CN109422231A - 一种加氢装置用注水装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种加氢装置用注水装置，该加氢装置用注水装置包括：工艺管道，工艺管道上设置有安装管；注水管，注水管设置在安装管内；喷头，喷头设置于注水管的一端，喷头的出口方向与工艺管道内的介质流方向一致；耐蚀层，耐蚀层设置在工艺管道及安装管内，位于喷头的出口朝向一侧。本发明的加氢装置用注水装置，能够使注水效果达更佳，同时有效降低低温腐蚀。

Description

一种加氢装置用注水装置

技术领域

本发明涉及石油化工设备领域，具体地，涉及一种加氢装置用注水装置。

背景技术

随着国内外对清洁能源的需求越来越大，炼油和煤化工的深加工装置也大量上马。但是，加工的原油或煤可能含有高硫、高氮，因为原油或煤在采收过程中，为提高产量，可能添加含氯溶剂，经过加氢处理、加氢裂化、焦化处理、催化裂化等深加工装置，N转化为NH3、S转化为H2S、有机氯转化为无机氯，在低温部位形成典型的HCL露点腐蚀和HCL-H2S-H2O和NH4CL、NH4HS铵盐垢下腐蚀，造成的腐蚀泄露极大影响装置的正常、安全长周期安全运行。除了材质升级外，更重要的是采用工艺防腐手段。注水就是一种很好的工艺手段。注水的作用就是减少露点的出现及将形成的铵盐及时冲走。本发明就是针对这个情况，提供一种注水装置，通过独特设计和材料选择，使得注水效果达到最优，有效降低低温腐蚀。

目前,炼油和煤化工装置注水的方式普遍采用管道注入的方式，造成注入液体与油气的接触效果差，各类助剂的利用效率低。注水采用管道注入的方式，因为分散效果差，只能采用提高注水量的办法来达到工艺目的。常规的“一脱三注”工艺难以完全消除油气中的含酸物质。

因此有必要研发一种注水效果达到最优，有效降低低温腐蚀的加氢装置用注水装置。

发明内容

本发明提出了一种加氢装置用注水装置，能够使注水效果达更佳，同时有效降低低温腐蚀。

为了实现上述目的，本发明提出了一种加氢装置用注水装置，包括：

工艺管道，所述工艺管道上设置有安装管；

注水管，所述注水管设置在所述安装管内；

喷头，所述喷头设置于所述注水管的一端，所述喷头的出口方向与所述工艺管道内的介质流方向一致；

耐蚀层，所述耐蚀层设置在所述工艺管道及所述安装管内，位于所述喷头的出口朝向一侧。

优选地，所述喷头为圆锥形，所述喷头的出口为缩口。

优选地，所述喷头包括：壳体、内旋流腔、中旋流腔及外旋流腔，所述壳体的一端连接于所述注水管，所述外旋流腔设置在所述壳体内，所述中旋流腔设置在所述外旋流腔内，所述内旋流腔设置在所述中旋流腔内，所述内旋流腔、所述中旋流腔及所述外旋流腔的侧壁上设置有切向孔与所述壳体连通，所述壳体连通于所述注水管。

优选地，所述内旋流腔的前端为内喷口，所述中旋流腔的前端为中喷口，所述外旋流腔的前端为外喷口。

优选地，还包括接管法兰，所述接管法兰设置于所述安装管顶部，用于固定所述注水管。

优选地，还包括紧固件，所述紧固件设置于所述接管法兰顶部，用于密封安装管。

优选地，还包括密封件，所述密封件设置于所述接管法兰与所述紧固件之间。

优选地，还包括连接管，所述连接管的一端连接于所述注水管，另一端连接于所述喷头，所述喷头于所述连接管的安装角度为80°-100°。

优选地，所述喷头由耐蚀合金制成。

优选地，所述密封件为八角垫片、缠绕垫片及波齿垫片中的至少一种。

本发明的有益效果在于：通过注水管、喷头的设置以及喷头的安装角度，使喷头喷出的注水雾覆盖范围更广，可以将反应产物铵盐及时冲走，避免造成垢下腐蚀；通过耐蚀层的设置减少介质对工艺管道的腐蚀。

