(57)【要約】  バルジング耐性コークドラムが、円筒部分、円筒部分の上端に接続されたキャップ、底部、および底部と円筒部分とを接続するナックルを含む。円筒部分は、垂直溶接部によって１つに結合された複数の弧状部分を含む。各弧状部分は、周方向溶接部によって１つに結合された複数の弧状プレートを含む。各弧状部分の周方向溶接部は、隣接する各弧状部分の周方向溶接部からオフセットされている。
2018532033.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルジング耐性コークドラムであって、
円筒部分と、
前記筒状部の上端に接続されるキャップと、
底部と、
前記底部と前記円筒部分を連結するナックルと
を有するコークドラムにおいて、
前記円筒部分は、垂直溶接部によって１つに結合された複数の弧状部分を有し、
各弧状部分は、周方向溶接部によって１つに結合された複数の弧状プレートを有し、また
各弧状部分の周方向溶接部は、隣接する各弧状部分の周方向溶接部からオフセットされている、コークドラム。
【請求項２】
前記円筒部分は、前記オフセットにより、連続的な周方向溶接部を有していない、請求項１に記載のコークドラム。
【請求項３】
前記オフセットが６インチ（１５．２４ｃｍ）以上である、請求項２に記載のコークドラム。
【請求項４】
前記円筒形部分の長さが５０フィート（１５．２４ｍ）以上である、請求項２に記載のコークドラム。
【請求項５】
各弧状プレートは、その長さが湾曲するように巻かれており、また
各弧状部分の前記複数の弧状プレートは水平に積み重ねられている、請求項１に記載のコークドラム。
【請求項６】
各垂直溶接部は、前記円筒部分の全長に沿って延びている、請求項１に記載のコークドラム。
【請求項７】
前記円筒部分は、普通炭素鋼、低合金鋼、およびステンレス鋼からなる群から選択される材料から作られる、請求項１に記載のコークドラム。
【請求項８】
各弧状部分は、３〜１０個の弧状プレートを有している、請求項１に記載のコークドラム。
【請求項９】
前記底部は、円錐形状または多角形円錐形状である、請求項１に記載のコークドラム。
【請求項１０】
前記キャップの壁を貫通して形成された回収出口と、
前記キャップの前記壁を貫通して形成された洗浄ポートと、
前記底部の壁を貫通して形成された蒸気入口と、
前記底部の前記壁を貫通して形成されたフランジ付き開口部に接続された供給入口と
をさらに有する、請求項１に記載のコークドラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、広義の概念では、バルジング耐性（ｂｕｌｇｅ−ｒｅｓｉｓｔａｎｔ）コークドラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ディレード石油コーキングは、石油留分を熱分解する温度まで加熱して、固体コークス生成物および炭化水素蒸留物を提供するプロセスである。一般に、軽いライトエンドが回収されて重質残滓（ｒｅｓｉｄｕｕｍ）が残るまで、液体石油供給原料がまず蒸留される。加熱されたピッチの重質残滓、および接触分解された重質油またはサイクル油が、コークドラムと呼ばれる圧力容器の底部に充填される。
【０００３】
コークドラム内では、重質残渣は華氏１０００度（摂氏５３８度）以上にさらに加熱され、高圧条件下で大規模な制御された分解およびコーキングに供される。分解された軽質生成物が、スチームストリッピングと呼ばれるプロセスでコークドラムの頂部まで上昇し、取り出される。より重質の生成物が残り、コークスへ、固体で石炭状の物質へと分解する。コークスは通常蒸気で浄化され、それにより残留揮発性成分が除去される。分解およびコーキングプロセスが完了した後、コークスを削り除去するために、急冷水が導入され、高圧ウォータージェットが使用される。この水は、新しいサイクルが始まる前にドラム内の温度をおよそ華氏２００度以下まで低下させる。
【０００４】
