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一种煤直接液化的煤液化残渣的排放系统、故障维修方法及其应用

摘要

本发明提供一种煤直接液化的液化残渣排放系统、其故障维修方法及其应用,其中液化残渣排放系统包括:减压塔,真空系统,液化残渣排放的主管线,至少一个成型机,其中液化残渣排放的主管线设置在减压塔底部,且构成小和大循环两个循环主管线,液化残渣排放主管线的小和大循环主管线均设置有主管线夹套;小和大循环主管线前端共同设置有塔底排放阀V0、泵入口切断阀V1和减底泵P1,小和大循环主管线后端共同设置有液位控制阀V5,在每一支管线与每一成型机之间连接有支管线紧急切断阀V6、球阀V7)和远程遥控调节阀V8。本发明的煤制油残渣排放系统和方法对已堵塞支管线或阀组发生故障的支管线进行维修,其它支管线可照常运行,不影响装置整体运行。

著录项

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2013-10-16

    授权

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  • 2011-08-31

    实质审查的生效 IPC(主分类):C10G1/00 申请日:20101227

    实质审查的生效

  • 2011-07-20

    公开

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说明书

技术领域

本发明涉及煤直接液化制油领域,具体而言涉及煤直接液化的液化残渣排放系统及其故障维修方法以及其应用。

背景技术

煤直接液化是实现我国能源发展战略和石油替代战略的重要途径之一,对保证国家能源安全具有重要的战略意义,目前在我国已有工业装置的应用。在煤直接液化制油系统中,包括煤液化装置分离单元,其中煤液化装置分离单元中又包括减压分离塔。

其中,煤液化装置分离单元的减压塔温度一般为270~370℃,例如350℃左右,减压塔底部残渣的温度大约在260~360℃,例如320℃左右。通常,减压塔底部的残渣从塔底排放,经过残渣泵加压后进入排渣主管道,主管道又分为多根支管线,每根支管线对应一台钢带成型机,将排出的残渣经过钢带成型机冷却成型后,以做后期利用。

在煤直接液化领域,通常将正己烷可溶物视为可蒸馏油,正己烷不溶而四氢呋喃可溶物称为沥青,四氢呋喃不溶称为固体物。在煤直接液化减压之后的得到的残渣,其主要成分为难反应的重质沥青和固体物。为了使得这些残渣能够顺利地排出装置,通常将残渣的固体物含量控制在50%左右。

通常,排渣布料单元是在每个支管从主管引出后,向下接入成型机布料器,布料器前装有阀以便控制排料。为了防止残渣冷凝,主管、支管及阀门都采用夹套式,内有导热油伴热,已将温度保持在220℃以上。

由于煤液化残渣的含固量高,并且在装置运行不正常时,常常伴有生煤粉排出,导致布料支管线的球阀磨损而失效。在支管的阀门出现问题或者堵塞时,通常只能停掉主管线的来料,致使一条支管线出现问题时,其它的支管线也必须跟着停止残渣成型,造成整个装置的停运。

基于对残渣排料管线出现故障的分析,本发明人认为主要由以下原因造成的:排料支管堵塞,是由于残渣本身的固体物和重质沥青的含量较高,其在接口和弯管处的流动速度降低,使得固体物和重质沥青质以及其它的胶质成分容易在接口的弯管处形成沉积而挂壁,并随着沉积的加剧进而影响管道的流通,甚至造成支管的阻塞。针对上述问题本发明对煤制油残渣排放系统进行了改进,提出了一种新的煤制油残渣排放系统,以及故障维修方法。

发明内容

本发明的一个目的是在现有技术的基础上,提供一种新的煤制油残渣排放系统,以及故障维修方法,其能够避免在一条支管线出现问题时,其它的支管线也必须跟着停止残渣成型,造成整个装置停运这样的问题的系统。

本发明的新的煤制油残渣排放系统,其特征在于,包括:减压塔,该减压塔外周设置有导热油夹套,在该减压塔的塔顶具有采出轻馏分的塔顶侧线;

真空系统,连接在该减压塔的塔顶,用于采出轻馏分;

液化残渣排放的主管线,设置在该减压塔的底部,并且该液化残渣排放的主管线构成小循环主管线和大循环主管线两个循环主管线,该液化残渣排放的主管线的小循环主管线和大循环主管线均设置有主管线夹套;