本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。

图1示出了一种现有技术注水装置安装图。

图2示出了另一种现有技术注水装置安装图。

图3示出了根据本发明的一个实施例的加氢装置用注水装置示意图。

图4示出了根据本发明的另一个实施例的加氢装置用注水装置示意图。

图5示出了根据本发明的另一个实施例的喷水头示意图。

图6示出了现有技术注水装置注水效果图。

图7示出了根据本发明的另一个实施例的加氢装置用注水装置注水效果图。

附图标记说明：

1、工艺管道；2、喷头；3、连接管；4、紧固件；5、密封件；6、注水管；7、接管法兰；8、耐蚀层；9、外旋流腔；10、外旋流腔堵盖；11、中旋流腔；12、中旋流腔堵盖；13、内旋流腔；14、内旋流腔堵盖；15、切向孔；16、内喷口；17、中喷口；18、外喷口；19、安装管。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明。虽然附图中显示了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

根据本发明的一种加氢装置用注水装置，包括：

工艺管道，工艺管道上设置有安装管；

注水管，注水管设置在安装管内；

喷头，喷头设置于注水管的一端，喷头的出口方向与工艺管道内的介质流方向一致；

耐蚀层，耐蚀层设置在工艺管道及安装管内，位于喷头的出口朝向一侧。

具体地，通过注水管、喷头的设置以及喷头的安装角度，使喷头喷出的注水雾覆盖范围更广，可以将反应产物铵盐及时冲走，避免造成垢下腐蚀；通过耐蚀层的设置减少介质对工艺管道的腐蚀。

具体地，耐蚀层应至少从距离喷嘴处0.5D开始设置，其中D为管道公称直径。

具体地，加氢装置用注水装置根据介质腐蚀情况可以设置不同材料的耐蚀层，如堆焊或复合合金825、625、哈氏合金等。

具体地，喷嘴由耐蚀合金材料制成。

更优选地，喷嘴由合金825、合金625、哈氏合金中的至少一种制成。

作为优选方案，喷头为圆锥形，喷头的出口为缩口。

具体地，喷头的出口为缩口，缩口的设计使喷头喷出的水呈喷射状。

作为优选方案，喷头包括：壳体、内旋流腔、中旋流腔及外旋流腔，壳体的一端连接于注水管，外旋流腔设置在壳体内，中旋流腔设置在外旋流腔内，内旋流腔设置在中旋流腔内，内旋流腔、中旋流腔及外旋流腔的侧壁上设置有切向孔与壳体连通，壳体连通于注水管。

作为优选方案，内旋流腔的前端为内喷口，中旋流腔的前端为中喷口，外旋流腔的前端为外喷口。

具体地，液体通过注水管后进入喷嘴，由切向孔进入相互独立的内旋流腔、中旋流腔及外旋流腔，之后通过锥形收缩通道加速后形成多层互不干涉的空心锥状喷雾经由内喷口、中喷口及外喷口喷出，使加氢装置用注水装置注水效果达更佳。

更优选地，内旋流腔包括内旋流腔壁面及内旋流腔堵盖，内旋流腔堵盖设置于内旋流腔壁面一侧，内旋流腔堵盖位于注水管一侧；中旋流腔，中旋流腔包括中旋流腔壁面及中旋流腔堵盖，中旋流腔堵盖设置于中旋流腔壁面一侧，中旋流腔堵盖位于注水管一侧；外旋流腔，外旋流腔包括外旋流腔壁面及外旋流腔堵盖，外旋流腔堵盖设置于外旋流腔壁面一侧，外旋流腔堵盖位于注水管一侧；切向孔设置在内旋流腔壁面、中旋流腔壁面及外旋流腔壁面上。

