專利名稱：中心進料系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于煉焦操作的中心進料系統(tǒng)，其可用于將殘留副產(chǎn)品、蒸汽和/或驟冷流體分配到容器內(nèi)，諸如將石油進料分配到焦炭塔(coke drum)內(nèi)。
背景技術(shù)：
在烴加工工業(yè)中，很多精煉廠從在精煉作業(yè)完成之后殘留的重質(zhì)殘油中提煉有價值的產(chǎn)品。這種提煉過程稱為延遲焦化。延遲焦化產(chǎn)生有價值的蒸餾物，在大容器或焦炭塔內(nèi)留下焦炭作為副產(chǎn)品。延遲焦化過程涉及將殘留副產(chǎn)品流從進料源通過入口引導(dǎo)到稱為焦炭塔的容器內(nèi)。在延遲焦化工業(yè)中的總趨勢是朝向提高的安全性、耐久性、高效和可靠性。用于引導(dǎo)加熱的殘留副產(chǎn)品從進料源流動通過入口進入焦塔塔內(nèi)的現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計不能滿足這些目標。利用允許對進入儲存容器的殘留副產(chǎn)品、蒸汽和驟冷流體的分配、散布和流動模式進行控制的分配系統(tǒng)可能是理想的。同樣，需要改進包括殘留副產(chǎn)品的材料和流體注射到大型焦炭塔內(nèi)的方式。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本文所實施和寬泛地描述的本發(fā)明，本發(fā)明的特征是用在延遲焦化系統(tǒng)或其它類似系統(tǒng)內(nèi)的中心進料注射系統(tǒng)。中心進料注射系統(tǒng)的某些實施例包括聯(lián)接到焦炭塔的筒和用于通過筒內(nèi)的開口將殘留副產(chǎn)品沉積在焦炭塔內(nèi)的中心進料注射系統(tǒng)。在某些實施例中，中心進料系統(tǒng)包括注射噴嘴，用于將進料原料引入焦炭塔內(nèi)。在某些實施例中，中心進料系統(tǒng)包括可通過筒和/或容器中的開口向內(nèi)延伸的可伸縮注射噴嘴，以用于將包括但不限于進料、蒸汽或驟冷流體的固體、液體和/或氣體引入焦炭塔內(nèi)。某些實施例可包括與可伸縮注射噴嘴可滑動接合的入口套管。在某些實施例中，不使用時，可伸縮噴嘴可離開筒和/或焦炭塔的主體而縮回到的入口套管內(nèi)。在某些實施例中，中心進料系統(tǒng)還包括可拆除地聯(lián)連到筒入口的管段，以便于在制造過程期間便于殘留副產(chǎn)品受控地分配或散布到儲存容器內(nèi)。在某些實施例中，中心進料系統(tǒng)還可包括聯(lián)接到入口筒的管段，該入口筒構(gòu)造成允許對中心進料系統(tǒng)本身內(nèi)的整個熱梯度進行控制。此外，本發(fā)明的實施例可提供通過一個或多個注射噴嘴將殘留副產(chǎn)品分配到儲存容器內(nèi)的方法。


為得到本發(fā)明的上述和其它優(yōu)點以及特征的方式，將參照附圖所示的具體實施例對以上簡潔描述的本發(fā)明給出更為具體的描述。要理解這些附圖僅示出了本發(fā)明的典型實施例，因此并不視為是對其范圍的限制，通過使用附圖將結(jié)合其它特殊性和細節(jié)描述和解釋本發(fā)明，在附圖中
圖1示出聯(lián)接到焦炭塔的分配系統(tǒng)的剖切立體圖；圖2示出另一分配系統(tǒng)，即包括聯(lián)接到焦炭塔的兩個相對的同軸入口進料器的系統(tǒng)的立體圖；圖3示出根據(jù)一實施例處于打開位置的中心進料系統(tǒng)的剖視圖，其聯(lián)接到筒，該筒聯(lián)接在延遲焦化系統(tǒng)中的焦炭塔與去頭閥之間；圖4示出處于縮回位置的中心進料系統(tǒng)的實施例的剖視圖；圖5示出根據(jù)本發(fā)明實施例的可伸縮注射噴嘴的立體圖；圖6示出中心進料系統(tǒng)的實施例的剖視立體圖；圖7示出中心進料系統(tǒng)和可伸縮噴嘴的實施例的剖視圖；圖8示出根據(jù)本發(fā)明一示例性實施例的可伸縮注射噴嘴的立體圖；圖9示出根據(jù)一實施例的可伸縮注射噴嘴的立體圖；圖10示出根據(jù)實施例的可伸縮注射噴嘴的立體圖；以及圖Ila和圖lib示出根據(jù)本發(fā)明實施例的可伸縮注射噴嘴的立體圖。
具體實施例方式容易理解的是，在本文的附圖中一般描述和示出的本發(fā)明的部件可按照多種不同的構(gòu)造來設(shè)置和設(shè)計。因此，圖1至圖11中表示的本發(fā)明的系統(tǒng)和方法的實施例的以下更詳細描述不旨在限制所要求保護的本發(fā)明的范圍，而僅僅表示本發(fā)明的當前優(yōu)選實施例。 本發(fā)明的當前優(yōu)選實施例通過參照附圖將能最好地被理解，在全部附圖中相似的部分由相似的標記來標示。本發(fā)明涉及用于將殘留副產(chǎn)品分配到儲存容器內(nèi)的方法和系統(tǒng)。優(yōu)選實施例具體涉及石油副產(chǎn)品到作為延遲焦化過程的一部分的焦炭塔內(nèi)的分配。各種考慮影響分配系統(tǒng)和方法的設(shè)計。例如，利用允許控制殘留副產(chǎn)品進入儲存容器的流動模式的分配系統(tǒng)可能是理想的。通過所有附圖示出分配系統(tǒng)的實例。圖1和圖2示出簡單進料系統(tǒng)的實例。如圖1和圖2中所示的系統(tǒng)所示，進料管路內(nèi)的壓力和殘留副產(chǎn)品的高溫相組合在副產(chǎn)品進入入口時在進料管路內(nèi)產(chǎn)生顯著的力。 可在壓力下通過入口將殘留副產(chǎn)品高速推進到容器內(nèi)部，撞擊與入口的排出區(qū)域相對的側(cè)壁支承結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)。盡管可預(yù)加熱容器，例如加熱到450華氏度的溫度，但仍可能在顯著較高的溫度下，例如約900 將進入的副產(chǎn)品注射到焦炭塔內(nèi)。加熱的殘留副產(chǎn)品的高速流撞擊垂直于或大致垂直于快速移動的加熱的殘留副產(chǎn)品流的方向的側(cè)壁支承本體的內(nèi)側(cè)表面。盡管圖1和圖2中所示的系統(tǒng)的簡化可能是理想的，但允許對進入容器的加熱的殘留副產(chǎn)品流進行附加控制的系統(tǒng)也可能是理想的。例如，加熱、加壓材料突然涌入不動的容器可能引起整個容器2、側(cè)壁支承本體4、下部凸緣5、將容器連接到其它部件的螺栓以及諸如去頭閥的明顯熱分布變化。加熱的殘留副產(chǎn)品可能注射到容器2內(nèi)并撞擊相對的側(cè)壁。受撞擊的壁和周圍區(qū)域立即開始變熱。側(cè)壁上的撞擊點是熱量從其開始分布到容器2 的其它相鄰區(qū)域的熱中心。一旦殘留副產(chǎn)品進入容器，則相對的側(cè)壁和周圍區(qū)域就被加熱。 經(jīng)過一段時間，殘留材料在與入口 6相對的位置聚集并堆積在容器2內(nèi)側(cè)。