常减压加热炉降低能耗、提高热效率的措施.doc

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1、常减压加热炉降低能耗、效提高热率的措施一、常、减压炉简介常压蒸馏塔进料加热炉简称常压炉，减压蒸馏塔进料加热炉简称减压炉，它们同属于蒸馏型加热炉。原油或拔头油经换热后进入常压炉加热至365~370℃进常压塔进行常压蒸馏，常压塔底重油经泵送入减压炉加热至~400℃进减压塔进行真空蒸馏。1.炉型一般蒸馏炉，当热负荷不大于30MW时，优先选用辐射-对流型圆筒炉，当热负荷大于30MW时，通常选用立管立式炉或立管双室箱式炉。新设计的常减压装置，少则800万吨/年，多则1200~1500万吨/年。常压炉的热负荷一般在75~120MW，因此新建的常压炉都不用圆筒炉，而用双室或多室箱式炉。除非采用双胞

2、胎炉型，即两个圆筒形辐射室，顶一个对流室。底烧时，立管炉的炉管与火焰平行，每一根炉管都要通过高温区；卧管炉的炉管与火焰垂直，只有部分炉管处在高温区。两者比较起来，前者支撑炉管的高合金管架少，投资省，但其局部过热而造成被加热油品裂解的倾向要比后者大得多。因此，生产润滑油的润滑油型减压炉应选用卧管炉。减压深拔的减压炉，炉出口温度420~430℃，炉型方面有两种选择：以埃克森-美孚为代表的认为选卧管才能保证长周期（4~5年）运转，因为卧管可以在较宽的操作范围内保持管内有良好的流型，避免油料裂解；以壳牌为代表的则认为立管为好，立管可将出口的几根炉管布置成双面辐射的，这可减少高温油料在炉内的停

3、留时间，减少油料裂解，从而保证加热炉长周期操作。2.主要工艺参数主要工艺参数包括辐射管外表面平均设计热强度（简称辐射管平均热强度，下同）和管内介质流速。一般蒸馏炉的主要工艺参数见表1-1。表1-1　一般蒸馏炉的主要工艺参数炉名辐射管平均热强度，W/m2质量流速kg/m2•S立管炉卧管炉常压炉30000~3700036000~440001000~1500减压炉24000~3100029000~370001000~1500表1-1所列的流速是所谓“经济流速”，在此范围内，炉管内的总压降一般在0.5MPa~0.7MPa。国外一些工程公司则认为应采用“品质流速”，即高流速，一般是经济流速的二

4、至三倍，管内总压降高达1.2MPa~2MPa。在高流速下，油品局部过热裂解的倾向小，最终油品的品质好，但泵的扬程要高。一般润滑油型的减压炉宜采用品质流速。141.炉管系统蒸馏型加热炉炉管材质主要根据原油中的硫含量和酸值来选择。常压炉，当原油的硫含量小于0.5%（重）时，选用碳钢炉管。当硫含量不小于0.5%（重）时，对流室选用碳钢炉管或Cr5Mo炉管，辐射室及遮蔽管选用Cr5Mo炉管或Cr9Mo炉管。减压蒸馏炉一般全部选用Cr5Mo炉管或Cr9Mo炉管。当常底油不含酸，仅硫含量高时，汽化段炉管可采用1Cr18Ni9Ti（ASTMTP321），当被加热介质含环烷酸、且酸值不小于0.5mg

5、KOH/g油时，汽化段选用16Cr-12Ni-2Mo（ASTMTP316L）。目前新建的大型常减压装置，一方面大都要炼高硫或高硫高酸的外油，另一方面一般都要求3~4年长周期运转，常减压炉的炉管一般都用Cr5Mo、Cr9Mo、TP321、TP316L，几乎不用碳钢。蒸馏炉的操作压力一般都低于2.5MPa，因此，炉管壁厚可不用计算，而根据经验和习惯选取，见表1-2。表1-2炉管壁厚选取外径φ，mm选择壁厚，mm£1146＞114~168821910273122.炉管扩径减压炉的汽化段炉管，一般要逐级扩径，以使其被加热介质接近于等温汽化。同时要求炉-塔之间的转油线为低速、低压降转油线。这种

6、设计可以在较低的炉出口温度下，达到较高的汽化率（显热转化为潜热），保证减压分馏塔有较高的轻油收率，并能保证在整个汽化段内不至于超温，尽可能的减少油品裂解，从而保证最终产品有较好的品质。逐级扩径应进行比较精确的分段计算，以保证整个扩径过程中均具有良好的流型-雾状流或环雾流，避免可能出现水击的液节流。每次扩径后的管段始端，一般容易出现不理想的流型，末端则容易出现超温。因此，计算过程中应适当调整各管径的管段长度，以保证理想的流型，且保证温度波动在±3℃以内。典型的扩径方案有：φ152φ219→φ273减压炉至减压塔之间采用低速、低压降的转油线后，转油线的直径将变得很大，其自身的热膨胀难以得

7、到补偿。这时可考虑采用炉管补偿转油线热膨胀的设计方案。14一般常压炉是不扩径的。当常压蒸馏处理极轻的原油时，为避免过大的压降，也有将常压炉汽化段扩径的，当然这要由计算来决定。一、常、减压炉的能耗常减压装置是炼油厂的能耗大户，一般占全厂能耗的9.5~11%。例如，一座拥有16套装置，加工中东含硫原油800万吨/年的炼油厂，全厂能耗3688.436MJ/吨原油（88.10kg标油/吨原油）。常减压装置的能耗412.45MJ/吨原油（9.85kg标油/吨原油），