[发明专利]一种减缓结焦趋势的焦化加热炉

说明书

技术领域

本发明涉及石油化工领域，具体而言，涉及一种减缓结焦趋势的焦化加热炉。

背景技术

延迟焦化工艺是将重质残渣油通过热加工手段转化为轻质油品、气态烃和石油焦的热反应过程，其处理过程是将重质原料在加热炉中以高流速、高热强度使油品迅速达到焦化所需反应温度，然后快速进入焦炭塔发生焦化反应，所以焦化加热炉是延迟焦化装置的核心设备。

焦化加热炉将焦化炉进料迅速加热至焦化温度485-510℃，然后快速进焦炭塔进一步裂解、缩合生成气体、汽油、柴油、蜡油和焦炭。焦化炉的设计要求是既要在较短的时间内（427℃⁺停留时间＜40s）向油品提供足够的所需热量，又要控制油品在炉管内的反应深度、尽量减少炉管和转油线结焦，使反应延迟在焦炭塔内进行，因此受焦化炉炉管结焦制约，加热炉的连续运行时间直接关系到延迟焦化装置的运行周期。

目前焦化加热炉，尤其是加工超重非常规原油渣油、深拔减渣和各种沥青料时，存在炉管结焦速度快、单炉操作周期短（一般单炉6-10个月）等问题，从而干扰了全厂生产计划，使生产效益受损，维修费用和能耗增加。

发明内容

本发明提供一种减缓结焦趋势的焦化加热炉，用以降低加热炉炉管中油品粘度，延长该油品的生焦诱导期，减缓炉管内膜结焦趋势，从而延长加热炉连续运行周期，即提高焦化装置的连续运行周期，给焦化装置及全厂生产带来显著的社会效益和经济效益。

为达到上述目的，本发明提供了一种减缓结焦趋势的焦化加热炉，包括：炉体、辐射室、对流室、辐射炉膛、炉管和燃烧器，其中：

所述炉体为品字形结构，所述对流室位于所述炉体的内部上方，所述对流室由隔墙分为左右对称的两部分，所述辐射室共有2个，分别位于所述对流室下方左右对称的两侧，中间被由下斜上直的炉墙形成的两端敞开的空间隔开，所述辐射炉膛为所述辐射室的内部空间，为下梯形上矩形的组合型中空结构；

所述炉管共有2组，每组包括多根水平炉管，每组所述炉管包括经所述炉体外转油线相连接的对流管和辐射管，所述对流室的每一部分水平布置有1组所述炉管对应的多排对流管，每个所述辐射室的中心成纵向单排卧管布置有1组所述炉管对应的辐射管，所述对流管的入口通过法兰与加热油品管线相连接，所述辐射管的出口通过法兰与焦炭塔的管线相连接；

每组炉管中若干炉管对应的辐射管下部出口管段扩径，每个所述辐射室中上下相邻辐射管之间的管间距为所述辐射管外径的1.77-2.8倍；

所述辐射管的前部3/4管段的某个位置设置有轻焦化瓦斯油LCGO注入口，所述辐射管的后部1/4管段的某个位置设置有重焦化瓦斯油HCGO注入口，所述LCGO注入口与所述HCGO注入口分别通过法兰与来自分馏系统的热LCGO管线和热HCGO管线相连接；

所述燃烧器的数目为多个，沿所述辐射室内辐射管两侧对称布置，每个所述燃烧器以向上燃烧的方式沿所述辐射炉膛底两侧贴炉墙或沿所述辐射炉膛底靠炉墙垂直布置。

可选的，所述燃烧器为双排孔或多排孔倾斜开孔燃烧器喷头结构。

可选的，所述对流管的入口处设置有第一油品测温热电偶，所述辐射管的入口处设置有第二油品测温热电偶，所述辐射管的出口处设置有第三油品测温热电偶。

可选的，所述对流管下部管壁外设置有2个炉管表面热电偶，所述辐射管入口至出口上下炉管表面设置有8-10个炉管表面热电偶。

可选的，所述对流管的入口处、所述辐射管的入口端和所述辐射管的出口端分别设置有蒸汽或凝结水注入口，所述汽或凝结水注入口与来自外供系统的蒸汽或凝结水的管线相连接。

可选的，所述对流管的入口处设置有石脑油或柴油注入口，所述石脑油或柴油注入口与用以注石脑油或柴油的管线相连接，所述用以注石脑油或柴油的管线上设置有流量调节阀。

可选的，所述LCGO注入管线、所述HCGO注入管线上分别设置有流量调节阀。

可选的，辐射炉膛下部的两侧炉墙与水平面的夹角介于75°至85°之间。

可选的，所述辐射炉膛上部的两侧炉墙与水平的夹角为90°。