發(fā)生這種情況時，殘留副產(chǎn)品的連續(xù)涌入交替地撞擊冷卻的、新形成的焦炭而不是側(cè)壁，改變熱中心。當另外的殘留副產(chǎn)品繼續(xù)被注射到容器2內(nèi)時，撞擊點繼續(xù)遠離相對側(cè)壁朝向入口 6移動，且因此熱中心也繼續(xù)遠離相對側(cè)壁朝向入口 6移動，致使不均勻的熱分布或熱變化。由于以上述方式引入的殘留副產(chǎn)品，存在于容器2內(nèi)不均勻的熱分布或熱變化引起容器2、下部凸緣5以及聯(lián)接到容器2的相應(yīng)凸緣構(gòu)件、將兩者聯(lián)接在一起的螺栓以及附屬的閥內(nèi)不均勻的應(yīng)力分布。此外，延遲焦化過程通常利用至少兩個容器。在一個容器正在被填充時，另一個容器被清除材料并準備接受另一批副產(chǎn)品。在非運轉(zhuǎn)周期期間，容器被清除其內(nèi)容物時，其通過水冷卻并返回到平衡狀態(tài)。將熱殘留副產(chǎn)品分配到容器2并隨后水力清理副產(chǎn)品的循環(huán)方式導(dǎo)致容器2內(nèi)的熱差異和應(yīng)力。容器2的循環(huán)加載和卸載、或加應(yīng)力和去應(yīng)力稱為熱循環(huán)。除了其它因素，熱循環(huán)通常致使容器2及其部件的弱化或疲勞，這致使容器2的使用壽命縮短。除了容器和注射系統(tǒng)內(nèi)的熱變化，出于多種原因，對加熱的殘留副產(chǎn)品進入容器的流量進行控制可能是理想的。又例如，焦炭床形態(tài)可能受到各種因素的影響，各種因素包括流動溝道效應(yīng)和驟冷特性。流動溝道效應(yīng)是在殘留副產(chǎn)品被注射到焦炭塔底部內(nèi)時發(fā)生的復(fù)雜過程。例如，當容器開始填充時，殘留副產(chǎn)品的下壓的重量可能開始影響殘留副產(chǎn)品在從入口噴射時正在注射到容器內(nèi)的殘留副產(chǎn)品的流動溝道模式。不同的流通溝道模式影響焦化過程。流動溝道模式與焦化過程之間的關(guān)系是復(fù)雜的。例如，流動溝道效應(yīng)不僅影響殘留副產(chǎn)品到焦化容器內(nèi)的引入，而且影響在后續(xù)過程中蒸汽的引入以及用于冷卻焦床的驟冷流體的流動。均勻或不均勻的流動溝道效應(yīng)可能導(dǎo)致不同的驟冷特性。因而，產(chǎn)生特定流動溝道效應(yīng)模式、例如不均勻流動溝道效應(yīng)或均勻流動溝道效應(yīng)的復(fù)雜過程可以對填充焦炭塔時焦炭塔內(nèi)的熱變化具有附屬影響，注射到焦炭床內(nèi)以裂解揮發(fā)性有機復(fù)合物的、通過焦炭床的蒸汽運動可能導(dǎo)致改變的驟冷特性，改變的驟冷特性包括但不限于冷卻焦炭床所需的水量以及驟冷循環(huán)期間驟冷流體流過焦炭床的路徑。例如，形成的不均勻的流動溝道效應(yīng)可能致使不均勻的驟冷特性，這可能改變焦化容器內(nèi)的熱變化，有效地縮短焦化容器的壽命。又例如，不均勻的溝道效應(yīng)可能導(dǎo)致如下的驟冷特性，即劇烈地冷卻焦炭塔和焦炭床的部分，同時產(chǎn)生在從焦炭塔切割之前未被充分冷卻的焦炭床區(qū)域。當切割工具下降通過焦炭床且遇到焦炭床被加熱區(qū)域時，可能發(fā)生熱氣體、液體和顆粒物質(zhì)的爆炸。這些爆炸會是危險的。圖1示出一種類型的分配器或分配系統(tǒng)。盡管圖1中所示的系統(tǒng)的簡化可能是理想的，但允許對進入容器的加熱的殘留副產(chǎn)品流進行附加控制的系統(tǒng)也可能是理想的。具體來說，圖1示出附接或聯(lián)接到容器2(示出為焦炭塔)的分配器或分配系統(tǒng)的剖視立體圖。容器2包括柱形側(cè)壁支承體4和下部凸緣5。下部凸緣5還包括用于在其中接納螺栓的多個螺栓孔7，以固定地將容器2聯(lián)接到另一匹配的凸緣件，諸如聯(lián)接到去頭閥或中間筒組件(spool assembly) 0聯(lián)接到容器2的是副產(chǎn)品分配器6，示出為柱形管，該柱形管具有凸緣段和開口 8，以允許入口 6與容器2內(nèi)部流體連接。當進料管線聯(lián)接到入口 6時，進料管線內(nèi)的殘留副產(chǎn)品可通過開口 8被接收到入口 6內(nèi)、行進穿過入口 6的管結(jié)構(gòu)、并分配或配置在容器2內(nèi)。由于入口進料部6不能以受控和可預(yù)期方式分配副產(chǎn)品，所以在容器2 內(nèi)可能存在顯著量的不均勻熱分布、熱變化和不均勻的流動溝道效應(yīng)。
圖2示出另一種類型的分配器或分配系統(tǒng)。具體來說，圖2示出附接或聯(lián)接到容器2(示出為焦炭塔)的分配器或分配系統(tǒng)的立體圖。容器2包括柱形側(cè)壁支承體4和下部凸緣5。下部凸緣5還利用用于在其中接納高強度螺栓的多個螺栓孔7以將容器2固定地聯(lián)接到另一匹配的凸緣件9，諸如聯(lián)接到去頭閥或中間筒組件。聯(lián)接到容器2的是彼此相對且同軸定位的示出為入口進料1的第一副產(chǎn)品分配器、和示出為入口進料3的第二副產(chǎn)品分配器。在延遲焦化期間，入口進料1和3中的每個均用于將副產(chǎn)品分配到容器2內(nèi)。 盡管增加另一分配器或入口進料有助于減輕與殘留副產(chǎn)品涌入以上圖1中的焦化容器相關(guān)的某些問題，但兩個相對入口進料在這些問題上的彌補作用和益處僅是最小的。由于入口進料1和3不能以受控和可預(yù)期方式分配副產(chǎn)品，所以在容器2內(nèi)仍可能存在顯著量的不均勻熱分布、熱變化和不均勻的流動溝道效應(yīng)。圖3示出本發(fā)明中心進料注射系統(tǒng)10的實施例。該所示系統(tǒng)包括筒20、可伸縮注射噴嘴14以及設(shè)計成在延遲焦化系統(tǒng)內(nèi)運行的入口套管58。在某些實施例中，筒20包括柱形或錐形軸或支承體32，其具有側(cè)壁34以及分別形成在軸32的每端的上部凸緣M和下部凸緣觀。在典型的去頭操作中，筒20定位在焦炭塔與去頭閥之間的中間。焦炭塔可利用可配裝并聯(lián)接到筒20的上部凸緣M的匹配凸緣部分。同樣地，也具有匹配凸緣部分的去頭閥配裝并聯(lián)接到下部凸緣觀。筒20還包括內(nèi)部30和內(nèi)部側(cè)壁表面22。在某些設(shè)備中， 焦炭塔可焊接到筒20，或利用通過多個螺栓孔36配裝的多個螺栓而聯(lián)接到筒20。同樣，去頭閥可焊接到筒20，或使用通過多個螺栓孔40配裝的多個螺栓而聯(lián)接到筒20。中心進料系統(tǒng)10可包括入口套管58，該入口套管58用于將殘留副產(chǎn)品送到可伸縮注射噴嘴14。入口套管58可包括凸緣部件60，該凸緣部件60允許入口套管58聯(lián)接到進料管線112。當聯(lián)接到進料管線112時，用于焦炭制造的諸如石油副產(chǎn)品之類的殘留副產(chǎn)品可進入中心進料系統(tǒng)10。