專利名稱：一種延遲焦化加熱爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種加熱爐，特別涉及石油加工中用于加熱重質(zhì)油的延遲焦化加熱 爐。
背景技術(shù)：
延遲焦化是一種石油二次加工技術(shù)，是指以貧氫的重質(zhì)油為原料，在高溫(約 500°C)進(jìn)行深度的熱裂化和縮合反應(yīng)，生產(chǎn)氣體、汽油、柴油、蠟油、和焦炭的技術(shù)。所謂延 遲是指將焦化油(原料油和循環(huán)油)經(jīng)過加熱爐加熱迅速升溫至焦化反應(yīng)溫度，在反應(yīng)爐 管內(nèi)不生焦，而進(jìn)入焦炭塔再進(jìn)行焦化反應(yīng)，故有延遲作用，稱為延遲焦化技術(shù)。由于我國原油普遍偏重，且含蠟量高，柴油的收率低，國內(nèi)原油的柴油餾分收率比 國外原油平均低5 7個百分點(diǎn)。另外，由于我國煉油企業(yè)二次加工均以催化裂化為主，柴 汽比低(延遲焦化為1. 94，催化裂化為0. 56)，因此延遲焦化是解決柴汽比供需矛盾，增產(chǎn) 柴油的有效辦法。中子料位計投入使用后，焦炭塔的可利用空間大為提高，焦化爐已成為整個裝置 提量的“瓶頸”。目前焦化爐擴(kuò)能技術(shù)改造一是采用對流管作為輻射管以擴(kuò)大輻射傳熱面 積，但對流管傳熱系數(shù)小，有效利用率不高，二是利用現(xiàn)有單面輻射加熱爐膛體積較大的特 點(diǎn)，在爐膛底部增設(shè)爐管，該方法可以在一定程度提高輻射傳熱面積，但由于爐膛底部空間 有限，底部增設(shè)爐管根數(shù)受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是改善爐管熱強(qiáng)度分布，避免火焰舔管導(dǎo)致管內(nèi)結(jié)焦，從而 實(shí)現(xiàn)在役輻射加熱爐提高處理量目的。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是
一種延遲焦化加熱爐，包括爐體、對流室、輻射室、爐管、爐管吊架、燃燒器，其特征在于 對流室設(shè)置在輻射室的上方，對流室內(nèi)水平排列有爐管；爐管吊架設(shè)置在輻射室中部，將輻 射室隔為兩個對稱區(qū)域，爐管吊架上設(shè)置有水平排列的爐管并通過彎頭彼此相連，輻射室 內(nèi)壁上也安裝有水平排列的爐管并通過彎頭連為一體；燃燒器位于輻射室兩對稱區(qū)域的靠 爐壁底部，沿輻射室內(nèi)爐管的軸向均勻設(shè)置；輻射室中部內(nèi)壁上設(shè)有導(dǎo)流擋板，將輻射室內(nèi) 壁上的爐管與火焰分開；爐管吊架位于輻射室內(nèi)上部的爐管在不到出油口的位置提前在彎 頭前進(jìn)行同心擴(kuò)徑，變徑后的同心擴(kuò)徑爐管至少有兩根。本發(fā)明采用大小頭進(jìn)行爐管的擴(kuò)徑，擴(kuò)徑前后的爐管擴(kuò)徑比大于1、小于2，擴(kuò)徑 前的爐管內(nèi)徑范圍為優(yōu)選82-141mm，擴(kuò)徑后的爐管內(nèi)徑范圍為優(yōu)選102_141mm。為克服爐管吊架垂直方向熱膨脹位移所致的應(yīng)力破壞，本發(fā)明的爐管吊架主體部 分呈Y型，底部呈“一字”型，爐管吊架的“一字”型底部也敷設(shè)有爐管，其位置在在燃燒器 和輻射室中間爐管之間，爐管敷設(shè)數(shù)為0飛根。為保證爐管的穩(wěn)定性，上述爐管吊架的個數(shù)為2-3個，沿輻射室內(nèi)爐管的軸向均勻設(shè)置。為防止高溫火焰直撲爐管而使?fàn)t管內(nèi)部結(jié)焦，導(dǎo)流擋板距離爐底高度不小于3m， 上述燃燒器出口可以向爐壁方向傾斜，即燃燒器縱向軸線與爐壁相交，也可貼近爐壁，以防 止高溫火焰直撲爐管而使?fàn)t管內(nèi)部結(jié)焦。本發(fā)明爐膛中間的爐管采用雙面輻射爐管，以增加迎火面爐管表面積和傳熱效率。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)
