[实用新型]一种灵活调节、节能型四合一重整加热炉

说明书

技术领域

本实用新型属于炼油、石油化工领域，涉及一种灵活调节、节能型四合一重整加热炉，该加热炉为炼油、石油化工、煤化工管式加热炉，该加热炉为催化重整管式加热炉。

背景技术

“重整”是使烃类分子重新排列成新分子结构的工艺过程：在催化剂的作用下，环烷烃和烷烃转化成芳烃或异构烷烃，同时副产部分氢气。

原料进入装置后，首先要经过预处理系统进行加工处理，除去有害的杂质分离出重整所需的合格原料，然后进入重整反应系统。重整反应是吸热反应，其所需的热量由加热炉提供。重整反应器进料加热炉一般叫做“重整炉”。重整炉的主要特点是被加热介质为轻质油加氢气，操作压力低、温度高、体积流量大，允许压降小。

半再生式催化重整和连续重整。一般都是四台重整炉，对应四台重整反应器串联操作，因此其操作压力也随之递减。半再生式催化重整炉的操作压力为1.9—1.5Mpa，炉出口温度约500℃。连续重整的操作压力为0.5—0.3Mpa，炉出口温度约550℃。

烷基苯厂的烷基化—脱氢装置的煤油脱氢炉，被加热介质为煤油加氢气，操作压力约0.17Mpa，炉出口温度约500℃，上述重整炉的特点也显得很充分，因此其设计特点与重整炉几乎一样。

芳烃装置中的歧化和异构化加热炉，被加热介质为C7—C8加氢气，操作压力3 Mpa（歧化）和0.83 Mpa（异构化），炉出口温度482℃（歧化）和370℃（异构化），上述重整炉的特点也比较明显，其设计特点也与重整炉差不多。

早期的处理量15—30万吨/年半再生重整装置中常常采用纯辐射型圆筒炉。炉管为立管多路并联，辐射顶部设计两圈大口径集合管，炉内出入口管线与该环形集合管联接。其特点是：炉管虽多路并联但路数不可能太多，因此压降较大；燃烧器为底烧，可油-气混烧，一般烧气为多；单炉排烟温度高，热效率低，需将排放的高温烟气引入余热回收系统进行回收；单台炉子结构简单，建造周期短，投资规模小，适用于小装置。

随着催化重整工艺的进步，重整加热炉的规模也发生了重大变化。降低整体系统压力已经成为现代催化重整的发展方向，低压重整能更好地发挥催化剂的效能，产品的辛烷值和芳烃产率会更高。新型的铂錸催化剂或多金属催化剂，由于它们的活性稳定性高，积碳对产品收率的影响小，采用低压操作的工艺，不但可以改变产品的质量，还可减少气体压缩机的动能消耗。所以重整炉的突出特点就是要求管内流体的压降要小。大型化的重整炉管内介质体积流量大，出炉温度高。加热炉的炉管多设计为几十路炉管并联。圆筒炉在结构上已不能满足大型化的要求，新炉型应运而生。如图1，新型炉的典型设计是将四台加热炉合并为一台大型的门式加热炉，中间用火墙隔出四间辐射室，以避免温度相互干扰。每间的炉管为多路并联，一般设计20—45路支管。各支管的出入口与炉外的大型集合管相连。辐射室的高温烟气进入一个公用的对流段，在对流段发生装置所需的中压蒸汽。这种炉型适用于大处理量（40—120×10⁴t/a）的重整装置。

重整加热炉的特点是：被加热介质出炉温度高、操作压力高、允许压降小、体积流量大；炉管价格昂贵、炉管平均表面热强度高、要求炉管受热均匀，燃料为洁净的高热值瓦斯、烟气出辐射室温度高、50%的热量用于产生蒸汽。因炼油厂不缺少蒸汽，重整加热炉50%的热量用于产生蒸汽，不但使得重整装置能耗高，而且用洁净的高热值瓦斯产生蒸汽不合理，不经济，也可以说是一种浪费。为了减少重整加热炉的产汽量，在工艺上采取各种措施，费尽了心机、却收获不大。

传统四合一重整加热炉排烟温度180℃，热效率89%；烟气出辐射室温度高、50%的热量用于产生蒸汽。因炼油厂不缺少蒸汽，重整加热炉50%的热量用于产生蒸汽，不但使得重整装置能耗高，而且用洁净的高热值瓦斯产生蒸汽不合理，不经济，也可以说是一种浪费。 

随着国民经济发展对轻质燃料需求量的不断增加和国家对环保要求越来越高，为满足国民经济发展对轻质燃料需求和环保的需要，重整技术将会得到迅速发展和推广。重整加热炉的特点是：被加热介质出炉温度高、操作压力高、允许压降小、体积流量大；炉管价格昂贵、炉管平均表面热强度高、要求炉管受热均匀，燃料为洁净的高热值瓦斯、烟气出辐射室温度高、50%的热量用于产生蒸汽。因炼油厂不缺少蒸汽，加氢和重整加热炉50%的热量用于产生蒸汽，不但使得加氢和重整装置能耗高，操作难度大，而且用洁净的高热值瓦斯产生蒸汽不合理，不经济，也可以说是一种浪费。为了减少制氢、加氢和大型重整加热炉的产汽量，在工艺上采取各种措施，费尽了心机、却收获不大。

发明内容