在某些實施例中，可伸縮注射噴嘴14在處于如圖3、圖6和圖7所示的打開位置時與入口套管58流體連通，允許殘留石油副產(chǎn)品、蒸汽和/或驟冷流體流過入口套管58并進入可伸縮注射噴嘴14。當可伸縮注射噴嘴14處于打開位置時，可允許石油副產(chǎn)品、蒸汽和 /或驟冷流體流過可伸縮注射噴嘴14、流出出口 81并進入筒的內(nèi)部30或容器內(nèi)部。在某些實施例中，可伸縮注射噴嘴14可被更改，以調(diào)節(jié)流動特性。在某些實施例中，可伸縮注射噴嘴14的直部分19可制造有內(nèi)徑與入口套管58的彎曲管段62相同的管道?；蛘?，可伸縮注射噴嘴14的直部分19可制造有內(nèi)徑比入口套管58的彎曲管段62大或者小的管道。在某些實施例中，可伸縮注射噴嘴14的直部分19精確地適于配合彎曲管段62的橢圓形。注射噴嘴14的形狀也可做成當注射噴嘴41在打開位置對準以允許殘留副產(chǎn)品流入容器時與彎曲管段62的輪廓無縫連續(xù)。在其它實施例中，可伸縮注射噴嘴14 的出口 81可構(gòu)造成各種形狀和尺寸。在某些實施例中，出口 81包括橢圓形且直徑至少與可伸縮注射噴嘴14的內(nèi)部空腔88的橫截面直徑同樣大，使得出口 81允許殘留副產(chǎn)品均勻流入筒20和容器，而不增加副產(chǎn)品流過中心進料系統(tǒng)10的阻力。入口套管58可包括靠近進料管線112并用于將入口套管58連接到進料管線112 的凸緣表面60，并還可包括用于將入口套管58連接到筒20的凸緣入口 6的第二凸緣表面 61。在某些實施例中，入口套管58設(shè)計成保持并可滑動地連接到可伸縮注射噴嘴14，允許注射噴嘴14從如圖3中所示的打開位置移動到如圖4中所示的縮回位置。入口套管58還可包括用于將入口套管58可操作地連接到致動器110的第三凸緣表面114。入口套管58還用于從進料管線112接收殘留副產(chǎn)品并如圖所示從凸緣60延伸。 在某些實施例中，入口套管58可一體形成有圖3和圖4中所示的彎曲約90°的彎曲管段 62，或者具有不同形狀的管段。例如，如圖5、圖6和圖7所示，入口套管58可構(gòu)造成形成有四通管段150。彎曲管段62或其它形狀的管段也可設(shè)計成彎曲比圖3或圖4中所示顯著多或顯著少的量，以適于中心進料系統(tǒng)10安裝到之前存在的煉焦器操作。例如，如果特定煉焦操作中的進料管線需要更鈍或尖銳的角，可相應(yīng)設(shè)計成形的管段62。在其它實施例中，成形管段62也可適于將石油副產(chǎn)品沿豎向軸線以及圖3和圖4中所示的水平彎曲改向。在其它實施例中，成形管段62可制造成包括一個以上的彎曲部，允許入口套管58順著安裝中心進料系統(tǒng)10所需的曲線路徑。因而，成形管段62允許中心進料系統(tǒng)10制造成改進任何現(xiàn)有的除焦操作，靈活地允許根據(jù)本發(fā)明各實施例的中心進料注射系統(tǒng)有效地實施，且安裝成本最低。在某些實施例中，進料管線、入口 58、成形管段62以及可伸縮注射噴嘴14中的每個在可伸縮注射噴嘴14處于打開位置時彼此流體連接。當注射系統(tǒng)10處于打開位置時， 可允許殘留副產(chǎn)品行進通過并最終沉積在筒20和所聯(lián)接的焦炭塔內(nèi)。在延遲焦化過程的各階段，也可允許蒸汽、水或其它流體行進通過中心進料系統(tǒng)注射。但是，當可伸縮注射噴嘴14處于如圖4所示的縮回位置時，進料管線入口 58和成形管段62可能保持與進料管線流體連接，但阻止殘留副產(chǎn)品流過中心進料系統(tǒng)進入焦炭塔。當縮回時，在從容器內(nèi)部切除焦炭時，系統(tǒng)10還可阻擋顆粒物質(zhì)(例如焦炭精煉物) 從容器進入系統(tǒng)10。對于入口套管58來說也可利用替代的結(jié)構(gòu)構(gòu)造。圖5、圖6和圖7中示出替代結(jié)構(gòu)構(gòu)造的某些實例。如圖5所示，可利用結(jié)構(gòu)上形成四通閥的入口套管58。如圖5、圖6和圖7所示，中心進料注射系統(tǒng)10的某些實施例包括筒20、可伸縮注射噴嘴14、以及設(shè)計成在焦化系統(tǒng)內(nèi)運行的入口套管58。入口套管58用于將殘留副產(chǎn)品、蒸汽和/或驟冷流體送到可伸縮注射噴嘴。入口套管58可包括凸緣部件60，該凸緣部件60允許入口套管聯(lián)接到進料管線112。如圖5所示，進料管線112可通過第二凸緣表面而聯(lián)接到入口套管58，并還可包括用于連接到致動器110的第三凸緣表面114。如前所述，可能實現(xiàn)入口套管58的結(jié)構(gòu)形狀的改變，以提供調(diào)節(jié)的流動特性和/ 或改善與殘留副產(chǎn)品、蒸汽和/或驟冷流體涌入焦化容器相關(guān)的問題。例如，可能改變熱變化、不均勻流動溝道效應(yīng)、不均勻驟冷特性和所經(jīng)歷的其它問題。此外，可控制中心進料系統(tǒng)本身內(nèi)的熱變化，同時允許熔融的烴進料流過中心進料系統(tǒng)10。圖6示出中心進料系統(tǒng) 10的實施例的剖視圖。中心進料系統(tǒng)10可包括管道的各種構(gòu)造，該管道允許融化的殘留物、蒸汽或驟冷材料進料到焦化容器內(nèi)。例如，中心進料系統(tǒng)10可包括可操作地連接到筒 20和致動器110的成形四通管段150。圖6中所示的可伸縮注射噴嘴處于打開位置，其中可伸縮注射噴嘴14延伸到筒20的內(nèi)部30。入口套管58優(yōu)選地包括靠近進料管線112并用于將入口套管58連接到進料管線112的凸緣表面60，并還可包括用于將入口套管58連接到筒20的凸緣入口 6的第二凸緣表面61。入口套管58還可包括設(shè)計成將入口套管58 連接到致動器110的凸緣表面的第三凸緣表面114。在某些實施例中，入口套管58設(shè)計成保持并可滑動地連接到可伸縮注射噴嘴14，允許注射噴嘴14從如圖6中所示的打開位置移動到縮回位置。入口套管58用于從進料管線112接納殘留副產(chǎn)品、蒸汽和/或驟冷流體。 由于中心進料系統(tǒng)10本身的平衡對稱性，某些實施例利用圖5、圖6和圖7中所示的成形四通管段150來調(diào)節(jié)整個中心進料系統(tǒng)10的熱梯度。調(diào)節(jié)中心進料系統(tǒng)10本身內(nèi)的熱梯度減少了與中心進料系統(tǒng)10相關(guān)部件的附屬磨損。例如，中心進料系統(tǒng)10的另一些實施例可構(gòu)造成利用如下的管系統(tǒng)，該管系統(tǒng)的構(gòu)造被設(shè)計成控制殘留物、蒸汽和/或驟冷材料通過進料系統(tǒng)10的流動。因而，盡管圖6中示出四通管系統(tǒng)，但也考慮了先前圖3和圖4中示出的彎曲管段及圖1和圖2中示出的直管段、以及允許熔融的殘留物、蒸汽和/或驟冷流體被進給到焦化容器內(nèi)的其它管構(gòu)造。