其中,小循环主管线和大循环主管线的前端共同设置有塔底排放阀V0、泵入口切断阀V1和减底泵P1,小循环主管线和大循环主管线的后端共同设置有液位控制阀V5,该小循环主管线在小循环主管线和大循环主管线的前端和该小循环主管线在小循环主管线和大循环主管线的后端之间还设置有小循环管线阀V2,该大循环主管线在该小循环主管线和大循环主管线的前端和该小循环主管线在该小循环主管线和大循环主管线的后端之间还顺次设置有大循环第一管线阀V3、至少一个支管线和大循环第二管线阀V4,该塔底排放阀V0、泵入口切断阀V1、减底泵P1、液位控制阀V5、大循环第一管线阀V3、和大循环第二管线阀V4均设置为夹套式,该至少一个支管线设置有支管线夹套和导热油阀门;

至少一个成型机,连接在该至少一个支管线的每一个与大循环主管线远离的一个末端;

在每一个至少一个支管线与每一个至少一个成型机之间顺次连接有支管线紧急切断阀V6、球阀V7和远程遥控调节阀V8,该支管线紧急切断阀V6、球阀V7和远程遥控调节阀V8均设置为夹套式。

优选地,每一个该支管线布置在该液化残渣排放的主管线构成的大循环主管线的液化残渣排放主管线的下方,该每一个支管线与液化残渣排放的主管线之间具有一定的夹角α,该夹角在0-45°之间。

优选地,每一个该支管线上的该导热油管线中都安装有温度传感器。

优选地,每一个该支管线上连接的支管线紧急切断阀V6、球阀V7和远程遥控调节阀V8均是可拆卸的。

优选地,该减压塔上进一步安装有液位显示装置。

优选地,该远程遥控调节阀V8是通过该减压塔上安装的液位显示装置控制的。

更优选地,该夹角α选自0~30°、10~40°、20~45°或23~45°。

优选地,该每一个支管线与液化残渣排放的主管线之间仅在其连接部位具有该夹角α,而连接该支管线紧急切断阀V6、球阀V7和远程遥控调节阀V8的支管线为大致垂直向下的管线。

本发明的另一个目的是在现有技术的基础上,提供一种新的煤制油残渣排放的故障维修方法,其能够避免在一条支管线出现问题时,其它的支管线也必须跟着停止残渣成型,造成整个装置停运这样的问题出现。

本发明的新的煤制油残渣排放的故障维修方法,其特征在于,包括:将一个发生故障的至少一个支管线上的导热油阀门关闭,除该一个发生故障的至少一个支管线之外的其余支管线和大循环主管线的导热油阀门开启以维持正常的导热油供热;

使发生故障的至少一个支管线自然降温至低于180℃,从而使发生故障的至少一个支管线内的残渣冷凝为固态,进而将发生故障的至少一个支管线阻塞;

将该煤直接液化的液化残渣排放系统的压力降至0.3~0.4MPa,并使发生故障的至少一个支管线的导热油温度低于100℃;

然后将发生故障的至少一个支管线上的支管线紧急切断阀V6、球阀V7、和/或远程遥控调节阀V8拆下维修和/或更换;

将更换后的支管线紧急切断阀V6、球阀V7、和/或远程遥控调节阀V8关闭;

以及将发生故障的至少一个支管线上的导热油阀门开启以通入导热油进行加温。

优选地,发生故障的至少一个支管线的导热油温度是通过温度传感器测定的。

优选地,先开启成型机,然后将在发生故障的至少一个支管线上的导热油阀门开启以通入导热油进行加温至温度高于230℃时,将发生故障的至少一个支管线上的支管线紧急切断阀V6、球阀V7、和/或远程遥控调节阀V8开启,以与成型机连通进行排渣成型。

本发明的又一个目的是在现有技术的基础上,提供一种新的煤制油残渣排放的故障维修系统以及故障维修方法在煤直接液化的液化残渣排放中的应用。

在正常情况下,煤制油残渣的排放是这样实现的:在使欲处理的物料进入减压塔之后,在310~320℃的温度和-0.098MPa的真空度下,将轻组分从塔顶侧线分离出来,将残渣余留在塔底;塔底物料一部分通过泵进行循环,一部分进入后续的残渣成型。

