаемой формулы изобретения, или могут быть изучены посредством осуществления изобретения на практике, как изложено далее в материалах настоящей заявки.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Для того, чтобы описать способ, которым могут быть получены вышеизложенные и другие преимущества и признаки изобретения, более конкретное описание изобретения, кратко описанного выше, будет приведено посредством ссылки на определенные варианты его осуществления, которые проиллюстрированы на прилагаемых чертежах. Понимая, что эти чертежи изображают только типичные варианты осуществления изобретения и, следовательно, не должны считаться ограничивающими его объем, изобретение будет описано и пояснено с дополнительной спецификой и детализацией посредством использования прилагаемых чертежей, на которых:

Фигура 1 иллюстрирует выдачную систему предшествующего уровня техники, которая использует один впуск;

Фигура 2 иллюстрирует выдачную систему предшествующего уровня техники, которая использует множество впусков;

Фигура 3 иллюстрирует вид в разрезе системы центральной подачи в открытом или вытянутом положении согласно нескольким вариантам осуществления, когда она соединена с катушкой, которая прикрепляется между коксовым барабаном и закрывающим клапаном в системе замедленного коксования;

Фигура 4A иллюстрирует вид в разрезе системы центральной подачи по фигуре 3 во втянутом положении;

Фигура 5 иллюстрирует вид в перспективе выдвижного инжекторного сопла согласно варианту осуществления настоящего изобретения, в котором впускной патрубок содержит крестообразный сегмент трубы;

Фигура 6 иллюстрирует вид в разрезе в перспективе системы центральной подачи по фигуре 5, когда выдвижное инжекторное сопло находится в вытянутом положении;

Фигура 7 иллюстрирует другой вид в разрезе в перспективе системы центральной подачи по фигуре 6;

Фигура 8 иллюстрирует вид в разрезе в перспективе выдвижного инжекторного сопла согласно одному примерному варианту осуществления настоящего изобретения;

Фигуры 9A и 9B иллюстрируют вид в перспективе выдвижного инжекторного сопла согласно одному варианту осуществления;

Фигуры 10A и 10B иллюстрируют вид в перспективе выдвижного инжекторного сопла согласно варианту осуществления;

Фигуры 11A и 11B иллюстрируют вид в перспективе выдвижного инжекторного сопла согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;

Фигуры 12A-12G иллюстрируют виды в перспективе системы центральной подачи согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;

Фигура 13 иллюстрирует выдвижное инжекторное сопло, которое включает в себя съемные вставки, согласно одному или более вариантам осуществления изобретения;

Фигуры 14A-14E иллюстрируют различные виды в перспективе выдвижного инжекторного сопла, содержащего два отверстия со вставками, где одна из вставок частично вывинчена;

Фигуры 15A и 15B иллюстрируют вид в разрезе в перспективе выдвижного инжекторного сопла, которое включает в себя съемные вставки;

Фигуры 16A и 16B иллюстрируют вид в разрезе в перспективе выдвижного инжекторного сопла, которое включает в себя скребок;

Фигуры 16C и 16D иллюстрируют, как скребок по фигурам 16A и 16B соскребает скопившийся материал с наружной поверхности выдвижного инжекторного сопла; и

Фигура 17 иллюстрирует выдвижное инжекторное сопло, которое включает в себя канавку, которая обеспечивает канал для повышения давления во внутреннем пространстве впускного патрубка.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Настоящее изобретение распространяется на систему центральной подачи, которая позволяет остаточному побочному продукту впрыскиваться в емкость из центра емкости. Система центральной подачи может включать в себя впускной патрубок, который прикреплен к емкости, и выдвижное инжекторное сопло, которое вытягивается в емкость, чтобы впрыскивать остаточный побочный продукт в емкость, и которое втягивается во впускной патрубок после впрыскивания остаточного побочного продукта.

Выдвижное инжекторное сопло согласно одному или более вариантам осуществления изобретения может включать в себя одно или более отверстий, каждое из которых включает в себя вставку, которая может извлекаться из отверстия. Вставки, следовательно, могут быть заменены, чтобы настраивать функциональные возможности сопла, или чтобы заменять вставки, когда они изнашиваются.