中心進料系統(tǒng)10可由規(guī)定的管道或鑄造材料構(gòu)成，以按要求承受和輸送高溫、高壓殘留副產(chǎn)品。根據(jù)特定的最終用途且根據(jù)系統(tǒng)要求規(guī)定可使用其它尺寸和材料。實際上，盡管尤其適用于延遲焦化過程，但本發(fā)明也可用于其它制造領(lǐng)域，需要由不同材料構(gòu)造的每個領(lǐng)域。參照圖3，當殘留副產(chǎn)品從進料管線112進入中心進料系統(tǒng)10的入口套管58時， 其以高溫高速的狀態(tài)進入。因此，殘留副產(chǎn)品行進通過成形管段62。殘留副產(chǎn)品進入成形管段62并遇到可伸縮注射噴嘴14的入口 80。殘留副產(chǎn)品從入口 80行進通過可伸縮注射噴嘴14、并離開出口 81。在某些實施例中，可對注射位置以及引入筒和/或容器內(nèi)部的殘留副產(chǎn)品、蒸汽和/或驟冷流體的流動進行控制。例如，可控制相對于筒的引入角度。又例如，當殘留副產(chǎn)品進入筒20內(nèi)部30和/或容器時，其沿優(yōu)選地包括豎向分量的方向在筒20中心附近進入。 在其它實施例中，殘留副產(chǎn)品從除了筒20中心之外的、包括筒本身的內(nèi)部表面30附近的位置進入筒20的內(nèi)部30。又例如，如特定系統(tǒng)的所期望的流動溝道效應(yīng)所要求的，中心進料系統(tǒng)10可用于將副產(chǎn)品、蒸汽和/或驟冷流體注射到筒和/或容器內(nèi)，包括豎向方向分量或任何其它所要求的角度。對注射位置和注射角度進行控制可能是理想的。例如，可利用到筒20的內(nèi)部30 的中心內(nèi)的進料來確保筒和焦化容器的側(cè)壁暴露于副產(chǎn)品的持續(xù)流動。又例如，熔融的殘留副產(chǎn)品從注射噴嘴14的受控的流動可能確保暴露于熔融殘留副產(chǎn)品在筒20和容器內(nèi)部的整個表面面積上是持續(xù)的，從而減少與重復(fù)熱循環(huán)相關(guān)的潛在不利影響。又例如，熔融殘留副產(chǎn)品從注射噴嘴14的受控流動可確保對流動溝道效應(yīng)模式的控制。又例如，可對驟冷特性和去除來自焦炭床的揮發(fā)性有機復(fù)合物進行控制。此外，可改善與焦炭床內(nèi)熱點相關(guān)的問題。參照5、圖6和圖7，當殘留副產(chǎn)品、蒸汽和/或驟冷流體從進料管線112進入中心進料系統(tǒng)10的入口套管58時，殘留副產(chǎn)品、蒸汽和/或驟冷流體可經(jīng)由入口套管58行進通過成形的四通管段150、進入可伸縮注射噴嘴的入口 80。殘留副產(chǎn)品、蒸汽和/或驟冷流體可從入口 80行進到可伸縮注射噴嘴14并離開出口 81?？煽刂茪埩舾碑a(chǎn)品進入筒和/或容器的流動。例如，在某些實施例中，當殘留副產(chǎn)品進入筒20內(nèi)部30和/或容器時，其沿優(yōu)選地包括豎向分量的方向在筒20中心附近進入。在其它實施例中，殘留副產(chǎn)品從除了筒 20中心之外的、包括筒管本身的內(nèi)部表面30附近的位置進入筒20的內(nèi)部30。在某些實施例中，殘留副產(chǎn)品、蒸汽和/或驟冷流體以相對于筒的一定角度被引入筒內(nèi)部和/或容器是可以控制的。例如，如特定系統(tǒng)的所要求的流動溝道效應(yīng)所要求的，中心進料系統(tǒng)10可用于將副產(chǎn)品、蒸汽和/或驟冷流體注射到筒和/或容器內(nèi)，包括豎向方向分量或任何其它所要求的角度。在某些實施例中，當殘留副產(chǎn)品、蒸汽和/或驟冷流體進入筒20的內(nèi)部30和 /或焦化容器時，其在筒20中心附近并沿平行于焦炭塔本身的豎向軸線的方向進入。參照圖5、圖6和圖7，在某些實施例中，可控制殘留副產(chǎn)品、蒸汽和/或驟冷流體到筒和/或容器的流動。例如，可沿包括豎向分量的方向?qū)埩舾碑a(chǎn)品、蒸汽和/或驟冷流體分配到筒20內(nèi)，有效地控制殘留副產(chǎn)品、蒸汽和/或驟冷流體到筒管和/或容器內(nèi)的注射。例如，沿包括豎向分量的方向?qū)⑷廴跉埩粑镒⑸涞酵埠?或容器內(nèi)可以在筒20和/或容器的整個內(nèi)表面上產(chǎn)生一致的模式，而不是如在其它設(shè)計中發(fā)現(xiàn)的以垂直或大致垂直方式僅撞擊內(nèi)部側(cè)壁表面22。此外，由本發(fā)明的注射噴嘴14進行的控制能夠影響與采用熔融殘留物、蒸汽和/或驟冷流體填充容器相關(guān)的其它特性。例如，當控制熔融的殘留物、蒸汽和/或驟冷流體進入容器的注射模式和方向時，可顯著減少和控制在驟冷之后不均勻的流動溝道效應(yīng)和保留在焦炭床內(nèi)的熱點。幾乎豎向或部分豎向的分配可能直接由中心進料系統(tǒng)10的定位、可伸縮注射噴嘴14的內(nèi)部空腔82的彎曲段的角度和/或中心進料系統(tǒng)10內(nèi)部結(jié)構(gòu)障礙元件的存在而導(dǎo)致。因而，當殘留副產(chǎn)品、蒸汽和/或驟冷流體穿過可伸縮注射噴嘴14、進入并穿過入口 80并離開出口 81時，可通過利用可伸縮注射噴嘴14的不同長度、 通過規(guī)定內(nèi)部空腔82的彎曲段的彎曲角度或通過將障礙流動控制元件引入中心進料系統(tǒng) 10內(nèi)部來控制殘留副產(chǎn)品進入筒20的角度?？缮炜s注射噴嘴的出口 81可包括各種構(gòu)造。圖9、圖10和圖11示出替代性出口 81的立體圖。如圖9所示，出口 81包括兩個開口 120，兩個開口中的每個包括錐形套環(huán) 125。與兩個開口 120中的每個相關(guān)的錐形套環(huán)125可設(shè)計成具有替代的結(jié)構(gòu)構(gòu)造。如圖9 所示，第一錐形套環(huán)126可延伸到注射噴嘴14的內(nèi)部空腔88內(nèi)小于第二錐形套環(huán)127的距離。因而，改變?nèi)肟陂_口 81的形狀、利用套環(huán)或其它結(jié)構(gòu)流動控制結(jié)構(gòu)、更改套環(huán)或其它流動控制結(jié)構(gòu)的形狀可影響殘留副產(chǎn)品、蒸汽和/或驟冷流體通過可伸縮注射噴嘴14的流動并共同伴隨地影響殘留副產(chǎn)品、蒸汽和驟冷流體進入容器和筒的流動。如圖9所示，每個套環(huán)可包括套環(huán)出口 128、套環(huán)入口 130以及套環(huán)體132。套環(huán)入口 130、套環(huán)出口 1 以及套環(huán)本體132中的每個可在結(jié)構(gòu)上更改，以適于控制殘留副產(chǎn)品、蒸汽和/或驟冷流體通過中心進料系統(tǒng)的流動。此外，可伸縮注射噴嘴14的出口 81可配裝有流動控制裝置。在某些實施例中， 在出口 81處包括一系列孔或穿孔的流動控制裝置可用于改變來自出口的熔融殘留物的流動。例如，流動控制裝置可用于更改來自出口的熔融殘留物的流動的層流特性。