在起始阶段,采用塔底排放阀V0-泵入口切断阀V1-减底泵P1-小循环管线阀V2(3)-液位控制阀V5(或以V0-V1-P1-V2-V5循环线表示的)构成的小循环主管线进行塔底残余物料的循环,此时大循环第一管线阀V3和第二管线阀V4(简称为V3、V4)关闭。

当减压塔内物料的软化点达到90~180℃后,采用塔底排放阀V0-泵入口切断阀V1-减底泵P1-大循环第一管线阀V3-大循环第二管线阀V4-液位控制阀V5(或以V0-V1-P1-V3-V4-V5循环线表示的)构成的大循环主管线进行塔底残余物料的循环,此时小循环管线阀V2关闭。

其中,液控阀V5直接连接在塔釜上,其开启度由减压塔内的液位自动控制。当残渣达到成型条件,减压塔内物料的软化点达到90~180℃时,每条支管线上连接的支管线紧急切断阀V6、球阀V7和远程遥控调节阀V8均打开,残渣由此排出至成型机上进行成型。支管线上的阀V6为紧急切断阀,与成型机联锁,先启动成型机运行,然后再开启紧急切断阀V6阀。

在紧急切断阀V6正常工作情况下,本发明的新的煤制油残渣排放系统,当成型机发生故障时,支管线上的紧急切断阀V6必须及时关闭。

V8是远程遥控调节,可以是手动或自动的,可以根据成型机的工作状态调节流量的大小。当V8是手动流量控制阀时,其可以根据成型机的工作状态手动调节流量的大小,当V8是自动流量控制阀,其可以根据成型机上安装的液位显示装置进行控制。

减压塔的小循环主管线和大循环主管线、每条支管线、各条管线上安装的各个阀门均为夹套式,由导热油系统供热。其中导热油系统分别为每条支管线供热,使每条支管线的温度保持在320~350℃,以保持物料温度,使得物料一直保持可流动性。正常工作时残渣管线的压力维持在1.0MPa左右。

当其中的某条支管线上安装的紧急切断阀V6因为阀球磨损或物料在阀内沉积等原因,使得紧急切断阀V6无法正常开启和关闭时,首先将发生故障支管线的夹套管的导热油切断以停止供热,而其余的支管线和大循环主管线维持正常的导热油供热。

由于残渣的软化点在180℃左右,当发生故障的支管线温度下降到低于180℃后,发生故障的支管线内的残渣冷凝为固态,使得该支管线内的残渣随温度降低而凝结,固体凝结在支管内将支管阻塞。此时,凝结的残渣起到相当于阻断物流的阀门的作用。

然后将系统的压力泄压至0.3~0.4MPa,并确认故障支管线的导热油温度低于100℃后,将发生故障的支管线紧急切断阀V6拆下维修或更换,维修工作可以顺利进行。故障支管线的导热油温度可以通过安装在故障支管线内的温度传感器,优选热电偶进行测定。当然,故障支管线的导热油温度也可以通过其他本领域熟知的方法或设备进行测定。

当发生故障的支管线紧急切断阀V6维修完成后,将阀门重新装回支管线上,在支管线夹套内再次通入导热油进行加温,由于凝结后的残渣的轻组分还存在,随着温度的升高,冷凝的残渣逐渐融化,当发生故障的支管线温度高于230℃时,残渣变为可流动状态,支管线可重新投入排渣成形。

先开启成型机(11),然后再开启支管线紧急切断阀V6(8)、球阀V7(9)和远程遥控调节V8(10)。

当支管线紧急切断阀至主管线间,由于在开工循环时未完全反应的煤粉在支管线内沉积造成堵塞物料不能排出时,如示意图2所示,同样将故障支管线的夹套管的导热油切断停止供热,其余支管线和主线维持正常导热油供热。确认故障支管线的导热油温度低于100℃,残渣冷凝为固态,凝结的残渣相当于阻断物流的阀门作用;然后将系统的压力降至0.3~0.4MPa,拆下阀组,用高压水枪或人工清理,将阀至主管线间堵塞的生煤粉清理干净,然后装上阀组,恢复导热油供热,达到180℃以上时残渣溶解后,支管线运行回复正常。