生産速度を上げるために、急冷作業は通常できるだけ迅速に行われる。残念なことに、コークスが急速に冷却されるほど、ドラムの消耗（損傷）が大きくなる。この消耗の主な原因の１つは、ドラムを形成するプレートのリングを結合する鋼板および溶接材料が、異なる降伏強度およびクリープ強度を有することである。周方向溶接箇所の近傍では、熱サイクルが永久歪みを徐々に増大させ、最終的にはバルジングや割れを生じ、しばしばドラムの有効寿命を終了させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第６,１９３,８４８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
米国特許第６,１９３,８４８号明細書（ＦＮＩ：Ｓｈｏｃｋｌｅｙ，Ａ‘ｅｅ：ＣＢ＆Ｉ）には、複数の垂直プレートであって、その幅が湾曲するように曲げられ且つ垂直溶接部によって隣接された複数の垂直プレートから作られたコークドラムが開示されている。残念なことに、製造上の制限により、プレートの長さは現代のコークドラムの典型的な長さよりも小さい４０フィート（１２．２ｍ）に制限され、したがってドラムは少なくとも１つの周方向溶接部を残す。さらに、このコークドラムは、従来のコークドラムの製造プロセスを大幅に変更する必要があり、コストおよび労力が大幅に増加する。
【０００７】
したがって激しい熱サイクルに対しより耐性のあるコークドラムに対する要求が引き続きある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示は、広義の概念では、バルジング耐性コークドラムに関する。１つの実施形態では、バルジング耐性コークドラムは、円筒部分、円筒部分の上端に接続されたキャップ、底部、および底部と円筒部分を接続するナックルを含む。円筒部分は、垂直溶接部によって１つに結合された複数の弧状部分を含む。各弧状部分は、周方向溶接部によって１つに結合された複数の弧状プレートを含む。各弧状部分の周方向溶接部は、隣接する各弧状部分の周方向溶接部からオフセットされている。
【０００９】
添付の図面に示されるいくつかの実施形態を参照することにより、上記で要約した本開示のより具体的な説明を得ることができ、それにより本開示の上記構成が詳細に理解できよう。しかし、本開示は他の同じく有効な実施形態を認めることができるので、添付の図面は本開示の典型的な実施形態のみを示し、したがってその範囲を限定するものと考えるべきではないことに留意すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本開示の１つの実施形態によるバルジング耐性コークドラムを示す図である。
【図２】本開示の１つの実施形態によるバルジング耐性コークドラムを示す図である。
【図３】コークドラムの円筒部分の一部分の溶接マップを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１および２は、本開示の１つの実施形態によれるバルジング耐性コークドラム１を示す。図３は、コークドラム１の円筒部分３の一部分の溶接マップである。コークドラム１は、キャップ２、円筒部分３、底部４、ナックル５、スカート６、蒸気入口７と、供給入口８、回収出口９、拘束構造１０、および洗浄ポート（ｃｌｅａｎ−ｏｕｔ  ｐｏｒｔ）１１を有していてもよい。ドラム１の本体２〜４およびスカート６は、鋼のような金属または合金から作られてもよい。鋼は、普通炭素鋼（ｐｌａｉｎ  ｃａｒｂｏｎ  ｓｔｅｅｌ）、低合金鋼、またはステンレス鋼であってもよい。スカート６は、本体２〜４と同じ、あるいは異なる金属または合金から作られてもよい。コークドラム１は垂直に配向されてもよい。キャップ２は、円筒部分３に溶接または締結されることができる。ナックル５は、例えば溶接または締結によって、底部４と円筒部分３とを接続することができる。キャップ２は、半球状、半楕円状、または深皿状（ｔｏｒｉｓｐｈｅｒｉｃａｌ）であってもよい。あるいはキャップ２は、盲フランジであってもよい。
【００１２】
回収出口９は、石油コーキング中に炭化水
素蒸気をコークドラム１から取り出すために、キャップ２の壁を通して形成されることができる。洗浄ポート１１もまた、オーガーまたはパワー洗浄ストリングを通過させて凝固コークスを除去するために、キャップ２の壁を通して形成されることができる。底部４は、円錐形、またはその近似多角形であってよく、それにより、処理されたコークスをその下端に形成されたフランジ付き開口部１２を通してコークドラム１から容易に引き出すことを可能にする。蒸気入口７は底部４の壁を通して形成され、それにより、コークスが急冷される前に、残っている揮発性成分を除去するために生成物にエネルギーを加えることができる。供給入口８は、コークドラム１に石油蒸留物および急冷水を供給するために、フランジ付き開口部に接続されることができる。