類似地，流動控制裝置可用在中心進料系統(tǒng)10的各個位置，以改變?nèi)廴跉埩粑锿ㄟ^中心進料系統(tǒng)10 的流動。例如，可利用一個或多個流動控制裝置來以理想方式更改殘留物、蒸汽和/或驟冷流體通過系統(tǒng)的流動的層流特性，或改變通過中心進料系統(tǒng)10的特性。在某些實施例中，殘留副產(chǎn)品離開出口 81，該出口 81在結(jié)構(gòu)上已被更改成實現(xiàn)對殘留副產(chǎn)品通過中心進料系統(tǒng)并進入焦化容器的流動的控制。在某些實施例中，殘留副產(chǎn)品沿包括豎向分量的方向離開注射噴嘴14。在某些實施例中，殘留副產(chǎn)品以相對于側(cè)壁22 上的進入點成90°角的方式離開出口 81。同樣，并不朝向容器或筒20的相對側(cè)引導(dǎo)殘留副產(chǎn)品?；蛘?，注射系統(tǒng)10可設(shè)計成以相對于側(cè)壁22上進入點約85°、80°、75°、70°、 65°、60°、55°、50°、45°、40°、或者35°的角度將熔融殘留物、蒸汽和/或驟冷流體引入容器。或者，注射系統(tǒng)10可設(shè)計成以相對于側(cè)壁22上進入點約95°、100°、105°、 110°、115°、120°、125°、130°、135°、140°、或者145°的角度將熔融殘留物、蒸汽和 /或驟冷流體引入容器。在某些實施例中，內(nèi)部空腔82的彎曲段的特定角度和可伸縮注射噴嘴14的長度可根據(jù)系統(tǒng)要求和材料正沉積的容器的大小和尺寸而變化。在優(yōu)選實施例中，內(nèi)部空腔82 的彎曲段包括0°至90°之間的角度，與特定焦化容器內(nèi)所要求的角度范圍相一致。在某些實施例中，內(nèi)部空腔82的彎曲段在60°至90°之間，有效地產(chǎn)生離開出口 81的殘留副產(chǎn)品、蒸汽和/或驟冷流體的豎直或幾乎豎直的噴射，以所要求的方式填充到筒20和容器。 或者，實施例可利用內(nèi)部空腔82的在相對于筒20的入口點30°至60°之間的彎曲段，產(chǎn)生殘留副產(chǎn)品進入筒20和焦炭容器的大致豎直噴射。在某些實施例中，可使用較短的可伸縮注射噴嘴14。此外，較短可伸縮注射噴嘴 14可與內(nèi)部空腔82的彎曲段結(jié)合使用，使得可伸縮注射噴嘴的縮短長度與內(nèi)部空腔82的彎曲段聯(lián)接，該彎曲段具有設(shè)計成將殘留副產(chǎn)品噴射到焦炭塔內(nèi)部所要求點的角度?；蛘?， 某些實施例利用較長可伸縮注射噴嘴14，將可伸縮注射噴嘴14的出口 81直接放入筒20的中心或者甚至延伸超過筒20的中心。較長可伸縮噴嘴可與內(nèi)部空腔82的彎曲段內(nèi)的較豎直的彎曲部協(xié)作使用，使得殘留副產(chǎn)品在容器和筒20的中心處或中心附近直接輸送，或輸送至筒20內(nèi)部內(nèi)所要求的點，以控制殘留副產(chǎn)品、蒸氣和/或驟冷流體進入筒20和/或容器的流動。圖3和圖4例如示出本發(fā)明的實施例，其中利用了可伸縮注射噴嘴14的長度不足的一段，使可伸縮噴嘴14的出口 81延伸到筒20的中心。根據(jù)控制殘留副產(chǎn)品的流動和對于筒和容器的附屬填充的要求，可適當調(diào)整內(nèi)部空腔82的彎曲段的角度，以形成正在以所要求的進入角和速度被推入容器的殘留副產(chǎn)品、蒸汽和/或驟冷流體的噴射。同樣，實施例還可包括對可伸縮注射噴嘴14的內(nèi)部空腔82的彎曲段使用不同的角度，并且另外使用可伸縮注射噴嘴14的直部分19的各種長度來確保實施對殘留物流動的所要求的控制。此外，某些實施例改變內(nèi)部空腔82的彎曲段的角度以及可伸縮注射噴嘴14的直部分19的長度兩者，以適應(yīng)泵送到可伸縮注射噴嘴14的殘留副產(chǎn)品的粘度、速度和溫度梯度。插入套管58和可伸縮注射噴嘴14可包括均一的橫截面面積和/或內(nèi)徑，或可包括變化的橫截面面積或直徑。將中心進料系統(tǒng)10設(shè)計成包括變化的橫截面面積或直徑允許了中心進料系統(tǒng)10提供并適應(yīng)通過系統(tǒng)輸送的殘留副產(chǎn)品、蒸汽和/或驟冷流體的變化的量和速度，并有助于控制殘留副產(chǎn)品、蒸汽和/或驟冷流體送到筒20內(nèi)的流動?？缮炜s注射噴嘴14的出口 81也可構(gòu)造成橢圓型設(shè)計，從而在材料從出口 81進入筒20和容器時適應(yīng)材料。在各實施例中，出口 81的形狀可更改，以適應(yīng)正穿過可伸縮注射噴嘴14的各種速度和粘度和材料類型。此外，開口的形狀和大小可更改，以控制從可伸縮注射噴嘴的出口 81射出的材料和/或流體的噴射模式和流動特性。例如，較大的出口 81 可用于降低離開可伸縮注射噴嘴14的殘留副產(chǎn)品材料的速度。在其它實施例中，較小的出口 81可用于產(chǎn)生進入筒20和容器的較高速度的殘留副產(chǎn)品流。這樣，可控制從可伸縮注射噴嘴14噴射的熔融殘留副產(chǎn)品的模式，這增加了容器和筒的壽命、提高了安全性、提高了揮發(fā)性有機化合物的產(chǎn)量并有效地減少了用于維護和維修所必須的停機時間量。
圖4示出筒20和處于縮回位置的中心進料系統(tǒng)10的剖視圖。在延遲焦化過程期間，將殘留副產(chǎn)品饋送到筒20和容器內(nèi)，直到容器完全或幾乎充滿為止。一旦已將所要求水平的殘留材料饋送到容器內(nèi)，則殘留副產(chǎn)品流可與蒸汽混合，使得殘留副產(chǎn)品和蒸汽同時流入容器，可改變殘留副產(chǎn)品和蒸汽的比率，以增加揮發(fā)性有機化合物的產(chǎn)量或產(chǎn)生其它所要求的效果。此外，在特定容器填充時，蒸汽的量相對于殘留副產(chǎn)品的量可隨時間而增加或減小。一旦容器充滿，則可停止殘留副產(chǎn)品的流動。在典型的現(xiàn)有技術(shù)除焦過程中，容器接著用水驟冷，從而有效地冷卻和硬化殘留副產(chǎn)品。根據(jù)本發(fā)明的某些實施例，入口套管58和可伸縮注射噴嘴14可用于將蒸汽和/或水泵送到筒20和容器內(nèi)，有效地清除入口套管58 和可伸縮注射噴嘴14的任何殘余殘留副產(chǎn)品和/或允許驟冷容器和其內(nèi)容物。這有效地清洗入口套管58和可伸縮注射噴嘴14，并同時驟冷容器，減少用于驟冷容器的時間和水的量。在優(yōu)選實施例中，一旦入口套管和可伸縮注射噴嘴14已用蒸汽和/或水清洗，則可伸縮注射噴嘴14可如圖4所示縮回。根據(jù)本發(fā)明的各實施例，可利用使可伸縮注射噴嘴14縮回的各種方法。在某些實施例中，致動器Iio可聯(lián)接到可伸縮注射噴嘴的第一端86。致動器110可用于對可伸縮注射噴嘴14施力，有效地從筒30內(nèi)部縮回可伸縮注射噴嘴14。如圖4所示，然后可伸縮注射噴嘴14的第二端85有效地形成筒20的內(nèi)表面壁22的一部分。