1.依照本发明的煤直接液化的液化残渣排放系统对液化残渣排料管道的改进较小,容易进行改造;

2.依照本发明的煤直接液化的液化残渣排放系统的故障维修方法对已发生故障的支管线进行维修,其它支管线可以照常运行,不影响装置的整体运行;

3.依照本发明的煤直接液化的液化残渣排放系统及其故障维修方法对液化残渣排放支管线故障维修,方便易行操作简单。

附图说明

图1为本发明实施例1的液化残渣排放系统的正面示意图;以及

图2为图1的液化残渣排放系统中的一条发生故障的支管线30的正面局部放大图;

图3为图1的液化残渣排放系统中的一条支管线30的局部放大示意图的侧视图。

在以下附图中,各附图标号具有以下意义:

1真空系统,           2液位控制阀V5,

3小循环管线阀V2,     4大循环第二管线阀V4,

5大循环第一管线阀V3, 6导热油系统,

7主管线,             8支管线紧急切断阀V6,

9球阀V7,             10远程遥控调节阀V8,

11成型机,            12残渣排放支管线,

13减底泵P1,          14泵入口切断阀V1,

15塔底排放阀V0,      16减压塔,

11-2液位控制装置,    16-2液位显示装置

18支管线导热油夹套,  19沉积的煤粉和残渣,

21阀门间管线,        72主管线导热油夹套,

30残渣排放主管线局部和一条支管线系统,

100液化残渣排放系统。

具体实施方式

以下提供了本发明的具体实施方式。本领域技术人员应该理解其中实施例仅是为了说明的目的,不应被视为以任何方式限制由权利要求所限定的本发明的范围。

本发明的一种具体实施方式是在现有技术的基础上,提供一种新的煤制油残渣排放系统,以及故障维修方法,其能够避免在一条支管线出现问题时,其它的支管线也必须跟着停止残渣成型,造成整个装置停运这样的问题的系统。克服了现有技术所带来的问题。

在一个实施例中,本发明的新的煤制油残渣排放系统,其特征在于,包括:减压塔(16),该减压塔外周设置有导热油夹套,在该减压塔(16)的塔顶具有采出轻馏分的塔顶侧线;

真空系统(1),连接在该减压塔(16)的塔顶,用于采出轻馏分;

液化残渣排放的主管线(7),设置在该减压塔(16)的底部,并且该液化残渣排放的主管线(7)构成小循环主管线和大循环主管线两个循环主管线,该液化残渣排放的主管线(7)的小循环主管线和大循环主管线均设置有主管线夹套(72);

其中小循环主管线和大循环主管线的前端共同设置有塔底排放阀V0(15)、泵入口切断阀V1(14)和减底泵P1(13),小循环主管线和大循环主管线的后端共同设置有液位控制阀V5(2),该小循环主管线在小循环主管线和大循环主管线的前端和该小循环主管线在小循环主管线和大循环主管线的后端之间还设置有小循环管线阀V2(3),该大循环主管线在小循环主管线和大循环主管线的前端和该小循环主管线在小循环主管线和大循环主管线的后端之间还顺次设置有大循环第一管线阀V3(5)、至少一个支管线(12)和大循环第二管线阀V4(4),该塔底排放阀V0(15)、泵入口切断阀V1(14)、减底泵P1(13)、液位控制阀V5(2)、大循环第一管线阀V3(5)、和大循环第二管线阀V4(4)均设置为夹套式,至少一个支管线(12)设置有支管线夹套(18)和导热油阀门;

至少一个成型机(11),连接在至少一个支管线(12)的每一个与大循环主管线远离的一个末端;

在每一个至少一个支管线(12)与每一个至少一个成型机(11)之间顺次连接有支管线紧急切断阀V6(8)、球阀V7(9)和远程遥控调节阀V8(10),该支管线紧急切断阀V6(8)、球阀V7(9)和远程遥控调节阀V8(10)均设置为夹套式。

在一个优选实施例中,每一个支管线(12)布置在液化残渣排放的主管线(7)构成的大循环主管线的液化残渣排放主管线(7)的下方,每一个支管线(12)与液化残渣排放的主管线(7)之间具有一定的夹角α,该夹角在0-45°之间。