【００１３】
円筒部分３の直径は、１２フィート（３．７ｍ）以上５０フィート（１５．２ｍ）以下であってもよい。筒状部分３の長さは３０フィート（９．１ｍ）、４０フィート（１２．２ｍ）、５０フィート（１５．２ｍ）、６０フィート（１８．３ｍ）、または７０フィート（２１．３ｍ）以上であってもよい。スカート６は、溶接などによって、ナックル５のところで本体２〜４に接続されてもよい。円筒部分３の厚さは一定であってもよい。
【００１４】
円筒部分３は、例えば２つ、３つ、または４つといった複数の弧状部分１３ａ〜ｃから構成されてもよい。各弧状部分１３ａ〜ｃは、３６０度をその数で割ったものに等しい中心角を有していてもよい。各弧状部分１３ａ〜ｃは、複数の弧状プレート１４から作られてもよい。各弧状プレート１４は、その長さが湾曲されるように円弧形状に巻かれて（ロールされて）いてもよい。巻かれる前、各プレート１４は、５フィート（１．５ｍ）以上１６フィート（４．９ｍ）以下の幅、および実質的にこの幅よりも大きい長さを有する矩形であってもよい。各プレート１４の長さは、その幅よりも１.５以上の比率で、例えば２倍の比率で大きくてもよい。各プレート１４の厚さは、０.５インチ（１２．７ｍｍ）以上３インチ（７６．２ｍｍ）以下であってもよく、それによりコークドラム１は、５０ｐｓｉｇ（０．３４ＭＰａ）以上１５０ｐｓｉｇ（１．０３ＭＰａ）以下の内部圧力を維持することができる。
【００１５】
多数の、例えば３〜１０個の弧状プレート１４がその後水平に積み重ねられ、そして周方向溶接部１５によって互いに結合され、それにより弧状部分１３ａ〜１３ｃの１つ（１３ａ）が形成される。第１の弧状部分１３ａが形成されると、隣接する各弧状部分１３ｂ，１３ｃは、その周方向溶接部１５が第１の弧状部分１３ａの円周方向溶接部からオフセット１６されることを除いて同様の方法で形成されることができ、それにより円筒部分３が連続的な円周方向溶接部を有することがない。オフセット１６は、各弧状プレート１４の幅の僅かな部分であってもよく、また０．５フィート（０．２ｍ）、１フィート（０．３ｍ）、２フィート（０．６ｍ）または３フィート（０．９ｍ）以上であってもよい。オフセット１６は、隣接する各弧状部分１３ｂ，ｃの各端部プレート１９ａ〜１９ｃの一部分をその長手方向軸線に沿って切断することによって形成することができ、それにより、切断された端部プレートの幅が減少される。弧状部分１３ａ〜ｃの全てが形成されると、複数の弧状部分が垂直溶接部１７によって互いに結合され、それにより円筒部分３を形成することができる。各垂直溶接部１７は、円筒部分３の全長に沿って延びていてもよい。
【００１６】
有利なことに、オフセット１６による円周方向溶接部１５の不連続性が、連続した周方向溶接部の場合に生じ得るコークドラム１の熱膨張の制約を中断させる。
【００１７】
拘束構造１０は、本体２〜４の熱サイクルに適応する一方、スカート６を台座、フーチングまたはスラブなどの構造フレームまたは基礎に固定することができる。拘束構造１０は、風の負荷および／または接続された配管の熱サイクルに起因する転倒および／またはねじれに抗して、本体２〜４を固定することができる。
【００１８】
あるいは、一定の厚さを有する代わりに、円筒部分３の厚さは、その下端で最大で、上端で最小になるようにテーパであってもよい。
【００１９】
上記説明は本開示のいくつかの実施形態に向けられているが、本開示の他のおよび更なる実施形態がその基本的な範囲から逸脱することなく考えられ、また本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によって決定される。
【図１】
2018532033.tif 000003
【図２】
2018532033.tif 000004
【図３】
2018532033.tif 000005
【国際調査報告】
2018532033.tif 000006
2018532033.tif 000007