在填充、驟冷容器之后且清除入口套管和可伸縮注射噴嘴14之后，縮回注射噴嘴14允許隨后利用現(xiàn)有技術(shù)中已知的各種技術(shù)之一從焦化容器去除硬化含碳物質(zhì)，而沒有焦炭細?；蚱渌w粒物質(zhì)阻塞中心進料系統(tǒng)的風(fēng)險。通常，利用高壓水鉆從容器內(nèi)部切除硬化含碳材料。當從容器內(nèi)部切除固體含碳材料時，固體含碳材料通過容器底部的端口掉出、穿過筒20的內(nèi)部30而到達通常稱為斜槽的容器下方的區(qū)域，在這里含碳材料被收集和廢棄或被用于隨后的目的。延遲焦化的過程，且特別地是將殘留副產(chǎn)品從進料源引導(dǎo)到入口并允許殘留副產(chǎn)品分配或配置在容器內(nèi)的步驟包括利用分配器，分配器用于將副產(chǎn)品配置或引導(dǎo)到容器內(nèi)。當進料管線聯(lián)接到入口 6時，進料管線內(nèi)的殘留副產(chǎn)品通過開口 8被接收到入口 6內(nèi)、行進穿過入口 6的管結(jié)構(gòu)、并分配或配置在容器2內(nèi)。在填充循環(huán)期間和/或一旦容器充滿，則蒸汽可通過入口系統(tǒng)管路輸送到容器內(nèi)。蒸汽清潔入口系統(tǒng)10并除去有價值的烴副產(chǎn)品的焦炭，允許這些焦炭通過上方進料管線排出，焦炭通常在上方進料管線處通到分餾器。一旦將所有有價值烴副產(chǎn)品從容器內(nèi)的焦炭殘留物除去，則將蒸汽泵送到容器內(nèi)并通過出口釋放到排氣(blowdown)回收區(qū)域，直到容器和其內(nèi)容物的焦炭塔溫度達到約 500 T。此后通常將水通過入口系統(tǒng)泵送到容器內(nèi)并釋放到排氣區(qū)域，直到容器的內(nèi)容物達到約200下為止。一旦驟冷，則去頭閥打開，且開始從容器內(nèi)部切割焦炭的過程。當從容器內(nèi)部切去焦炭時，圖1中所示的簡單設(shè)計可能產(chǎn)生問題。因為入口 6在簡單系統(tǒng)中保持打開，所以允許焦炭細粒和顆粒物質(zhì)積聚在入口系統(tǒng)內(nèi)，有效地阻塞入口系統(tǒng)。為了減輕阻塞問題，某些操作允許水在整個切割過程期間流過入口系統(tǒng)，以確保入口系統(tǒng)保持不被阻塞。在某些操作中，在切割過程期間通過入口系統(tǒng)泵送每小時400-1000加侖的水以確保入口系統(tǒng)保持不被阻塞。
因為中心進料系統(tǒng)的某些實施例利用如圖3至圖7所示的可伸縮注射噴嘴，因而當固體含碳顆粒從容器降落到下方的槽時，可伸縮注射噴嘴并不暴露于固體含碳顆粒，從而有效地減輕如果允許保持暴露于降落的固體含碳物質(zhì)會對注射噴嘴造成的阻塞和/或損壞。替代性地，本發(fā)明考慮了利用具有可滑動外殼的固定注射噴嘴，可滑動外殼可用于在加熱循環(huán)之后但在容器除焦之前蓋住固定注射噴嘴的出口 81。替代性地，本發(fā)明考慮了利用連接到致動器的注射噴嘴，一旦容器已被殘留副產(chǎn)品填充到所要求的水平，則致動器會對注射噴嘴施加扭力，使得注射噴嘴的出口 81朝下，從而減少固體含碳材料涌入并阻塞注射噴嘴的幾率，而無需必須有效地將噴嘴本身從筒20內(nèi)部30縮回。但是，在優(yōu)選實施例中， 且如圖3和圖4所示，利用可伸縮注射噴嘴14。除了有效地密封筒20的入口 6，可伸縮注射噴嘴14還密封彎曲管段63內(nèi)的開口， 堵塞來自入口進料3的物質(zhì)和/或流體的流動。一旦通過本領(lǐng)域中使用的裝置已從容器內(nèi)部去除固體含碳材料，則容器是干凈的并準備好填充另外的殘留副產(chǎn)品。在所要求的時間上，可伸縮注射噴嘴接著移動到如圖3和5至圖7所示的打開位置，重新打開從入口套管 58、通過入口 80、通過可伸縮噴嘴14并到達出口 81的通道，允許殘留副產(chǎn)品被泵送到容器內(nèi)的后續(xù)循環(huán)。這樣，可重復(fù)完成從焦化容器填充、驟冷和去除固體含碳材料的過程，且對延遲焦化單元系統(tǒng)的焦化容器和筒管的損壞最小。圖8示出注射噴嘴的剖切圖，該注射噴嘴可以是可伸縮注射噴嘴14。如根據(jù)本發(fā)明的某些實施例所利用的，所示可伸縮注射噴嘴包括可伸縮注射噴嘴的第一端86、內(nèi)部帽 83、內(nèi)部空腔88、內(nèi)部空腔的直段84、內(nèi)部空腔的彎曲段82、可伸縮注射噴嘴的第二端85以及可伸縮注射噴嘴的直段19。在優(yōu)選實施例中，可伸縮注射噴嘴14如所示那樣構(gòu)造，以允許整個可伸縮注射噴嘴14與入口套管58的直部分可滑動地接合、使入口 80與入口套管58 對準、并使可伸縮注射噴嘴14的出口 81暴露于容器內(nèi)部，從而有效地允許殘留副產(chǎn)品從出口 81通過入口套管58和可伸縮注射噴嘴14流入容器。如上文所指出的，內(nèi)部空腔82的彎曲段的角度可更改，以按要求調(diào)整進入容器的殘留副產(chǎn)品、蒸汽和/或驟冷流體的流動特性。此外，出口 81的形狀和大小可根據(jù)要求更改，以產(chǎn)生進入容器的殘留副產(chǎn)品、蒸汽和 /或驟冷流體的所要求的流動模式。此外，可按要求更改可伸縮注射噴嘴14的直段19的長度和直徑，以產(chǎn)生通過注射噴組14本身并進入筒30和容器內(nèi)部的殘留副產(chǎn)品、蒸汽和/或驟冷流體的所要求的流動?？缮炜s注射噴嘴的第一端86可構(gòu)造成提供到致動裝置的聯(lián)接，允許可伸縮注射噴嘴14可互換地移動到打開位置或縮回位置，以允許容器的后續(xù)焦化循環(huán)和除焦循環(huán)。本發(fā)明考慮了各種致動裝置。例如，可根據(jù)本發(fā)明的各實施例利用電致動裝置、液壓致動裝置、氣動致動裝置和手動致動裝置。本領(lǐng)域的技術(shù)人員會理解，其它致動裝置也是可用的， 并可與本發(fā)明結(jié)合使用以實現(xiàn)對注射噴嘴14本身的打開和縮回的所要求的控制。本發(fā)明考慮可伸縮注射噴嘴14的形狀將符合入口套管的內(nèi)部空腔。盡管示出具有圖3至圖7中的圓形橫截面，但考慮了入口套管58內(nèi)部的橫截面形狀和可伸縮注射噴嘴 14本身的伴隨形狀可以不是圓形。例如，可伸縮注射噴嘴可構(gòu)造成具有橢圓橫截面。改變可伸縮注射噴嘴14的橫截面的形狀以改變殘留副產(chǎn)品的流動特性和注射模式可以是所希望的。不同的流動一致性和速度可能進一步要求可伸縮注射噴嘴14的內(nèi)部空腔88以及入口套管58的內(nèi)部空腔88構(gòu)造成在可伸縮注射噴嘴14的直部分19的整個長度具有完全不同的橫截面。例如，在某些實施例中，要求使用如圖所示的大致圓筒形和直的內(nèi)部空腔88， 而在另一些實施例中，要求內(nèi)部空腔88的內(nèi)徑沿可伸縮注射噴嘴14的直部分19的長度從可伸縮注射噴嘴的第一端85向可伸縮注射噴嘴14的第二端86逐漸減小或增加，從而當殘留副產(chǎn)品流過可伸縮注射噴嘴14時有效地減小或增加施加到殘留副產(chǎn)品的阻力。