在一个更优选实施例中,夹角α为0~30°。

在一个更优选实施例中,夹角α为10~40°。

在一个优选实施例中,夹角α为20~45°。

在一个优选实施例中,夹角α为23~45°。

其中,每一个支管线(12)与液化残渣排放的主管线(7)之间具有的夹角α可以根据需要调节,使得支管线(12)内残留的液化残渣尽可能少,以免堵塞支管线(12),造成支管线故障。

在一个优选实施例中,每一个支管线(12)上的导热油管线中都安装有温度传感器。

在一个优选实施例中,每一个支管线(12)上连接的支管线紧急切断阀V6(8)、球阀V7(9)和远程遥控调节阀V8(10)均是可拆卸的。

在一个优选实施例中,该减压塔(16)上进一步安装有液位显示装置(16-2)。

在一个优选实施例中,远程遥控调节阀V8(10)是通过减压塔(16)上安装的液位显示装置(16-2)控制的。

远程遥控调节阀V8(10)可以是手动控制或自动控制的,可根据需要配置。

在一个优选实施例中,每一个支管线(12)与液化残渣排放的主管线(7)之间仅在其连接部位具有夹角α,而连接支管线紧急切断阀V6(8)、球阀V7(9)和远程遥控调节阀V8(10)的支管线为大致垂直向下的管线。

本发明的另一个目的是在现有技术的基础上,提供一种新的煤制油残渣排放的故障维修方法,其能够避免在一条支管线出现问题时,其它的支管线也必须跟着停止残渣成型,造成整个装置停运这样的问题出现。

在本发明的另一个实施例中,提供了本发明的新的煤制油残渣排放的故障维修方法,其特征在于,包括:将一个发生故障的至少一个支管线(12)上的导热油阀门关闭,除发生故障的该至少一个支管线(12)之外的其余支管线(12)和大循环主管线的导热油阀门开启以维持正常的导热油供热;

使发生故障的至少一个支管线(12)自然降温至低于180℃,使发生故障的至少一个支管线(12)内的残渣冷凝为固态,使得其内的残渣冷凝为固态进而将该发生故障的至少一个支管线(12)阻塞;

将煤直接液化的液化残渣排放系统(100)的压力降至0.3~0.4MPa,并使发生故障的至少一个支管线(12)的导热油温度低于100℃;

然后将发生故障的至少一个支管线(12)上的支管线紧急切断阀V6(8)、球阀V7(9)、和/或远程遥控调节阀V8(10)拆下维修和/或更换;

将更换后的支管线紧急切断阀V6(8)、球阀V7(9)、和/或远程遥控调节阀V8(10)关闭;

以及将发生故障的至少一个支管线(12)上的导热油阀门开启以通入导热油进行加温。

远程遥控调节阀V8(10)可以是手动控制或自动控制的,可根据需要配置。

在一个优选实施例中,发生故障的至少一个支管线(12)的导热油温度是通过温度传感器测定的。

在一个优选实施例中,先开启该成型机(11),然后将在发生故障的至少一个支管线(12)上的导热油阀门开启以通入导热油进行加温至温度高于230℃时,将发生故障的至少一个支管线(12)上的支管线紧急切断阀V6(8)、球阀V7(9)、和/或远程遥控调节阀V8(10)开启,以与成型机(11)连通进行排渣成型。

远程遥控调节阀V8(10)可以是手动控制或自动控制的,可根据需要配置。

在一个优选实施例中,每一个支管线(12)与液化残渣排放的主管线(7)之间仅在其连接部位具有夹角α,而连接支管线紧急切断阀V6(8)、球阀V7(9)和远程遥控调节阀V8(10)的支管线为大致垂直向下的管线。

本发明的又一个目的是在现有技术的基础上,提供一种新的煤制油残渣排放的故障维修系统以及故障维修方法在煤直接液化的液化残渣排放中的应用。

实施例1煤直接液化的液化残渣排放系统(100)

如图1所示,本实施例提供了一种煤直接液化的液化残渣排放系统(100),包括:

减压塔(16),减压塔外周设置有导热油夹套,在减压塔(16)的塔顶具有采出轻馏分的塔顶侧线;