В некоторых вариантах осуществления, вставки могут являться резьбовыми, чтобы позволять вставкам завинчиваться в отверстия. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления, вставки могут прикрепляться посредством болтов к выдвижному инжекторному соплу, чтобы удерживать вставки внутри отверстий.

Согласно некоторым вариантам осуществления, выдвижное инжекторное сопло может включать в себя одну или более канавок, которые тянутся продольно вдоль наружной поверхности выдвижного инжекторного сопла. Одна или более канавок обеспечивают канал, через который внутреннее пространство впускного патрубка может подвергаться повышению давления.

Согласно некоторым вариантам осуществления, впускной патрубок может включать в себя скребок, который расположен напротив наружной поверхности выдвижного инжекторного сопла так, что по мере того, как выдвижное инжекторное сопло втягивается во впускной патрубок, любой остаточный побочный продукт, скопившийся на наружной поверхности, соскребается с наружной поверхности. В некоторых вариантах осуществления, скребок может содержать кольцо, которое тянется вокруг всего выдвижного инжекторного сопла.

В некоторых вариантах осуществления, выдвижное инжекторное сопло может быть сконфигурировано, чтобы минимизировать величину необходимого пространства между впускным патрубком и окружающей конструкцией. В таких случаях, выдвижное инжекторное сопло может быть сконфигурировано в виде телескопического сопла. Кроме того, выдвижное инжекторное сопло может быть сконфигурировано с резьбой, которая позволяет соплу вставляться во впускной патрубок или извлекаться из него, в то время как сопло находится внутри емкости.

Фигура 3 иллюстрирует вариант осуществления инжекторной системы 10 центральной подачи согласно настоящему изобретению. Эта изображенная система содержит катушку 20, выдвижное инжекторное сопло 14 и впускной патрубок 58, сконструированный, чтобы работать в системе замедленного коксования. В некоторых вариантах осуществления, катушка 20 содержит цилиндрический или конусообразный опорный корпус, содержащий боковую стенку 22, верхний фланец 4 и нижний фланец 5. В обычных закрывающих операциях катушка 20 расположена промежуточно между коксовым барабаном и закрывающим клапаном. Коксовый барабан может использовать сопряженную фланцевую секцию, которая может устанавливаться на верхний фланец 4 катушки 20 и соединяться с ним. Подобным образом, закрывающий клапан, также содержащий сопряженную фланцевую секцию, устанавливается на нижний фланец и соединяется с ним. Катушка 20 формирует внутреннее пространство 30, через которое кокс может протекать, когда прикрепленный закрывающий клапан открыт. В некоторых установках коксовый барабан может привариваться к катушке 20, или соединяться с катушкой 20, используя множество болтов, установленных с помощью множества болтовых отверстий. Подобным образом, закрывающий клапан может привариваться к катушке 20, или соединяться с катушкой 20, используя множество болтов.

Система 10 центральной подачи может содержать впускной патрубок 58, который функционирует, чтобы доставлять остаточный побочный продукт в выдвижное инжекторное сопло 14. Впускной патрубок 58 может содержать фланцевый компонент 60, позволяющий впускному патрубку 58 соединяться с линией подачи. Когда он соединен с линией подачи, остаточный побочный продукт, такой как нефтяные побочные продукты, используемые в производстве кокса, может поступать в систему 10 центральной подачи.

В некоторых вариантах осуществления, выдвижное инжекторное сопло 14 в открытом положении, как показано на фигурах 3, 6 и 7, находится в соединении для текучих сред с впускным каналом 58, позволяя остаточному нефтяному побочному продукту, пару и/или охлаждающим текучим средам протекать через впускной патрубок 58 в выдвижное инжекторное сопло 14. Когда выдвижное инжекторное сопло 14 находится в вытянутом или открытом положении, нефтяной побочный продукт, пар и/или охлаждающие текучие среды могут протекать через выдвижное инжекторное сопло 14 из выпуска 81 во внутреннее пространство катушки 30, или, если система 10 центральной подачи прикреплена напрямую к барабану, во внутреннее пространство барабана.