如前文所述，入口 80和出口 81的大小和形狀可改變成使入口 80符合入口套管58 在彎曲管段63處的內(nèi)部形狀(本例就是這樣)，從而允許殘留副產(chǎn)品流動通過入口套管58 和注射噴嘴14，而不會遇到阻礙性結(jié)構(gòu)件的阻力。圖6、圖7和圖9各示出注射噴嘴14的某些實施例。所示的可伸縮注射噴嘴14可包括伸縮噴嘴的第一端86、內(nèi)部帽83、內(nèi)部空腔88、內(nèi)部空腔的直段84、可伸縮注射噴嘴的第二端85、至少一個開口 120以及在某些實施例中的多個開口 120、錐形套環(huán)125，其中錐形套環(huán)包括各種構(gòu)件，所述各種構(gòu)件包括套環(huán)出口 128、套環(huán)入口 130以及套環(huán)體132。在某些實施例中，可伸縮注射噴嘴14如所示那樣構(gòu)造，以允許整個可伸縮注射噴嘴14與入口套管58的直部分可滑動地接合、使入口 80與入口套管58對準、并使可伸縮注射噴嘴14的出口 81暴露于容器內(nèi)部，有效地允許殘留副產(chǎn)品、蒸汽和/或驟冷流體從出口 81通過入口套管58和可伸縮注射噴嘴14流入容器。如前文所指出的，多個開口和套環(huán)或其它流動控制裝置的使用可用于按要求產(chǎn)生進入容器的殘留副產(chǎn)品、蒸汽和/或驟冷流體的所要求的流動模式。如圖6、圖7和圖9所示，本發(fā)明的各實施例可利用以線性方式設(shè)置在可伸縮注射噴嘴14頂部上的兩個出口 81， 允許殘留副產(chǎn)品、蒸汽和/或驟冷流體向上或以其它所要求的角度噴射到容器內(nèi)。如圖所示，錐形套環(huán)125的使用也可用于改變流動模式。或者，如圖10所示，套環(huán)出口 1 可與非錐形的套環(huán)體132結(jié)合使用。如圖6和圖7所示，可伸縮注射噴嘴的第一端86可構(gòu)造成提供與致動裝置的聯(lián)接，允許可伸縮注射噴嘴14可互換地在打開位置和縮回位置之間移動，以允許后續(xù)的對于容器的焦化和除焦循環(huán)。本發(fā)明考慮了各種致動裝置。如前文所指出的，所考慮的致動器的實例包括電的、液壓的、氣動的和手動的致動裝置或結(jié)構(gòu)?？缮炜s注射噴嘴14可構(gòu)造成符合入口套管的內(nèi)部空腔。如圖6和圖7所示，可伸縮注射噴嘴設(shè)計成具有圓形橫截面，并如圖所示與具有圓形橫截面的套環(huán)出口 1 以及具有圓形橫截面的套環(huán)體結(jié)合使用。盡管可伸縮注射噴嘴14的這些例舉的構(gòu)成元件中的每個示出具有圓形橫截面，但考慮了可以利用替代的橫截面形狀。例如，套環(huán)出口 1 和套環(huán)體132可構(gòu)造成具有橢圓形橫截面。改變可伸縮注射噴嘴14、內(nèi)部空腔88、內(nèi)部空腔的直段84、錐形或非錐形的套環(huán)125、套環(huán)入口 130和套環(huán)體132的橫截面的形狀可能是改變殘留副產(chǎn)品的流動特性和注射模式所要求的。不同的流動一致性和速度可進一步要求可伸縮噴嘴14的各例舉的構(gòu)成元件在該部分的整個長度上具有完全不同的橫截面。例如，如圖6 和圖7所示，內(nèi)部空腔88具有當殘留副產(chǎn)品、蒸汽和/或驟冷流體從可伸縮注射噴嘴的第一端86向可伸縮注射噴嘴的第二端85流動時改變的橫截面。利用多個套環(huán)出口基本上使可伸縮注射噴嘴14的內(nèi)部空腔88的橫截面呈錐形。不同的流動一致性和速度可進一步要求可伸縮注射噴嘴的各構(gòu)成元件構(gòu)造成利用不同的橫截面形狀。例如，如圖6和圖7所示，錐形套環(huán)入口 130構(gòu)造有橢圓形橫截面形狀，而套環(huán)體本身構(gòu)造有圓形橫截面形狀。因而，在某些實施例中，要求使用如圖1至圖5所示的大致柱形和/或直的內(nèi)部空腔88，而在另一些實施例中，可能希望內(nèi)部空腔88的內(nèi)徑沿可伸縮注射噴嘴14的直部分19從可伸縮注射噴嘴的第一端85向可伸縮注射噴嘴14 的第二端86逐漸減小或增加，當殘留副產(chǎn)品、蒸汽和/或驟冷流體流過可伸縮注射噴嘴14 時有效地減小或增加施加到殘留副產(chǎn)品、蒸汽和/或驟冷流體的阻力。如上文所述，入口 80、130以及出口 81、1 的大小和形狀可改變成使入口 80、130 符合入口套管58的內(nèi)部形狀，從而允許殘留副產(chǎn)品、蒸汽和/或驟冷流體流動通過入口套管58和注射噴嘴14，而不會遇到阻礙性結(jié)構(gòu)件的阻力?；蛘撸衫米璧K性結(jié)構(gòu)件或流動控制結(jié)構(gòu)來改變殘留副產(chǎn)品、蒸汽和/或驟冷流體通過可伸縮注射噴嘴14進入容器內(nèi)部的流動模式。如圖6、圖7、圖9、圖10和圖11所示，考慮了各種阻礙性特征。如圖6、圖7和圖9所示，使用伸入可伸縮注射噴嘴的內(nèi)部空腔88的錐形套環(huán)用于同時改變可伸縮注射噴嘴14本身的內(nèi)部空腔88的橫截面形狀并控制進入容器內(nèi)部的殘留副產(chǎn)品、蒸汽和/或驟冷流體的流動路徑?；蛘撸衫梅清F形套環(huán)134。如圖10所示，可利用各種套環(huán)形狀和套環(huán)相對于可伸縮注射噴嘴的內(nèi)部空腔88 的角度。例如，在各圖中所示的套環(huán)相對于可伸縮注射噴嘴14的內(nèi)部空腔的直段84以直角設(shè)置。但是，考慮了套環(huán)可以相對于內(nèi)部空腔的直段84以直角之外的某個角度設(shè)置。例如，考慮到了，套環(huán)可與圖5所示的實施例結(jié)合使用，使得套環(huán)以相對于副產(chǎn)品通過內(nèi)部空腔直段84的流動成鈍角或銳角設(shè)置。除了改變套環(huán)體132相對于通過內(nèi)部空腔的直段84的流體流動設(shè)置的角度之外， 還考慮了可利用套環(huán)出口的各種形狀。如圖10中所示，可利用套環(huán)出口 1 的替代橫截面， 以改變殘留副產(chǎn)品、蒸汽和/或驟冷流體的流動特性和注射模式。此外，如圖10和圖11所示，套環(huán)出口 1 和套環(huán)體132的角度可關(guān)于其相對于焦炭塔中心線或焦炭塔軸線的位置而改變。也可利用替代性阻礙性元件和流動控制結(jié)構(gòu)。例如，圖Ila示出使用多個出口 138，每個出口可通過用套環(huán)125、134，套環(huán)出口 128，套環(huán)入口 130和套環(huán)體132相聯(lián)接?；蛘撸鄠€出口 138可與單個套環(huán)關(guān)聯(lián)，或可包括用于單個套環(huán)的出口并與單個套環(huán)125、134 以及套環(huán)體132關(guān)聯(lián)，使得殘留副產(chǎn)品、蒸汽和/或驟冷流體通過可伸縮注射噴嘴的流動被引導(dǎo)通過單個套環(huán)體132但從多個出口 138噴射到容器內(nèi)。