作为优选方案，还包括接管法兰，接管法兰设置于安装管顶部，用于固定注水管。

具体地，通过连接法兰固定注水管，使注水管的安装与拆卸更为方便，同时便于对注水管进行维修及维护。

作为优选方案，还包括紧固件，紧固件设置于接管法兰顶部，用于密封安装管。

作为优选方案，还包括密封件，密封件设置于接管法兰与紧固件之间。

作为优选方案，还包括连接管，连接管的一端连接于注水管，另一端连接于喷头，所述喷头于所述连接管的安装角度为80°-100°。

作为优选方案，喷头由耐蚀合金制成。

作为优选方案，密封件为八角垫片、缠绕垫片及波齿垫片中的至少一种。

实施例1：

图1示出了一种现有技术注水装置安装图。图2示出了另一种现有技术注水装置安装图。图3示出了根据本发明的一个实施例的加氢装置用注水装置示意图。

如图1-3所示，该加氢装置用注水装置，包括：

工艺管道1，工艺管道1上设置有安装管19；

注水管6，注水管6设置在安装管19内；

喷头2，喷头2设置于注水管6的一端，喷头2的出口方向与工艺管道1内的介质流方向一致；

耐蚀层8，耐蚀层8设置在工艺管道1及安装管9内，位于喷头2的出口朝向一侧。

其中，喷头2为圆锥形，喷头2的出口为缩口。

其中，喷2头包括：壳体、内旋流腔13、中旋流腔11及外旋流腔9，壳体的一端连接于注水管6，外旋流腔9设置在壳体内，中旋流腔11设置在外旋流腔9内，内旋流腔13设置在中旋流腔11内，内旋流腔13、中旋流腔11及外旋流腔9的侧壁上设置有切向孔15与壳体连通，壳体连通于注水管6。

其中，内旋流腔13的前端为内喷口16，中旋流腔11的前端为中喷口17，外旋流腔9的前端为外喷口19。

其中，内旋流腔13包括内旋流腔壁面及内旋流腔堵盖17，内旋流腔堵盖14设置于内旋流腔壁面一侧，内旋流腔堵盖14位于注水管6一侧；中旋流腔11，中旋流腔11包括中旋流腔壁面及中旋流腔堵盖12，中旋流腔堵盖12设置于中旋流腔壁面一侧，中旋流腔堵盖12位于注水管6一侧；外旋流腔9，外旋流腔9包括外旋流腔壁面及外旋流腔堵盖10，外旋流腔堵盖10设置于外旋流腔壁面一侧，外旋流腔堵盖10位于注水管6一侧；切向孔15设置在内旋流腔壁面、中旋流腔壁面及外旋流腔壁面上。

其中，还包括接管法兰7，接管法兰7设置于安装管19顶部，用于固定注水管6。

其中，还包括紧固件4，紧固件4设置于接管法兰7顶部，用于密封安装管19。

其中，还包括密封件5，密封件5设置于接管法兰7与紧固件4之间。

其中，喷头2由耐蚀合金制成。

其中，密封件5为波齿垫片。

实施例2

图1示出了一种现有技术注水装置安装图。图4示出了根据本发明的另一个实施例的加氢装置用注水装置示意图。图5示出了根据本发明的另一个实施例的喷水头示意图。图6示出了现有技术注水装置注水效果图。图7示出了根据本发明的另一个实施例的加氢装置用注水装置注水效果图。

如图1及图4-图7所示，其中图4中的箭头方向为介质流运动方向。该加氢装置用注水装置，包括：

工艺管道1，工艺管道1上设置有安装管19；

注水管6，注水管6设置在安装管19内；

喷头2，喷头2设置于注水管6的一端，喷头2的出口方向与工艺管道1内的介质流方向一致；

耐蚀层8，耐蚀层8设置在工艺管道1及安装管9内，位于喷头2的出口朝向一侧。

其中，喷头2为圆锥形，喷头2的出口为缩口。

其中，喷2头包括：壳体、内旋流腔13、中旋流腔11及外旋流腔9，壳体的一端连接于注水管6，外旋流腔9设置在壳体内，中旋流腔11设置在外旋流腔9内，内旋流腔13设置在中旋流腔11内，内旋流腔13、中旋流腔11及外旋流腔9的侧壁上设置有切向孔15与壳体连通，壳体连通于注水管6。

