第三讲炼油装置管式炉 ppt课件.ppt
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1、第三讲炼油装置管式炉,一、对炼油装置管式炉的基本要求二、选择加热炉时应基础数据三、炼油管式炉的特殊性和重要性四、炼油装置各种常见的管式炉,一、对炼油装置管式炉的基本要求,(1)全面满足炼油工艺的要求,例如热负荷、压降、加热均匀性等;(2)技术先进可靠,经济合理,并应能满足长周期、安全、平稳、运行的要求;(3)结构紧凑、占地面积少、投资省;,(4)热效率高,操作费用低;(5)操作方便、安全可靠、操作弹性大;(6)使用寿命长、检修维护方便;(7)满足环保要求,大气污染和噪声污染应符合国家和地方法规的规定。,二、选择加热炉应用的基础数据,(1)原料的流量、吸热量(热负荷)和出人口条件温度、压力、汽化
2、率等;(2)原料的理化性质:密度、粘度、管程和反应热等;(3)燃料种类燃料气、燃料油或油气混烧,烧油时的雾化剂种类等;(4)燃料性质:组成、密度、粘度、热值等,烧油时还应有雾化剂的性质如温度和压力等;,(5)生产和检修的特殊要求,如工况变化情况、油膜最高温度限制、介质在炉管内的停留时间、最大允许压降、注水(汽)口和烧焦口位置等;(6)建厂地区的气象和地质资料,如风力、地震、场地土及冬季计算温度等;(7)环境保护、职业安全卫生及其他要求等。,三、炼油管式炉的特殊性和重要性,与炼油装置中的其他设备相比,管式炉的特殊性在于直接火焰加热;与一般工业炉相 比,管式炉的盘管要承受高温、高压和介质腐蚀;与锅
3、炉相比,管式炉盘管内的介质不是水 和蒸汽,而是易燃、易爆、易裂解、易结焦和腐蚀性较强的油和气。这些就是炼油装置管式 炉的主要特点。,管式炉内的热传递是通过炉管管壁进行的。由于需要足够的传热温差,加上内膜热阻、焦垢层热阻、管壁金属热阻和各种受热不均匀性的作用,管壁金属温度一般要比管内介质高几十到一百多度。这是与一般设备完全不同的。再者,炉管直接与火焰接触,任何泄漏都可能造成 爆炸或火灾,这也是非见火设备不能相比的。,加热型管式炉的炉管壁温在400-650之间,而加热一反应型管式炉(制氢转化炉)的管壁金属温度常常在850-1000范围内。管式炉盘管承受的工作压力低的如蒸馏炉,一般是 1 3MPa,
4、高的如高压加氢炉,可高达18 20MPa。,炼油管式炉炉管内的介质大都是原油、馏分油、溶剂、氢气等。在高温下油和溶剂极易 裂解、析碳,严重时则结焦。结焦后管壁温度增加,而裂解和结焦又相应加剧,如此形成恶性循环,从而影响产品品质,缩短运转周期,甚至烧穿炉管。油、溶剂和氢气等一旦穿出炉管,火灾和爆炸就在所难免。因此,从设计和操作两方面保证炉管受热均匀,防止局部过 热,避免介质裂解和结结垢,既是保证和提高产品品质的关键,也是保证管式炉长周期、平 稳、安全运转的关键。,炉管内的工艺介质大都具有腐蚀性,诸如硫腐蚀、酸腐蚀、氢腐蚀、氢加硫化氢腐蚀等等,在管式炉内均有不同程度的存在。炉管外的烟气有高温硫一钒
5、腐蚀和低温露点腐蚀等。因此,在炉管选材和运行监控中对腐蚀问题均应予以充分的重视。,炼油管式炉的重要性,炼油管式炉的重要性表现在其能耗、基建投资和污染问题在炼油装置中都占有相当重要 的地位。管式炉的燃料消耗在炼油装置总能耗中占有相当大的比例:少则20%30%,多则80%90%,,能耗比例,管式炉的基建投资占有相当大的份额。加热型管式炉的工程费占装置工程费的比例较小,加热一反应型管式炉占的比例则较大,工程费比例,管式炉各部分工程费比例,四、炼油装置各种常见的管式炉,1、热载体炉2、蒸馏炉3、残渣油加热炉4、加氢炉5、润滑油加工炉6、气体加热炉,1、热载体炉,当加热要求均匀缓和,严格控制和调节加热温
6、度时,常采用间接热源加热的方法。这种方法的加热设备和用热设备是分开的,中间由一种热载体的循环来传递热量。加热热载体的加热炉叫热载体炉。,石油化工常用的热载体有联苯类和热油类,联苯类主要是二苯混合物。它是联苯和联苯 醚组成的低共熔共沸混合物,亦称道生(DOWTHERH),其加热炉也称“联苯炉”或“道生炉”。热油类主要是石油产品或副产品经加工制得,导热油如透平油、四线脱蜡油、芳烃三线 油、常压三线油、YD导热油等,其加热炉亦称热油炉。,热载体炉的最大特点是流量大、温升小。塔底重沸炉也具有这一特点,并且某些塔底重沸炉如芳烃联合装置中的二甲苯塔底重沸炉,其被加热介质还兼作热载体,因此,将这类管式炉也并
7、入热载体炉一类。纯粹的热载体炉通常不气化,与之相比,重沸炉的主要特点是一 般都有较大的气化率,甚至高达50%-70%。,二苯混合物具有水的某些特性,因此早期的联苯炉都类似于锅炉,如火管式联苯炉、水管式联苯炉。但石化行业用的联苯炉基本上还是管式炉。如圆筒炉、立管或卧管式立炉和箱 式炉。十多年前出现了一种结构型式较为特殊的多层螺旋盘管式联苯炉一般盘管层数为二 至四层,多为三层,其管心距接近于炉管外径,彼此紧密相联、分层放置。其中最内一层一半管面受辐射传热,另一半管面受对流传热,其余各层均受对流传热。,这种炉子微正压操 作,结构紧凑,体积小,耗用金属材料及占地面积亦少。这种炉子一般都要采用“燃烧器控
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