Коксовая печь периодического действия

 

Изобретение относится к технике производства кокса в печах, обогреваемых газами и может быть использовано в установках получения спецкокса периодическим коксованием в кубах нефтяных остатков . Сущность изобретения состоит в увеличении степени равномерности обогрева куба, что имеет следствием возрастание срока его службы, сокращение длительности процесса коксообразования и уменьшение расхода топлива на обогрев куба. Для обеспечения указанных эффектов топка размещена над газоходом, под выполнен в виде двух симметричных относительно оси куба, наклонных к центральной продольной оси плоскостей. Горел очные устройства выполнены в виде радиационных инжекционных горелок . Предложены и обоснованы расстояния от поверхности куба до плоскостей пода. Полость топки сообщена с полостью газохода посредством центральной продольной щели, ширина которой составляет 0,01-0,02 от диаметра куба. 1 ил., 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з С 10 В 5/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4832455/26 (22) 29.05.90 (46) 30.12.92. Бюл. Й 48 (71) Институт газа АН УССР (72) С.П.Гориславец, Б.К,Ильенко, А.Н.Белоусов, Н.А.Дивин, Б.И.Микерин, В.А.Эдельман, А.В.Брескин, Ю.А.Ткачев и И.И.Хаит (56) Патент США%4196052, кл. С 10 В 5/02, 1981.

Красюков А.Ф. Нефтяной кокс. М.: Химия, 1966, с. 72. (54) КОКСОВАЯ ПЕЧЬ ПЕРИОДИЧЕСКОГО

ДЕЙСТВИЯ (57) Изобретение относится к технике производства кокса в печах, обогреваемых газами и может быть использовано в установках получения спецкокса периодическим коксованием в кубах нефтяных осИзобретение относится к коксовым печам, обогреваемым газами. Печь может быть использована в установках получения спецкокса периодическим коксованием в кубах нефтяных остатков.

Известна конструкция коксовой печи с горизонтально расположенной камерой коксования и обогреваемыми каналами, снабженная обогревательным простенком, содержащим одну или более камер и расположенным между камерой коксования и обогревательными каналами. Недостатки известной конструкции коксовой печи заключаются в ее значительной металлоемкости и конструктивной сложности, вызванных необходимостью сооружения обогревательных каналов и обогревательного простенка с камерами.,.,!Ы,, 1784627 А1

2 татков. Сущность изобретения состоит в увеличении степени равномерности обогрева куба, что имеет следствием возрастание срока его службы, сокращение длительности процесса коксообразования и уменьшение расхода топлива на обогрев куба. Для обеспечения указанных эффектов топка размещена над газоходом, под выполнен в виде двух симметричных относительно оси куба. наклонных к центральной продольной оси плоскостей. Горелочные устройства выполнены в виде радиационных инжекционных горелок. Предложены и обоснованы расстояния от поверхности куба до плоскостей пода. Полость топки сообщена с полостью газохода посредством центральной продольной щели, ширина которой составляет 0,01-0,02 от диаметра куба. 1 ил., 2 табл, ° авек

Наиболее близкой к заявляемой по технической сущности и достигаемому реэуль- 00 тату является коксовая печь, содержащая фь коксовый куб со штуцерами для подачи О сырья, выхода парафинистых соединений и выхода газообразных продуктов коксования, топку с горелочными устройствами и газоход. Топка расположена под коксовым „ кубом, выполнена прямоугольного сечения, состоит из вертикальных боковых и торцевых стен, а также вертикальной перевальной стенки для перетока дымовых газов из топочного пространства в газоход. В нижней части топки установлено горелочное устройство для обогрева коксового куба.

