[发明专利]一种加热炉与在线清焦方法

说明书

本发明公开了一种加热炉与在线清焦方法，所述加热炉包括第一辐射室、第二辐射室和对流室；其中第一辐射室内设有第一辐射炉管和第一燃烧器；所述对流室位于第二辐射室上方，对流室内设置对流炉管；所述第二辐射室内设置第二辐射炉管和第二燃烧器，第二辐射炉管入口与对流炉管出口相连，第二辐射炉管出口与第一辐射炉管出口相连。还提供一种包括上述加热炉的在线清焦系统。本发明可显著降低易聚合油品加热炉结焦速率，在线清焦系统可大幅缩短停工清焦时间，从而延长加热炉运行周期，节省炉管清焦费用。

技术领域

本发明涉及化工设备领域，具体涉及一种加热炉与在线清焦方法。

背景技术

加热炉是炼油化工行业的核心设备，其设计和运行水平直接影响装置的处理量、操作弹性和运行周期。苯乙烯焦油、乙烯焦油、煤焦油和废润滑油等易聚合油品在采用加氢处理或热转化工艺处理时，首先需要在加热炉内将原料加热至进料温度(通常为370℃-500℃)以满足反应要求，但是这些油品在300℃左右即发生明显的聚合反应，在加热炉的炉管内形成粘稠的软焦层，造成炉管内压降增大、传热效率降低，炉膛超温等问题，严重制约了装置的运行周期。软焦层是粘附在炉管内壁的含有较高挥发分的粘稠焦层，与常规炉管内硬度大、挥发分低的硬焦层有显著区别。

目前，工业实际运行过程中，此类易聚合油品的加热炉运行3个月即需要停炉清焦，一方面影响了企业的正常生产，另一方面需要额外支出高昂开停工和清焦费用，造成经济损失；更为重要的是目前的机械清焦球和空气烧焦等清焦方式对这类易聚合油品的加热炉中的软焦层处理效果不佳，软焦层容易粘附堵塞清焦球或造成炉管超温，严重时需要切割炉管，采用高压水逐段清焦。

综上分析可知，由于加工工艺要求的目标加热温度(370℃-500℃)高于易聚合油品的起始聚合温度(300℃左右)，势必会造成高温段炉管出现较为严重的结焦现象，采用常规的均匀传热和抑制结焦技术，都难以达到理想的改善效果。如何开发一种具有低结焦速率和简便快速清焦方式的加热炉是易聚合油品加工过程中需要解决的关键技术问题。

发明内容

申请人研究发现，现有技术加热炉加热处理常规原料(如减压渣油)时，常规原料在加热炉管内形成硬质焦层，可采用机械清焦或空气烧焦或蒸汽剥焦方式实现炉管清焦。但易聚合油品在炉管内加热时，低温段炉管形成软焦层，高温段炉管形成硬焦层。软焦层具有油分含量高和粘稠度高的特性，采用常规清焦方式非常困难。申请人基于上述发现，原创性地提出一种新型结构加热炉与在线清焦功能的加热炉系统，首先将易聚合油品加热至较低温度，低温下结焦速度缓慢，然后再与不易结焦的高温载热介质混合，迅速将其加热至工艺所需温度，显著降低炉管内的结焦速率。同时提出采用特定有机溶剂冲洗软焦的方法，解决了炉管内粘稠软焦清理难题。

本发明目的是提供一种加热炉与在线清焦系统，解决易聚合油品加热炉结焦速率快和炉管内清焦困难的问题。

为了解决上述问题，本发明技术方案包括如下几个方面：

本发明第一方面提供一种加热炉，所述加热炉包括第一辐射室、第二辐射室和对流室；其中

第一辐射室，所述第一辐射室内设有第一辐射炉管，底部设有第一燃烧器，第一辐射炉管出口与第二辐射炉管出口相连；

对流室，所述对流室位于第二辐射室上方，对流室内设置对流炉管，对流炉管出口与第二辐射炉管入口相连；

第二辐射室，所述第二辐射室内设置第二辐射炉管，底部设有第二燃烧器，第二辐射炉管入口与对流炉管出口相连，第二辐射炉管出口与第一辐射炉管出口相连。

进一步的，作为一种优选实施方式，第一辐射室用于加热易聚合油品原料，一般可加热至300℃-450℃；所述易聚合油品为在300℃-350℃可发生聚合形成软焦层的油品，如具有较高烯烃含量的乙烯焦油、苯乙烯焦油；或具有较多易分解聚合添加剂的废润滑油等。