CN104673354A - 一种减压炉炉管注汽方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种减压炉炉管注汽方法，包括：步骤1，记录减压炉炉管中油品的参数；步骤2，确定减压炉炉管中油品出现泡点的位置；步骤3，确定泡点位置需要注入的最小蒸汽量；步骤4，在泡点的位置按照最小蒸汽量注入蒸汽。本发明实施例通过油品的参数确定油品出现泡点的位置，由于油品泡点的位置温度较高，在此泡点处向炉管内注入较少的蒸汽就可以使油品快速气化，使油气两相从泡状流流型直接转变为环状流流型，避免油气两相出现块状流流型，减少炉管内结焦现象的发生，防止油品产生水击现象，避免水击现象引起的噪声、炉管震动及减压炉中炉管的损坏，并且由于注入蒸汽量为最小蒸汽量，能有效降低炉管压降，减少蒸汽消耗，操作简便且成本较低。

Description

一种减压炉炉管注汽方法

技术领域

本发明涉及减压炉炉管注汽领域，特别涉及一种减压炉炉管注汽方法。

背景技术

由于减压炉炉管内加热温度高，加热炉管内油品密度高，流速较慢，油品流动过程中发生炉管结焦现象。炉管结焦现象导致焦沉积在炉管内壁上，使炉管管壁温度升高，进一步加快结焦反应，产生恶性循环。

现有技术中，工作人员通常采用在常减压装置减压炉的辐射室入口处注入蒸汽的方法来改善炉管内油气两项流型，提高炉管内油品流速来达到减少炉管结焦的目的，在辐射室入口处油气两相呈泡状流流型，操作过程中，工作人员将蒸汽从辐射室入口注入到炉管中，随着温度升高，油品气化率升高，使油气两相从泡状流流型转变为块状流流型，随着油品温度的进一步提高，油气两相从块状流流型转变为环状流流型，并从辐射室出口流出。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

由于油气两相在辐射室入口处呈泡状流流型，该处炉管温度较低，使油品温度不够高，导致在辐射室入口处注汽后，油品不能快速直接气化，使油品两相在加热过程中首先会出现块状流流型，从而导致油品在炉管内易产生结焦现象，同时块状流流型会使油品产生水击现象，会对炉管管壁产生较大的压力，并引起较大的噪声和炉管震动，严重时会造成炉管或减压炉的损坏；另外，随着温度进一步升高，在油气两相从块状流流型转变为环状流流型的过程中，必须大幅度提高炉管注汽量，即大幅增加炉管内的压降，使得操作复杂且成本较高，也不利于减压炉的减压操作。

发明内容

为了使减压炉炉管中油品快速气化、避免炉管内油气两相出现块状流流型、减少炉管结焦，本发明提供了一种减压炉炉管注气方法。所述技术方案如下：

一种减压炉炉管注汽方法，所述减压炉炉管注汽方法包括以下步骤：

步骤1，记录减压炉炉管中油品的参数；

步骤2，根据所述油品的参数，确定所述减压炉炉管中油品出现泡点的位置；

步骤3，根据所述油品的参数，确定所述泡点位置需要注入的最小蒸汽量；

步骤4，在所述泡点的位置按照所述最小蒸汽量注入蒸汽。

进一步地，所述油品的参数包括：所述油品的加工工况、所述油品的性质和所述油品位于辐射室入口处的温度。

作为优选，所述油品泡点的位置位于所述辐射室入口与第一炉管扩径之间。

进一步地，当所述油品的加工工况为减压深拔工况时，所述油品泡点的位置位于非减压深拔工况下所述油品泡点的位置之前。

更进一步地，减压深拔工况下所述油品泡点的位置位于非减压深拔工况下所述油品泡点的位置之前的1至20根炉管范围内。

作为优选，当所述油品的性质为轻质原油时，所述轻质原油泡点的位置位于所述第一炉管扩径之前的1至20根炉管范围内。

进一步地，当所述油品的性质为重质原油时，所述重质原油泡点的位置位于所述轻质原油泡点的位置之前。

更进一步地，所述重质原油泡点的位置位于所述轻质原油泡点的位置之前的1至20根炉管范围内。

本发明提供的技术方案的有益效果是：

本发明实施例通过油品的参数确定油品出现泡点的位置，由于油品泡点的位置温度较高，在此泡点处向炉管内注入较少的蒸汽就可以使油品快速气化，使油气两相从泡状流流型直接转变为环状流流型，从而避免油气两相出现块状流流型，可以有效的减少炉管内结焦现象的发生，同时，油气两相直接转变为环状流流型还可以防止油品产生水击现象，避免水击现象引起的噪声、炉管震动及减压炉中炉管的损坏，并且由于注入的蒸汽量为最小蒸汽量，可以有效的降低炉管压降，并减少蒸汽消耗，操作简便且成本较低，有利于减压炉的减压操作，也延长了炉管及减压炉的使用寿命。