Недостатки известной конструкции коксовой печи заключаются:в том, что при при1784627

3 4 нятом расположении горелочного устройства пример, гидравличную смолу. Разжигают и форме топочной камеры не обеспечивается горелки 10 и выводят коксовую печь на техравномерный обогрев-поверхности куба, что нологический температурный режим. В пеприводит к местйым перегревам и преждев- риод процесса коксования осуществляют ременному разрушению поверхности куба. 5 отвод парафинистых соединений через штуСравнительно большойобьемтопочной каме- цер 8 и газообразных продуктов коксования ры в сочетании с неравйомерным обогревом через штуцер 9, Дымовые газы, образовавприйодит, к ухудшению теплообмена между шиеся в процессе сжигания топлива в радидымовыми газамий поверхностью куба, след- а ц и о н н ы х и н ж е к ц и о н н ы х го р ел к а х ствйем чего являются йоаышенные потери 10 направляют к поверхности куба 6 и затем, тепла сфходйщйми газами; низкий КПД топки "" после интенсивного теплообмена с последи повышенный расход топлива на обогрев ней, отводят через продольную центральпечи.....: ... ную щель в газоход. После завершения

В предлагаемой коксовой печи перио- цикла коксованйя производят выгрузку кокдического действия. содержащей коксовый 15 са и вновь повторяют цикл. куб со штуцерами для подачи сйрья, выхода В соответствии с технологически;4 репарафинистых соедийений и газообразных гламентом установки производства спецпродуктов коксованйя, размещенную под кокса в процессе коксования поддерживают ним топку с боковыми стенками и подом с температуру стенки коксового куба 480установленными в нем горелочными устрой- 20 500 С, длительность цикла коксования соствами и газоходом, согласно изобретению, ставля т 30 часов, а длительность периода топка размещена над газоходом, под вы- разогрева холодного сырья — 6 часов, полнен в виде двух симметричных относи- В табл. 1 приводятся результаты испы тельно вертикальной оси куба, наклонных к таний предлагаемой коксовой печи, иллюстцентральнойосй плоскостей, при этом горе - 25 рирующие влияние расстояния от пода лочные устройства выполнены в виде ради- топки до поверхности куба на температуру ацйонных инжекционных горелок, куб куба и длительность периода разогрева до размещен на расстоянии от каждой из пло- рабочих температур. скостей пода, составляющей 0,20-0,25 его Из данных табл. 1 следует, что расстоядиаметра, а полостьтопки сообщенас поло- 30 ние от наклонного пода топки, в котором стью газохода посредством центральной установлены горелки, до поверхности куба. продольной щели, ширина которой состав- - т.е, степень удаления горелок от поверхноляет0,01-0,02 от диаметра куба. сти куба,"влияет на ее температуру. При

На чертеже представлен поперечный расположении наклонного пода топки коксоразрвз коксовой печи. 35 вой печи от поверхности куба на расстояние

Предлагаемаякоксоваяпечьустановле- 0,18D<, где Ок — диаметр куба (пример 1), на на основании 1, которое вместе с верти- температура поверхности куба составляет кальными стенками 2 и арочным сводом.3 530 С,т,е. вышетемператур. предусмотренобразуют газоход. В арочном своде выпал- ных технологическим регламентом. Превынена продольная центральная щель. Над 40 шение указанных температур приведет к арочным сводомустановленатопка, образо- перегреву куба и преждевременному выхованная вертикальными стенками 4 и на- ду его иэ строя. При удалении наклонного клонным подом 5, и соединенная с податопкисгорелкамиотповерхностикуба . газоходом продольной центральной щелью, на расстояние, равное 0,20-0,250к, и римеры

На вертикальных стенках топки 4 установ- 45 2-4; т.е. на заявляемые значения, темпераленкоксойыйкубб,снабженныйштуцерамй тура поверхности куба составляет 480для подачи сырья 7, выхода парафинистых 500 С, что Соответствует температурам, соединений 8и выхода газообразных прадук- допускаемым регламентом. При увеличении тов коксования 9. На наклонном поде 5 на указанного расстояния. выше заявленных расстоянии 0,20-0,25 диаметра куба от на- 50 значенйй (0,270», пример 5) температура ружной поверхности куба попериферийуста- стенки куба снижается до 470 С, т.е, ниже. навлены один или несколько параллельных температур, предусмотренных технологичерядов радиационных инжекционны горелок ским регламентом. Следствием этого явля10. Ширина продольной центральной щели, ется снижение температуры коксования. соединяющей топку с газоходом, составляет 55 Иэ данных табл. 1 следует, что длитель0,01-0,02диаметра куба. - — -: - —: ность разогрева куба при его обогреве в

Коксовая печь работает следующим об- печи заявляемой конструкции ниже, чем при разом;.-:" -.:: :.:=:: --": ---""- ==:-- " - суЩествующей системе обогрева. Этому

Вкоксовыйкуббчерезштуцер7подают способствует более равномерный обогрев сырье для получения нефтяного кокса, на- куба в печи предлагаемой конструкции.