В некоторых вариантах осуществления, выдвижное инжекторное сопло 14 может изменяться, чтобы регулировать характеристики потока. В некоторых вариантах осуществления, прямой участок 19 впускного патрубка 58 может производиться с помощью трубы, которая имеет такой же внутренний диаметр, как и изогнутый сегмент 62 трубы впускного патрубка 58. В качестве альтернативы, прямой участок 19 выдвижного инжекторного сопла 14 может производиться с помощью трубы, которая имеет больший или меньший внутренний диаметр, чем изогнутый сегмент 62 трубы впускного патрубка 58. В некоторых вариантах осуществления, прямой участок 19 выдвижного инжекторного сопла 14 имеет такую форму, чтобы точно соответствовать эллипсу изогнутого сегмента 62 трубы. Форма инжекторного сопла 14 также может быть сформирована так, чтобы являться бесшовным продолжением контура изогнутого сегмента 62 трубы, когда он выровнен в открытом положении, чтобы позволить остаточным побочным продуктам протекать в емкость.

В других вариантах осуществления, выпуск 81 выдвижного инжекторного сопла 14 может быть сконструирован в различных формах и размерах. В некоторых вариантах осуществления, выпуск 81 имеет эллиптическую форму и имеет диаметр, по меньшей мере такой же большой, как диаметр поперечного сечения внутренней полости выдвижного инжекторного сопла 14, так что выпуск 81 обеспечивает равномерный поток остаточного побочного продукта в катушку 20 и емкость без увеличения сопротивления потоку побочного продукта через систему 10 центральной подачи.

Впускной патрубок 58 может содержать фланцевую поверхность 60, расположенную рядом с линией 112 подачи и используемую, чтобы соединять впускной патрубок 58 с этой линией (например, как показано на фигуре 5), и может дополнительно содержать вторую фланцевую поверхность 61 для соединения впускного патрубка 58 с фланцевым впуском 64 катушки 20. В некоторых вариантах осуществления, впускной патрубок 58 сконструирован, чтобы удерживать выдвижное инжекторное сопло 14 и находиться с ним в скользящем соединении, позволяя инжекторному соплу перемещаться из открытого положения, как проиллюстрировано на фигуре 3, во втянутое положение, как проиллюстрировано на фигуре 4. Впускной патрубок 58 также может содержать третью фланцевую поверхность 114 для оперативного соединения впускного патрубка 58 с приводом 110 (как показано на фигуре 5).

Впускной патрубок 58 может функционировать, чтобы принимать остаточный побочный продукт из канала 112 подачи, и тянется из фланца 60, как показано. В некоторых вариантах осуществления, впускной канал 58 может быть сформирован интегрально с изогнутым сегментом 62 трубы, который показан на фигурах 3 и 4, чтобы изгибаться примерно на 90°, или с сегментом трубы другой формы. Например, как проиллюстрировано на фигурах 5, 6 и 7, впускной патрубок 58 может иметь такую конструкцию, чтобы формировать крестообразный сегмент трубы. Изогнутый сегмент 62 трубы, или имеющий другую форму сегмент трубы, также может быть сконструирован, чтобы изгибаться существенно меньше, или больше, чем проиллюстрировано на фигурах 3 или 4, чтобы приспосабливать установку системы 10 центральной подачи к операциям предшествующих установок для коксования. Например, если линия подачи в конкретной операции коксования требует более тупого или более острого угла, профилированный сегмент 62 трубы может быть сконструирован соответственно. В других вариантах осуществления, профилированный сегмент 62 трубы также может приспосабливать изменение направления нефтяных побочных продуктов в вертикальной оси, помимо горизонтального изгиба, проиллюстрированного на фигурах 3 и 4. В других вариантах осуществления, профилированный сегмент 62 трубы может производиться, чтобы состоять из более чем одного изгиба, позволяя впускному патрубку 58 формировать криволинейный путь, требуемый для установки системы 10 центральной подачи. Соответственно, профилированный сегмент 62 трубы позволяет системе 10 центральной подачи производиться так, чтобы модифицировать любую существующую операцию коксоудаления, гибко обеспечивая реализацию инжекторной системы 10 центральной подачи, эффективно и с минимальными затратами на установку.