附图说明

图1是本发明实施例提供的减压炉炉管注汽方法流程示意图；

图2是本发明实施例提供的减压炉辐射室结构示意图。

其中：1炉管，2第一炉管扩径，3回弯头，4辐射室入口，5辐射室出口。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例一

如图1所示，本发明实施例提供了一种减压炉炉管注汽方法，所述减压炉炉管注汽方法包括以下步骤：

步骤1，记录减压炉炉管中油品的参数；

步骤2，根据所述油品的参数，确定所述减压炉炉管中油品出现泡点的位置；

步骤3，根据所述油品的参数，确定所述泡点位置需要注入的最小蒸汽量；

步骤4，在所述泡点的位置按照所述最小蒸汽量注入蒸汽。

其中，如图2所示，在减压炉中，设置有辐射室，其由若干炉管1由下至上平行设置，下部的炉管1口径相同，两两之间均通过相应的回弯头3连接，上部的炉管1口径依次变大，两两之间分别通过相应口径的炉管扩径、回弯头3实现连接，其最下部的第一根炉管1的入口为该辐射室入口4，对应的，最上部的一根炉管1的出口为该辐射室出口5，本发明实施例根据油品的参数，通过软件计算或人工计算可以确定所述油品出现泡点的位置，由于油品泡点的位置温度较高，在此处向炉管1内注入蒸汽可以使油品快速气化，从而避免油气两相出现块状流流型，可以有效的减少炉管1内结焦现象的发生，同时，油气两相直接转变为环状流流型还可以防止油品产生水击现象，避免水击现象引起的噪声、炉管1震动及减压炉中炉管1的损坏，并且根据油品的参数，通过软件计算或人工计算确定出可以改变油气两相流型所需要注入蒸汽的最小量，所述需要注入蒸汽的最小量即为所述最小蒸汽量，由于注入的蒸汽量较少，可以有效的降低炉管1压降，操作简便且成本较低，有利于减压炉的减压操作，也延长了炉管1及减压炉的使用寿命，同时降低注汽量和进料泵压头，减轻减压塔塔顶抽空系统负荷。

另外，以目前1000万吨/年常减压蒸馏装置，炉管1注汽采用1.0MPag、250℃蒸汽为例，在减压炉辐射室内部的炉管1注汽时的蒸汽消耗量比在辐射室入口4处注汽节省约30%，介质通过辐射室炉管1的压降降低约15%，即在辐射室内部的炉管1注汽可节省能耗的同时降低进料泵压头需求。

进一步地，所述油品的参数包括：所述油品的加工工况、所述油品的性质和所述油品位于辐射室入口4处的温度。其中油品的加工工况一般包括非减压深拔工况和减压深拔工况等，而油品的性质是指该油品是轻质原油或重质原油等，本领域技术人员可知，通过以上各种参数，容易得出油品出现泡点的位置，一般通过相应的软件进行计算，速度快捷。

作为优选，所述油品泡点的位置位于所述辐射室入口4与第一炉管扩径2之间。

其中，经过发明人多次试验发现，油品泡点的位置一般处于辐射室入口4与第一炉管扩径2之间，第一炉管扩径2是指在辐射室中，当首次出现上层的炉管1相对下层的炉管1，其口径开始变大时，这两根炉管1之间用于连接的炉管扩径为第一炉管扩径2，以后依次类推，而且此处炉管1内油品温度较高，注入蒸汽后油品气化率较高，可有效改善炉管1内油气两相流型，使油气两相从泡状流流型直接转变为环状流流型，避免油气两相出现块状流流型，防止炉管1结焦现象的产生。

进一步地，当所述油品的加工工况为减压深拔工况时，所述油品泡点的位置位于非减压深拔工况下所述油品泡点的位置之前。

更进一步地，减压深拔工况下所述油品泡点的位置位于非减压深拔工况下所述油品泡点的位置之前的1至20根炉管1范围内。

其中，本领域技术人员可知，减压深拔工况和非减压深拔工况为油品的加工工况的两种不同状况，经过发明人多次试验发现，减压深拔工况加工的油品泡点位置比非减压深拔工况下炉管1内油品泡点位置提前1至20根炉管1，即减压深拔工况下油品泡点位置更接近辐射室入口4，实际比非减压深拔工况下炉管1内油品泡点位置更向辐射室入口4提前1至20根炉管1，在这个范围内进行注汽，效果更为明显。