真空系统(1),连接在减压塔(16)的塔顶,用于采出轻馏分;

液化残渣排放的主管线(7),设置在减压塔(16)的底部,并且液化残渣排放的主管线(7)构成小循环主管线和大循环主管线两个循环主管线,液化残渣排放的主管线(7)的小循环主管线和大循环主管线均设置有主管线夹套(72);

其中小循环主管线和大循环主管线的前端共同设置有塔底排放阀V0(15)、泵入口切断阀V1(14)和减底泵P1(13),小循环主管线和大循环主管线的后端共同设置有液位控制阀V5(2),

小循环主管线在小循环主管线和大循环主管线的前端和小循环主管线在小循环主管线和大循环主管线的后端之间还设置有小循环管线阀V2(3),

大循环主管线在小循环主管线和大循环主管线的前端和小循环主管线在小循环主管线和大循环主管线的后端之间还顺次设置有大循环第一管线阀V3(5)、至少一个支管线(12)和大循环第二管线阀V4(4),塔底排放阀V0(15)、泵入口切断阀V1(14)、减底泵P1(13)、 液位控制阀V5(2)、大循环第一管线阀V3(5)、和大循环第二管线阀V4(4)均设置为夹套式,至少一个支管线(12)设置有支管线夹套(18)和导热油阀门;

至少一个成型机(11),连接在至少一个支管线(12)的每一个与大循环主管线远离的一个末端;

在每一个至少一个支管线(12)与每一个至少一个成型机(11)之间顺次连接有支管线紧急切断阀V6(8)、球阀V7(9)和远程遥控调节阀V8(10),支管线紧急切断阀V6(8)、球阀V7(9)和远程遥控调节阀V8(10)均设置为夹套式。

远程遥控调节阀V8(10)可以是手动控制或自动控制的,可根据需要配置。

如图3所示,每一个支管线(12)布置在液化残渣排放的主管线(7)构成的该大循环管线的主管线(7)的下方,每一个支管线(12)与液化残渣排放的主管线(7)之间可以具有一定的夹角α,该夹角可以在0-45°之间。

每一个支管线(12)与液化残渣排放的主管线(7)之间的夹角α可以是0~30°、10~40°、20~45°或23~45°,其可以根据需要进行调整。

在工业化煤液化厂中,液化残渣的排放主管线(7)的管径通常为DN200,而支管线(12)的管径通常为DN50,可以将支管线(12)连接在主管线(7)的斜下方大约45°时,令人惊奇地发现,支管线(12)内部的沉淀会明显减少。

如图2所示,当一条支管线(12)出现问题,如支管线紧急切断阀V6(8)或支管线紧急切断阀V6(8)与球阀V7(9)和/或远程遥控调节阀V8(10)一起发生故障时,首先将支管线(12)夹套(18)中的导热油切断,在停止导热油循环大约2~3小时后,该支管线(12)中冷凝的残渣将支管线(12)阻塞,确认支管线的温度低于100℃,然后对支管线(12)进行卸压,至0.3~0.4MPa。接着,将需要维修的支管线紧急切断阀V6(8)拆下进行维修或者进行更换。当然,如果球阀V7(9)和/或远程遥控调节阀V8(10)出现问题则可以关闭支管线紧急切断阀V6(8),然后更换和维修球阀V7(9)和/或远程遥控调节V8(10)。

然后,将经维修的支管线紧急切断阀V6(8)、和/或球阀V7(9)和/或远程遥控调节阀V8(10)重新装回支管线后,或者将更新的上述阀门重新装配到发生故障的支管线(12)上。然后,将导热油通过该支管线的夹套(18)切入,进而将该支管线(12)内的残渣加热,使得冷凝残渣溶化为液体排出,此时该支管线成型机(11)重新进行排渣成型。

通过本发明的煤直接液化的液化残渣排放系统(100),可以实现液化残渣排放系统(100)的维修,其可以方便地进行操作,具有操作简单易行的优点。

实施例2煤直接液化的液化残渣排放系统(100)的故障维修方法

在正常情况下,煤制油残渣的排放是这样实现的:在使欲处理的物料进入减压塔之后,在310~320℃的温度和-0.098MPa的真空度下,将轻组分从塔顶侧线分离出来,将残渣余留在塔底;塔底物料一部分通过泵进行循环,一部分进入后续的残渣成型。