1784627

5 6

На втором этапе испытаний обосновы- Таким образом. использование заяввали влияние ширины продольной цент- ленной конструкции коксовой печи позволяральной щели, соединяющей топку с ет осуществить интенсивный равнойерный газоходом, на показатели работы коксоiciA обогрев коксового куба и снизить тепловые печи. В качестве контроля, характеризую - 5 потери с дымовыми газами, что способству щего влияние ширины щели на показатели - ет увеличению срока службы коксового куработыкоксовойпечи,приняторазреженйе ба. сокращению длительности периода в топке. Выбор указанного критерия обус- разогрева и уменьшению расхода топлйеа. ловлен тем, что при минймальном разреже- . Испытания заявленйой конСтрукции нии в топке обеспечивается наиболее 10 коксовой печи, йровеДемные на Волгоградэффективная циркуляция газов к поверхно- ском НПЗ, показали, что по сравнению с сти коксового куба, что, в свою очередь,: . прототипом, достигается- Снижение длиспособствует интенсификации конвектив- тельйости цикла коксования: —..: благодаря ноготеплообмена, снижению потерьтепла уменьшению времени разогрева куба с 30 с уходящими в газоход дымовыми газамй и 15 до 26,0-26,5 ч, повышается КПД топки с снижению расхода топлива на обогрев, Pe- -,:25-30 до 40-45$, снижается расход топлизультаты испытаний сведены в табл. 2.;.:,:: .::: -ва на обогрев куба на 15-20 .

Из данных таблицы следует, что при" ши- рине щели между топкой и газоходом, рав- .::: Ф о р м ул а и 3 о б р ете н и я ной 0,008 диаметра куба (пример 1), 20 Коксовая печь периодического дейстразрежение в топке равно О. При отсутствии . вия, содержащая коксовйй куб со штуцераразрежения в топке нарушается устойчивая .,ми для подачи сырья, выхода парафинистых работа горелок, дымовые газы через корпу - соединений и газообразных продуктов коксоса горелок поступают в наружное простран- "юаййя, разме ценную под ним топку с боковы- ство печи, минуя газоход, снижая при этом 25 мйстенкамий подом сустановленными в нем тепловую нагрузку печи и ухудшая при этом " горелочнымй устройствами и газоход, от л иусловия работы обслуживающего персона- ч а ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения ла. При заявленной ширине щели; равной срока службы, сокращения длительности

0,01-0,02 диаметра куба (примеры 2-4), раз- . процесса коксоеания и умей ьшения расхо-. режение втопкесоставляет1,0-2,0мм в.ст., 30 да топлива, тойка размещена над газохочто соответствует условиям наиболее ин-:: -дом,- под выполнен в виде двух тенсивной циркуляции дымовых газов к по-. . симметрйчных относительно вертикальной верхностикоксовогокубаи,следовательно;. " оси куба, наклонных к центральной проэффективному конввктивному теплообме-: дольной оси плоскостей, прй этом горелочну. При ширине щели, равной 0,022 диамет- 35 ные устройства выполнены в виде ра куба (пример 5), т.е. выше заявляемого радиационных инжекцйоййых горелок, куб предела, разрежение в топке достигает 2,5;; размещен на расстоянии от каждой из пломм в.ст. С увеличением разрежения в топке: скостей пода, сос гавляющем 020-0,25 его ухудшается циркуляцйя дымовых газов, по-, ;. диаметра. а полость топки сообщена с полоскольку облегчаются условия их выхода в 40 стью гаэохода йосредством центральной газоход через щель без должного контакта . продольйой щелй, ширина которой cocrisc поверхностью теплообмена;,, :. :, ., -: ляет 0,01 — 0,02 диаметра куба.

Таблица 1

1784627

Таблица 2

Составитель С.Бражников

Техред M.Moðãåíòàë КоРРектоР А,Козориз

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 191

Заказ 4348 гмраж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5