[发明专利]不同热性能增加熔炉运行时长

说明书

一方面，本发明涉及具有布置与未被加热部分毗邻的被加热部分的熔炉。多个直管由第一材料形成并且至少部分地被置于在所述被加热部分中。多个回弯头操作地与所述多个直管联接。所述多个回弯头由第二材料形成并且至少部分地被置于在所述未被加热部分中。所述第一材料显示了比所述第二材料更高的最高温度，因此促进增加所述熔炉的运行时间。所述第二材料显示了比所述第一材料更好的耐磨性能，因此促进所述熔炉的耐磨性。

本申请是申请号为201480012778.2（国际申请号是：PCT/US2014/021070）、申请日为2014年3月6日、名称为“不同热性能增加熔炉运行时长”的分案申请。

对相关应用的交叉引用

本申请要求于2013年3月7日提交的美国临时专利申请61/774,421的优先权，并且通过引用包含了该临时专利申请的全部内容以用于任何目的。

背景。

技术领域

本发明大体上涉及用于精炼操作的装置，并且更具体地，但非限制地，涉及利用加热盘管的延迟焦化操作，所述加热盘管具有由第一材料构造的直管和由第二材料构造的回弯头，其中所述第一材料和所述第二材料显示了不同的热性能，尤其是，但非限制地，设计最高管金属温度。

背景技术

延迟焦化指的是包括在熔炉中加热残油进料到裂解温度的精炼过程，所述残油进料由重的、长链烃分子组成。通常，在所述延迟焦化过程中使用的熔炉包括被布置为多通构造的多个管。加热所述残油进料裂解了所述重的，长链的烃分子，并产生气体、轻质产品和固化焦。所述气体和轻质产品进一步被精炼成不同的液体燃料和气体燃料。 所述固化焦随后被压碎并且作为燃料源被出售。

在所述延迟焦化过程中，固化焦在所述多个管的内表面上形成。这个现象被称为“结垢”。固化焦是绝缘体并且导致形成多个管的材料温度（在这里指的是“管金属温度”）在操作中逐步增加。例如，干净的管可能需要例如945°F的管金属温度以加热所述残油进料到900°F。相比而言，结垢的管可能需要显著更高的管金属温度以加热所述残油进料到900°F。在使用一段时间后，所述多个管最终达到设计最高管金属温度。正如在本文中所使用的那样，术语“设计最高管金属温度”指的是所述多个管的最高安全操作温度。在所述设计最高管金属温度以上，热应力可能是导致所述多个管的磨损和疲劳的原因之一，由此使得所述熔炉操作不安全。在达到所述设计最高管金属温度时，所述多个管必须被清洗以去除所述固化焦。清洗将使所述多个管回到与干净的管有关的管金属温度状态。

清洗所述多个管通常涉及机械清洗、蒸汽-空气脱焦、清刮、或在线剥落中的至少一个。在线剥落涉及去除包括多个管的结垢的通路使其不再工作并且热冲击所述多个管。所述多个管在规定的时间长度内快速地被加热（膨胀）并冷却（收缩）。在冷却过程中，所述结垢的管收缩从而导致在其中积累的固化焦的一部分脱离。所述固化焦被冲洗出所述结垢的管并且在焦炭鼓中被加工。在线剥落的优势是每次仅仅一个通路被剥落，进而允许剩余通路正常的运行。然而，在线剥落的功效在它每次被执行时都可能会降低。

清刮涉及使具有金属钉和粗砂的泡沫或塑料“清管器”穿过所述管。当所述清管器穿过所述结垢的管时，所述清管器旋转并且从所述结垢的管的内表面上刮掉所述固化焦。蒸汽-空气脱焦涉及在较高温度下使蒸汽-空气混合物循环通过所述多个管。来自所述蒸汽-空气混合物的空气被用来燃烧来自所述多个管的所述内表面的所述固化焦，同时来自所述蒸汽-空气混合物的蒸汽保证所述燃烧温度不超过所述设计最高管金属温度。

在大多数情况下，在清洗过程中，所述多个管构成的一个通路至少必须去除而不能接收所述残油进料。在某些情况下，所述整个熔炉必须停止工作。这导致生产力的降低和利润的损失。因此，设计所述熔炉使在清洗之间的时间周期最大化是非常重要的。