其中，内旋流腔13的前端为内喷口16，中旋流腔11的前端为中喷口17，外旋流腔9的前端为外喷口19。

其中，内旋流腔13包括内旋流腔壁面及内旋流腔堵盖17，内旋流腔堵盖14设置于内旋流腔壁面一侧，内旋流腔堵盖14位于注水管6一侧；中旋流腔11，中旋流腔11包括中旋流腔壁面及中旋流腔堵盖12，中旋流腔堵盖12设置于中旋流腔壁面一侧，中旋流腔堵盖12位于注水管6一侧；外旋流腔9，外旋流腔9包括外旋流腔壁面及外旋流腔堵盖10，外旋流腔堵盖10设置于外旋流腔壁面一侧，外旋流腔堵盖10位于注水管6一侧；切向孔15设置在内旋流腔壁面、中旋流腔壁面及外旋流腔壁面上。

其中，还包括接管法兰7，接管法兰7设置于安装管19顶部，用于固定注水管6。

其中，还包括紧固件4，紧固件4设置于接管法兰7顶部，用于密封安装管19。

其中，还包括密封件5，密封件5设置于接管法兰7与紧固件4之间。

其中，还包括连接管3，连接管3的一端连接于注水管6，另一端连接于喷头2，所述喷头2于所述连接管3的安装角度为90°。

其中，喷头2由耐蚀合金制成。

其中，密封件5为波齿垫片。

其中工艺管道内径为Φ500mm，介质为加氢装置的热高分气，材质为碳钢(抗H2S)，注水管公称直径为DN50的碳钢管，连接管和喷嘴材质为合金625，耐蚀层为堆焊合金625，注水管安装位置在垂直管的水平方向，图6示出了现有技术注水装置注水效果图。图7示出了根据本发明的另一个实施例的加氢装置用注水装置注水效果图。本发明的加氢装置用注水装置注水效果。

本领域技术人员应理解，上面对本发明的实施例的描述的目的仅为了示例性地说明本发明的实施例的有益效果，并不意在将本发明的实施例限制于所给出的任何示例。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种加氢装置用注水装置，包括：

工艺管道，所述工艺管道上设置有安装管；

注水管，所述注水管设置在所述安装管内；

喷头，所述喷头设置于所述注水管的一端，所述喷头的出口方向与所述工艺管道内的介质流方向一致；

耐蚀层，所述耐蚀层设置在所述工艺管道及所述安装管内，位于所述喷头的出口朝向一侧。

2.根据权利要求1所述的加氢装置用注水装置，其中，所述喷头为圆锥形，所述喷头的出口为缩口。

3.根据权利要求1所述的加氢装置用注水装置，其中，所述喷头包括：壳体、内旋流腔、中旋流腔及外旋流腔，所述壳体的一端连接于所述注水管，所述外旋流腔设置在所述壳体内，所述中旋流腔设置在所述外旋流腔内，所述内旋流腔设置在所述中旋流腔内，所述内旋流腔、所述中旋流腔及所述外旋流腔的侧壁上设置有切向孔与所述壳体连通，所述壳体连通于所述注水管。

4.根据权利要求3所述的加氢装置用注水装置，其中，所述内旋流腔的前端为内喷口，所述中旋流腔的前端为中喷口，所述外旋流腔的前端为外喷口。

5.根据权利要求1所述的加氢装置用注水装置，其中，还包括接管法兰，所述接管法兰设置于所述安装管顶部，用于固定所述注水管。

6.根据权利要求5所述的加氢装置用注水装置，其中，还包括紧固件，所述紧固件设置于所述接管法兰顶部，用于密封所述安装管。

7.根据权利要求6所述的加氢装置用注水装置，其中，还包括密封件，所述密封件设置于所述接管法兰与所述紧固件之间。

8.根据权利要求1所述的加氢装置用注水装置，其中，还包括连接管，所述连接管的一端连接于所述注水管，另一端连接于所述喷头，所述喷头于所述连接管的安装角度为80°-100°。

9.根据权利要求1所述的加氢装置用注水装置，其中，所述喷头由耐蚀合金制成。

10.根据权利要求7所述的加氢装置用注水装置，其中，所述密封件为八角垫片、缠绕垫片及波齿垫片中的至少一种。