如图1所示,在起始阶段,采用塔底排放阀V0(15)-泵入口切断阀V1(14)-减底泵P1(13)-小循环管线阀V2(3)-液位控制阀V5(2)(或以V0-V1-P1-V2-V5循环线表示的)构成的小循环主管线进行塔底残余物料的循环,此时大循环第一管线阀V3(5)和大循环第二管线阀V4(4)(简称为V3、V4)关闭。

如图1-3所示,当减压塔内物料的软化点达到90~180℃后,采用塔底排放阀V0(15)-泵入口切断阀V1(14)-减底泵P1(13)-大循环第一管线阀V3(5)、大循环第二管线阀V4(4)-液位控制阀V5(2)(或以V0-V1-P1-V3-V4-V5循环线表示的)构成的大循环主管线进行塔底残余物料的循环,此时小循环管线阀V2(3)关闭。

如图1-2所示,其中,液位控制阀(简称液控阀)V5(2)直接连接在塔釜上,其开启度由减压塔内的液位自动控制。当残渣达到成型条件,减压塔内物料的软化点达到90~180℃时,每条支管线上连接的支管线紧急切断阀V6(8)、球阀V7(9)和远程遥控调节阀V8(10)均打开,残渣由此排出至成型机(11)上进行成型。每条支管线上的阀V6(8)为紧急切断阀,与成型机联锁,先启动成型机运行,然后再开启紧急切断阀V6阀。

在紧急切断阀V6(8)正常工作情况下,本发明的新的煤制油残渣排放系统(100),当成型机(11)发生故障时,支管线上的紧急切断阀V6(8)必须及时关闭。

V8(10)是远程遥控调节阀,,可以是手动或自动的,其可以根据成型机(11)的工作状态调节流量的大小。当V8(10)是手动流量控制阀时,其可以根据成型机(11)的工作状态手动调节流量的大小,当V8(10)是自动流量控制阀,其可以根据成型机(11)上安装的液位显示装置(16-2)进行控制。

减压塔(16)的小循环主管线和大循环主管线、每条支管线(12)、各条管线上安装的各个阀门(8、9、10)均为夹套式,由导热油系统(6)供热。其中导热油系统(6)通过每一条主管线导热油夹套(72)分别为每条支管线供热,使每条支管线的温度保持在320~350℃,以保持物料温度,使得物料一直保持可流动性。正常工作时残渣管线的压力维持在1.0MPa左右。

图2为图1的液化残渣排放系统中的一条发生故障的残渣排放主管线局部和一条支管线系统(30)的正面局部放大图。

其中,支管线(12)中沉积有煤粉和残渣(19),因而引起支管线紧急切断阀V6(8)堵塞。

此时,首先将支管线(12)夹套(18)中的导热油切断,在停止导热油循环大约2~3小时后,该支管线(12)中冷凝的残渣将支管线(12)阻塞,确认支管线的温度低于100℃,然后对支管线(12)进行卸压,至0.3~0.4MPa。接着,将需要维修的支管线紧急切断阀V6(8)、和/或球阀V7(9)和/或远程遥控调节阀V8(10)拆下进行维修或者进行更换。

图3为图1的液化残渣排放系统中的一条支管线30的局部放大示意图的侧视图。

每一个支管线(12)布置在液化残渣排放的主管线(7)构成的该第二大循环管线的主管线(7)的下方,每一个支管线(12)与液化残渣排放的主管线(7)之间可以具有一定的夹角α,该夹角可以在0-45°之间。

如图3所示,每一个支管线(12)与液化残渣排放的主管线(7)之间可以仅在其连接处具有一定的夹角α,而支管线紧急切断阀V6(8)、和/或球阀V7(9)和/或远程遥控调节阀V8(10)之间则垂直向下设置。

每一个支管线(12)与液化残渣排放的主管线(7)之间的夹角α可以是0~30°、10~40°、20~45°或23~45°,其可以根据需要进行调整,以使液化残渣如生煤粉等尽可能少得残留在支管线中。