1、在保持現(xiàn)有傳焦化爐總體結(jié)構(gòu)不變的前提下，利用現(xiàn)有單面輻射加熱爐爐膛體積較 大的特點(diǎn)，在焦化爐爐膛中間、底部及頂部利用爐管吊架增設(shè)爐管，使中間爐管所受輻射為 雙面輻射，提高了傳熱數(shù)量和傳熱效率，可使在役加熱爐至少增加20-30%的處理量。2、通過采用貼墻燃燒技術(shù)，貼近爐壁設(shè)置燃燒器，并在側(cè)墻爐管底部增設(shè)導(dǎo)流擋 板，改善側(cè)墻爐管熱強(qiáng)度分布，避免火焰舔管導(dǎo)致管內(nèi)結(jié)焦，從而，可使在役加熱爐延長一 倍的運(yùn)行周期。3、采用、爐管擴(kuò)徑和增加爐管數(shù)量的方法，可以延長常規(guī)延遲焦化爐介質(zhì)在430°C 以后的停留時間、減少爐出口溫降，從而達(dá)到降低焦炭產(chǎn)率系數(shù)的目的。4、改變了傳統(tǒng)的爐管排列方式，在爐膛的高溫場下增加了原料的吸熱強(qiáng)度，從而 提高了加熱后油品在低溫場爐膛中的停留時間，使得重質(zhì)油在加熱爐爐管內(nèi)所發(fā)生的脫氫 縮合反應(yīng)和高溫脫碳反應(yīng)部分變?yōu)榱呀夂蜌滢D(zhuǎn)移反應(yīng)，可以多產(chǎn)汽油和柴油，同時降低了 價格低廉的氣體和焦炭產(chǎn)量。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的側(cè)視示意圖。圖3為本發(fā)明爐管擴(kuò)徑前后的示意圖。圖中，1.對流室；2.進(jìn)料口 ；3.出料口 ；4.同心擴(kuò)徑爐管；5.輻射室；7. Y型爐管 吊架；8.導(dǎo)流擋板；9.爐管；10.燃燒器；11.煙囪；12.彎頭；13.變徑大小頭。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施案例來詳細(xì)描述本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)。參見圖1至圖3，本發(fā)明的對流室1設(shè)置在輻射室5的上方，其內(nèi)水平排列有對流 爐管9，對流爐管的有效長度為11480mm。輻射室下部高5583 mm，下部寬4764 mm，斜頂高 1292 mm，上部寬 2180 mm，爐長 11480mm。爐管吊架7設(shè)置在輻射室5中部，將輻射室5隔為兩個對稱區(qū)域。前述爐管吊架 7主體部分呈Y型，底部呈“一字”型，共有三個，沿輻射室5內(nèi)爐管的軸向均勻設(shè)置。爐管 吊架7上設(shè)置有水平排列的爐管并通過彎頭彼此相連，爐管吊架7的“一字”型底部也敷設(shè) 有爐管，其位置在在燃燒器和輻射室中間爐管之間。輻射室5內(nèi)壁上也安裝有水平排列的 爐管并通過彎頭連為一體。燃燒器10位于輻射室5兩對稱區(qū)域的靠爐壁底部，沿輻射室5內(nèi)爐管的軸向均勻 設(shè)置；輻射室5中部內(nèi)壁上設(shè)有導(dǎo)流擋板8，導(dǎo)流擋板距離爐底高度不小于3m，將輻射室內(nèi)壁上的爐管與火焰分開；爐管吊架7位于輻射室內(nèi)上部的爐管在不到出油口的位置提前在 彎頭13前采用大小頭前進(jìn)行同心護(hù)徑，變徑后的同心擴(kuò)徑爐管4的數(shù)量由爐管內(nèi)被加熱介 質(zhì)性質(zhì)確定，擴(kuò)徑前的爐管內(nèi)徑范圍為82-141mm，擴(kuò)徑后的爐管內(nèi)徑范圍為102_141mm。
本實(shí)施例較現(xiàn)有焦化爐處理量增加了 34. 7%，實(shí)現(xiàn)了在爐體總體結(jié)構(gòu)不變的前提 下，大幅度提高處理量的目的。
權(quán)利要求