В некоторых вариантах осуществления, каждое из линии подачи, впуска 58, профилированного сегмента 62 трубы и выдвижного инжекторного сопла 14 находится в соединении для текучих сред друг с другом, когда выдвижное инжекторное сопло 14 находится в развернутом, или вытянутом, положении. Когда инжекторная система 10 находится в вытянутом положении, остаточный продукт может перемещаться через катушку 20 или прикрепленный коксовый барабан, или в конечном счете располагаться внутри них. Пар, вода и другие текучие среды также могут перемещаться через инжекторную систему центральной подачи во время различных фаз процесса замедленного коксования.

Однако когда выдвижное инжекторное сопло 14 находится во втянутом положении, как проиллюстрировано на фигуре 4, впуск 58 линии подачи и профилированный сегмент 62 трубы может оставаться в соединении для текучих сред с линией подачи, но поток остаточного побочного продукта через систему центральной подачи в коксовый барабан предотвращается. Когда оно втянуто, сопло 14 может блокировать вещество в виде твердых частиц (например, мелких частиц кокса) от входа в систему 10 из емкости, когда кокс вырезается из внутреннего пространства емкости. Втягивание сопла 14 в некоторых вариантах осуществления будет происходить после того, как поток остаточного продукта через линию подачи был заблокирован посредством клапана в линии подачи, или поток может останавливаться посредством преграды между впускным патрубком 58 и инжекторным соплом 14, когда сопло втягивается, или втягивание сопла 14 во впускной патрубок 58 может блокировать поток через линию подачи в точке рядом с изогнутым участком 62.

Альтернативные структурные конфигурации могут использоваться для впускного патрубка 58. Некоторые примеры альтернативных структурных конфигураций показаны на фигурах 5, 6 и 7. Как показано на фигуре 5, может использоваться впускной патрубок 58, структурно сформированный в виде четырехходового клапана. Как показано на фигурах 5, 6 и 7, некоторые варианты осуществления инжекторной системы 10 центральной подачи содержат катушку 20, выдвижное инжекторное сопло 14 и впускной патрубок 58, сконструированный, чтобы работать в системе коксования. Впускной патрубок 58 функционирует, чтобы доставлять остаточный побочный продукт, пар и/или охлаждающую текучую среду в выдвижное инжекторное сопло. Впускной патрубок 58 может содержать фланцевый компонент 60, позволяющий впускному патрубку соединяться с линией 112 подачи. Как изображено на фигуре 5, вторую фланцевую поверхность, и может дополнительно содержать третью фланцевую поверхность 114 для соединения с приводом 110.

Как упоминалось ранее, изменение структурной формы впускного патрубка 58 может выполняться, чтобы обеспечить регулируемые характеристики потока, и/или улучшить проблемы, связанные с притоком остаточного побочного продукта, пара и/или охлаждающей текучей среды в емкость для коксования. Например, изменения температуры, неравномерное формирование каналов, неравномерные характеристики охлаждения и другие испытываемые проблемы могут быть исправлены. Дополнительно, изменение температуры в самой системе центральной подачи может контролироваться, в то же время позволяя расплавленному углеводородному исходному сырью протекать через систему 10 центральной подачи.

Фигура 6 иллюстрирует вид в разрезе варианта осуществления системы 10 центральной подачи. Система 10 центральной подачи может содержать различные конфигурации труб, которые позволяют остаточному материалу, пару или охлаждающим материалам подаваться в емкость для коксования. Например, системы 10 центральной подачи могут содержать профилированный крестообразный сегмент трубы, оперативно соединенный с катушкой 20 и приводом 110. Выдвижное инжекторное сопло, изображенное на фигуре 6, находится в открытом положении, с выдвижным инжекторным соплом 14, вытянутым во внутреннее пространство 30 катушки 20. Впускной патрубок предпочтительно содержит фланцевую поверхность 60, расположенную рядом с линией 112 подачи и используемую, чтобы соединять впускной патрубок 58 с этой линией, и может дополнительно содержать вторую фланцевую поверхность 61 для соединения впускного патрубка 58 с фланцевым впуском 6 катушки 20. Впускной патрубок 58 также может содержать третью фланцевую поверхность 114, сконструированную, чтобы соединять впускной патрубок 58 с фланцевой поверхностью привода 110. В некоторых вариантах осуществления, впускной патрубок 58 сконструирован, чтобы удерживать выдвижное инжекторное сопло 14 и находиться с ним в скользящем соединении, позволяя инжекторному соплу перемещаться из вытянутого положения, как проиллюстрировано на фигуре 6, во втянутое положение, как показано на фигуре 4. Впускной патрубок 58 функционирует, чтобы принимать остаточный побочный продукт, пар и/или охлаждающую текучую среду из линии 112 подачи. Некоторые варианты осуществления используют профилированный крестообразный сегмент трубы, как изображено на фигурах 5, 6 и 7, чтобы регулировать температурные градиенты по всей системе 10 центральной подачи, благодаря сбалансированной симметрии самой системы 10 центральной подачи.