当其中的某条支管线上安装的紧急切断阀V6(8)因为阀球磨损或物料在阀内沉积等原因,使得紧急切断阀V6(8)无法正常开启和关闭时,首先将发生故障支管线的夹套管的导热油切断以停止供热,同时将紧急切断阀V6(8)、球阀V7(9)和远程遥控调节阀V8(10)的导热油管线以及连接紧急切断阀V6(8)、球阀V7(9)和远程遥控调节阀V8(10)之间的支管线(21)的导热油管线也切断,使该故障管线的加热系统停止工作以降温。而其余的支管线和大循环主管线维持正常的导热油供热。

由于残渣的软化点在180℃左右,当发生故障的支管线温度下降到低于180℃后,发生故障的支管线内的残渣冷凝为固态,使得该支管线内的残渣随温度降低而凝结,固体凝结在支管内将支管阻塞。此时,凝结的残渣起到相当于阻断物流的阀门的作用。

然后将系统的压力卸压至0.3~0.4MPa,并确认故障支管线的导热油温度低于100℃后,将发生故障的支管线紧急切断阀V6(8)拆下维修或更换,维修工作可以顺利进行。故障支管线的导热油温度可以通过安装在故障支管线内的温度传感器,优选热电偶进行测定。当然,故障支管线的导热油温度也可以通过其他本领域熟知的方法或设备进行测定。

当发生故障的支管线紧急切断阀V6(8)维修完成后,将阀门重新装回支管线上,在支管线夹套内再次通入导热油进行加温,由于凝结后的残渣的轻组分还存在,随着温度的升高,冷凝的残渣逐渐融化,当发生故障的支管线温度高于230℃时,残渣变为可流动状态,支管线可重新投入排渣成形。

先开启成型机(11),然后再开启支管线紧急切断阀V6(8)、球阀V7(9)和远程遥控调节阀V8(10)。

另外,还如图2所示,当支管线紧急切断阀至主管线间,由于在开工循环时未完全反应的煤粉(19)在支管线(12)内沉积造成堵塞物料不能排出时,如示意图图2所示,同样将故障支管线(12)的夹套管(18)的导热油切断停止供热,其余支管线(12)和主管线(7)维持正常导热油供热。确认故障支管线的导热油温度低于100℃,此时残渣冷凝为固态,凝结的残渣相当于阻断物流的阀门作用;然后将系统的压力降至0.3~0.4MPa,拆下阀组(紧急切断阀V6(8)、球阀V7(9)和远程遥控调节阀V8(10)),用高压水枪或人工清理,将阀至凝固的残渣间堵塞的生煤粉(19)清理干净,然后装上阀组(紧急切断阀V6(8)、球阀V7(9)和远程遥控调节阀V8(10)),恢复发生故障的支管线(12)的导热油供热,在达到180℃以上时,残渣软化,继续升温至230℃时,凝结的残渣溶解,变为可流动状态,打开支管线的各阀门(紧急切断阀V6(8)、球阀V7(9)和远程遥控调节阀V8(10)),支管线(12)运行恢复正常,继续进行排渣成形。

其中,可以根据成型机(11)的工作状态手动调节远程遥控调节阀V8(10)流量的大小。

或者,也其可以根据成型机(11)上安装的液位显示装置(16-2)控制调节远程遥控调节阀V8(10)流量的大小。成型机(11)可以根据液位控制装置(11-2)通过集散控制系统DCS进行控制,进而调节流量控制阀V8(10)流量的大小和成型机(11)的工作状态。

1.依照本发明的煤直接液化的液化残渣排放系统对液化残渣排料管道的改进较小,容易进行改造;

2.依照本发明的煤直接液化的液化残渣排放系统的故障维修方法对已发生故障的支管线进行维修,其它支管线可以照常运行,不影响装置的整体运行;

3.依照本发明的煤直接液化的液化残渣排放系统及其故障维修方法对液化残渣排放支管线故障维修,方便易行操作简单。

尽管本发明的各种实施方式已经通过具体实施方式在上下文中进行了描述,但是本发明并不仅限于此。因此,以上的描述不应该当作是本发明范围的限制,本发明的范围由所附的 权利要求进行限定。本领域技术人员应当理解,在不背离本发明的精神的情况下可以对本发明作出各种改变和变更,其都将落入在本发明的保护范围内。

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