又例如，圖lib示出使用擋板140作為比噴嘴開口 81更靠近可縮回注射噴嘴第一端86放置的阻礙性元件。因而，擋板140或多個擋板140可用于改變殘留副產(chǎn)品、蒸汽和 /或驟冷流體從出口 81的流動特性和注射模式。各種形式的出口 81可與擋板140結(jié)合使用，且考慮到了，本文討論的每個出口 81設(shè)計可與擋板140或多個擋板140結(jié)合使用。應(yīng)當注意，本發(fā)明的中心進料系統(tǒng)10和分配系統(tǒng)可用于焦炭塔或直接聯(lián)接到焦炭塔，而不使用筒20部分。在該實施例中，中心進料系統(tǒng)10和系統(tǒng)如上所述作用，僅殘留副產(chǎn)品將直接分配到焦炭塔內(nèi)。在不脫離本發(fā)明的精神或?qū)嵸|(zhì)特征的前提下，本發(fā)明可實施成其它特定形式。上述實施例在所有方面都將被理解成僅僅是示例性的而不是限制性的。因此，本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求書而不是前面的說明書來限定。所有落入權(quán)利要求書等同物的含義和范圍內(nèi)的改變都將包含在權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1 一種中心進料系統(tǒng)，包括可伸縮注射噴嘴，所述注射噴嘴延伸到儲存容器和筒中的一個內(nèi)，以將殘留副產(chǎn)品引入到所述儲存容器內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的中心進料系統(tǒng)，其特征在于，還包括一個出口或多個出口。
3.如權(quán)利要求1所述的中心進料系統(tǒng)，其特征在于，還包括兩個出口。
4.如權(quán)利要求1所述的中心進料系統(tǒng)，其特征在于，還包括流體阻礙裝置。
5.如權(quán)利要求4所述的中心進料系統(tǒng)，其特征在于，所述流體阻礙裝置選自下列構(gòu)成的組錐形套環(huán)、擋板、非錐形套環(huán)以及套環(huán)體。
6.如權(quán)利要求5所述的中心進料系統(tǒng)，其特征在于，所述錐形套環(huán)包括錐形套環(huán)的入口、套環(huán)體和套環(huán)出口。
7.如權(quán)利要求5所述的中心進料系統(tǒng)，其特征在于，所述非錐形套環(huán)體包括錐形套環(huán)的入口、套環(huán)體和套環(huán)出口。
8.如權(quán)利要求4所述的中心進料系統(tǒng)，其特征在于，所述流體阻礙裝置包括具有多個孔的出口。
9.如權(quán)利要求1所述的中心進料系統(tǒng)，其特征在于，還包括入口套管，所述入口套管聯(lián)接到所述儲存容器并與所述可伸縮注射噴嘴能滑動接合，由此所述可伸縮注射噴嘴能離開所述筒和所述煉焦塔的主體之一而縮回到所述入口套管內(nèi)。
10.如權(quán)利要求9所述的中心進料系統(tǒng)，其特征在于，所述入口套管包括用于聯(lián)接到入口進料管線的第一凸緣表面以及連接到所述儲存容器的第二凸緣表面。
11.如權(quán)利要求9所述的中心進料系統(tǒng)，其特征在于，所述入口套管包括成形四通管段和彎曲管段中的一個。
12.如權(quán)利要求1所述的中心進料系統(tǒng)，其特征在于，所述可伸縮注射噴嘴是大致柱形形狀。
13.如權(quán)利要求1所述的中心進料系統(tǒng)，其特征在于，所述可伸縮噴嘴包括第一端和第二端，所述第一端聯(lián)接到致動器，且所述第二端構(gòu)造成在縮回時形成所述儲存容器的內(nèi)壁表面的一部分。
14.如權(quán)利要求9所述的中心進料系統(tǒng)，其特征在于，所述可伸縮注射噴嘴和所述入口套管中的一個包括變化的橫截面面積。
15.如權(quán)利要求9所述的中心進料系統(tǒng)，其特征在于，所述可伸縮注射噴嘴和所述入口套管中的一個包括相等的橫截面面積。
16.如權(quán)利要求1所述的中心進料系統(tǒng)，其特征在于，所述儲存容器是焦炭塔。
17.如權(quán)利要求1所述的中心進料系統(tǒng)，其特征在于，所述儲存容器是將至少兩個帶凸緣部件聯(lián)接在一起的筒。
18.如權(quán)利要求9所述的中心進料系統(tǒng)，其特征在于，所述入口套管和所述可伸縮注射噴嘴之一包括沿其跨度范圍變化的橫截面面積，從而提供和適應(yīng)所述殘留副產(chǎn)品的變化的體積。
19.如權(quán)利要求1所述的中心進料系統(tǒng)，其特征在于，所述殘留副產(chǎn)品以選自如下組的角度分配到所述儲存容器內(nèi)0°至90°之間的角度、約20°至30°之間的角度、約30°至 60°之間的角度、以及約60°至90°之間的角度。
20.一種用在延遲焦化系統(tǒng)中的中心進料注射系統(tǒng)；所述中心進料注射系統(tǒng)包括 筒，所述筒能配裝到焦炭塔和去頭閥；以及中心進料系統(tǒng)，所述中心進料系統(tǒng)聯(lián)接到所述筒，所述中心進料系統(tǒng)包括 可伸縮注射噴嘴，所述可伸縮注射噴嘴向內(nèi)延伸到所述筒與所述焦炭塔之一內(nèi)；以及入口套管，所述入口套管聯(lián)接到所述筒和所述焦炭塔之一并與所述可伸縮注射噴嘴能滑動接合，由此所述可伸縮噴嘴能離開所述焦炭塔和筒之一而縮回到所述入口套管內(nèi)。
21.一種延遲焦化系統(tǒng)，包括進料源，所述進料源能夠?qū)⑹透碑a(chǎn)品送到延遲焦化系統(tǒng)； 儲存容器； 去頭閥；中心進料注射系統(tǒng)，所述中心進料注射系統(tǒng)與所述儲存容器一起操作，所述中心進料注射系統(tǒng)包括筒，所述筒能配裝到所述儲存容器與所述去頭閥之間的中間位置； 中心進料系統(tǒng)，所述中心進料系統(tǒng)聯(lián)接到所述筒，所述中心進料系統(tǒng)包括 延伸到所述筒內(nèi)的可伸縮注射噴嘴。
全文摘要
本發(fā)明的特征是一種用于延遲焦化系統(tǒng)或任何其它類似系統(tǒng)內(nèi)的中心進料系統(tǒng)。所述中心進料系統(tǒng)具有入口套管，該入口套管與可伸縮噴嘴可滑動地接合，所述可伸縮噴嘴具有入口和出口，其與殘留副產(chǎn)品的進料源流體連接，從而允許殘留副產(chǎn)品從所述進料源流到容器內(nèi)，由此實現(xiàn)或引起遍及整個容器的均勻的熱分布。
文檔編號C10G9/14GK102325860SQ201080007568
公開日2012年1月18日 申請日期2010年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月11日
發(fā)明者加里·拉森, 魯賓·拉赫 申請人:科蒂斯-賴特流體控制公司