一種延遲焦化加熱爐，包括爐體、對流室、輻射室、爐管、爐管吊架、燃燒器，其特征在于對流室設(shè)置在輻射室的上方，對流室內(nèi)水平排列有爐管；爐管吊架設(shè)置在輻射室中部，將輻射室隔為兩個對稱區(qū)域，爐管吊架上設(shè)置有水平排列的爐管并通過彎頭彼此相連，輻射室內(nèi)壁上也安裝有水平排列的爐管并通過彎頭連為一體；燃燒器位于輻射室兩對稱區(qū)域的靠爐壁底部，沿輻射室內(nèi)爐管的軸向均勻設(shè)置；輻射室中部內(nèi)壁上設(shè)有導(dǎo)流擋板，將輻射室內(nèi)壁上的爐管與火焰分開；爐管吊架位于輻射室內(nèi)上部的爐管在不到出油口的位置提前在彎頭前進(jìn)行同心擴(kuò)徑，變徑后的同心擴(kuò)徑爐管至少有兩根。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的延遲焦化加熱爐，其特征在于采用大小頭進(jìn)行爐管的擴(kuò)徑， 護(hù)徑前后的爐管擴(kuò)徑比大于1、小于2。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述延遲焦化爐，其特征在于變徑前的爐管內(nèi)徑范圍為82-141mm， 變徑后的爐管內(nèi)徑范圍為102-141mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的延遲焦化加熱爐，其特征在于爐管吊架主體部分呈 Y型，底部呈“一字”型。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的延遲焦化加熱爐，其特征在于爐管吊架的個數(shù)為2-3個，沿輻 射室內(nèi)爐管的軸向均勻設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的延遲焦化加熱爐，其特征在于爐管吊架的“一字”型底部也敷 設(shè)爐管，其位置在在燃燒器和輻射室中間爐管之間，爐管敷設(shè)數(shù)為0飛根。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的延遲焦化加熱爐，其特征在于導(dǎo)流擋板距離爐底高 度不小于3m。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的延遲焦化加熱爐，其特征在于燃燒器出口可以向爐 壁方向傾斜，即燃燒器縱向軸線與爐壁相交，也可貼近爐壁。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種延遲焦化加熱爐，包括爐體、對流室、輻射室、爐管、爐管吊架、燃燒器，對流室設(shè)置在輻射室的上方，對流室內(nèi)水平排列有爐管；爐管吊架設(shè)置在輻射室中部，將輻射室隔為兩個對稱區(qū)域，爐管吊架上設(shè)置有水平排列的爐管并通過彎頭彼此相連，輻射室內(nèi)壁上也安裝有水平排列的爐管并通過彎頭連為一體；燃燒器位于輻射室兩對稱區(qū)域的靠爐壁底部，沿輻射室內(nèi)爐管的軸向均勻設(shè)置；輻射室中部內(nèi)壁上設(shè)有導(dǎo)流擋板；爐管吊架位于輻射室內(nèi)上部的爐管在不到出油口的位置提前在彎頭前進(jìn)行同心護(hù)徑，變徑后的同心擴(kuò)徑爐管至少有兩根。本發(fā)明在保持現(xiàn)有傳焦化爐總體結(jié)構(gòu)不變的前提下，提高了傳熱效率，可使在役加熱爐至少增加20-30%的處理量，延長一倍的運(yùn)行周期。
文檔編號C10G9/20GK101982524SQ20101055475
公開日2011年3月2日 申請日期2010年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月23日
發(fā)明者凌逸群, 葉曉東, 孫柏軍, 徐寶平, 徐春明, 楊軍衛(wèi), 楊朝合, 沈國平, 王蘭娟, 肖家治, 趙日峰 申請人:中國石油化工股份有限公司;中國石油大學(xué)(華東)