Регулировка температурных градиентов в пределах самой системы 10 центральной подачи снижает сопутствующий износ деталей, связанных с системой 10 центральной подачи. Например, некоторые дополнительные варианты осуществления системы 10 центральной подачи могут иметь такую конструкцию, чтобы использовать систему труб в конфигурациях, сконструированных, чтобы контролировать поток остаточного продукта, пара и/или охлаждающих материалов через систему 10 подачи. Соответственно, в то время как на фигуре 6 изображен крестообразный сегмент трубы, изогнутые сегменты трубы, изображенные на предыдущих фигурах 3 и 4, и прямые сегменты трубы, проиллюстрированные на фигурах 1 и 2, и дополнительные конфигурации трубы, которые позволяют расплавленному остаточному продукту, пару и/или охлаждающим текучим средам подаваться в емкость для коксования, также подразумеваются рассматриваемыми.

Система 10 центральной подачи может производиться из предусмотренной трубы или материала заготовки, чтобы надлежащим образом выдерживать и передавать остаточный побочный продукт с высокой температурой и под высоким давлением. Другие размеры и материалы могут использоваться в зависимости от конкретного конечного использования, и в соответствии с требованиями системы. Действительно, хотя оно и особенно приспособлено для использования в процессе замедленного коксования, настоящее изобретение также может использоваться в других областях производства, каждая из которых требует производство из другого материала.

Со ссылкой на фигуру 3, когда остаточный побочный продукт входит во внутренний патрубок 58 системы 10 центральной подачи из линии подачи, он делает это с высокой температурой и скоростью. После этого остаточный побочный продукт направляется через профилированный сегмент 62 трубы. Остаточный побочный продукт входит в профилированный сегмент 62 трубы и сталкивается со впуском 80 выдвижного инжекторного сопла 14. Остаточный побочный продукт перемещается из впуска 80 через выдвижное инжекторное сопло 14 и выходит через выпуск 81.

В некоторых вариантах осуществления может осуществляться контроль места впрыскивания и потока остаточного побочного продукта, пара и/или охлаждающей текучей среды, вводимых во внутреннее пространство катушки и/или емкости. Например, может контролироваться угол введения относительно катушки. В качестве другого примера, когда остаточный побочный продукт входит во внутреннее пространство 30 катушки 20 и/или емкости, он делает это рядом с центром катушки 20 в направлении, предпочтительно содержащем вертикальный компонент. В других вариантах осуществления, остаточный побочный продукт входит во внутреннее пространство 30 катушки 20 из положения, отличного от центра катушки 20, включающего в себя положение рядом с поверхностью внутреннего пространства 30 самой катушки. В качестве другого примера, как определяется требуемым формированием каналов потока конкретной системы, система 10 центральной подачи может использоваться, чтобы впрыскивать побочный продукт, пар и/или охлаждающую жидкость в катушку и/или емкость, имея вертикальный компонент направления или под любым другим требуемым углом.

Может требоваться контроль над местом впрыскивания и углом впрыскивания. Например, подача в центр внутреннего пространства 30 катушки 20 может использоваться, чтобы гарантировать, что катушка и боковые стенки емкости для коксования подвержены устойчивому потоку побочного продукта. В качестве другого примера, контролируемый поток расплавленного и/или газообразного остаточного побочного продукта из инжекторного сопла 14 может гарантировать, что подвергание расплавленному остаточному побочному продукту является устойчивым по всей площади поверхности внутреннего пространства катушки 20 и емкости, снижая потенциальные вредные эффекты, связанные с многократным циклическим изменением температуры. В качестве другого примера, контролируемый поток расплавленного остаточного побочного продукта из инжекторного сопла 14 может обеспечи