作为优选，当所述油品的性质为轻质原油时，所述轻质原油泡点的位置位于所述第一炉管1扩径2之前的1至20根炉管1范围内。

进一步地，当所述油品的性质为重质原油时，所述重质原油泡点的位置位于所述轻质原油泡点的位置之前。

更进一步地，所述重质原油泡点的位置位于所述轻质原油泡点的位置之前的1至20根炉管1范围内。

其中，经过发明人多次试验发现，轻质原油泡点的位置一般位于相距第一炉管1扩径220根炉管1范围内，而重质原油泡点的位置相对轻质原油泡点的位置更接近辐射室入口4，相对提前约1至20根炉管1这个范围内。

实施例二

常压渣油经过进料泵进入减压炉对流室，被加热到374℃后通过辐射室入口4进入辐射室，经工艺计算得知泡点温度出现在距辐射室出口5第8根炉管1处。注汽位置不再位于辐射室入口4处。由于油品已达泡点温度，根据确定出的最小蒸汽量，向泡点位置按照最小蒸汽量注入蒸汽以后，油气分压突然降低而大量气化，可通过控制注入蒸汽的流量使气液两相流动直接过渡到环状流流型，而是采用本专利方法将注汽位置选在距辐射室出口5第8根炉管1的入口处，从而避免管内油气两相流动出现块状流，防止炉管1结焦，延长减压炉运行周期。同时降低注汽量和进料泵压头，减轻减压塔塔顶抽空系统负荷。

实施例三

本发明实施例中，常压渣油经过进料泵进入减压炉对流室，被加热到380℃后通过辐射室入口4进入辐射室，经工艺计算得知泡点温度出现在距辐射室出口5第10根炉管1处，注汽位置不再位于辐射室入口4处，而是采用本发明的注汽方法将注汽位置选在距辐射室出口5第10根炉管1的入口处，由于油品已达泡点温度，根据确定出的最小蒸汽量，向泡点位置按照最小蒸汽量注入蒸汽以后，油气分压突然降低而大量气化，可通过控制注入蒸汽的流量使气液两相流动直接过渡到环状流流型，从而避免管内出现块状流，防止炉管1结焦，延长减压炉运行周期，同时降低注汽量和进料泵压头，减轻减压塔塔顶抽空系统负荷。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种减压炉炉管注汽方法，其特征在于，所述减压炉炉管注汽方法包括以下步骤：

步骤1，记录减压炉炉管中油品的参数；

步骤2，根据所述油品的参数，确定所述减压炉炉管中油品出现泡点的位置；

步骤3，根据所述油品的参数，确定所述泡点位置需要注入的最小蒸汽量；

步骤4，在所述泡点的位置按照所述最小蒸汽量注入蒸汽。

2.根据权利要求1所述的减压炉炉管注汽方法，其特征在于，所述油品的参数包括：所述油品的加工工况、所述油品的性质和所述油品位于辐射室入口处的温度。

3.根据权利要求1所述的减压炉炉管注汽方法，其特征在于，所述油品泡点的位置位于所述辐射室入口与第一炉管扩径之间。

4.根据权利要求3所述的减压炉炉管注汽方法，其特征在于，当所述油品的加工工况为减压深拔工况时，所述油品泡点的位置位于非减压深拔工况下所述油品泡点的位置之前。

5.根据权利要求4所述的减压炉炉管注汽方法，其特征在于，减压深拔工况下所述油品泡点的位置位于非减压深拔工况下所述油品泡点的位置之前的1至20根炉管范围内。

6.根据权利要求3所述的减压炉炉管注汽方法，其特征在于，当所述油品的性质为轻质原油时，所述轻质原油泡点的位置位于所述第一炉管扩径之前的1至20根炉管范围内。

7.根据权利要求6所述的减压炉炉管注汽方法，其特征在于，当所述油品的性质为重质原油时，所述重质原油泡点的位置位于所述轻质原油泡点的位置之前。

8.根据权利要求7所述的减压炉炉管注汽方法，其特征在于，所述重质原油泡点的位置位于所述轻质原油泡点的位置之前的1至20根炉管范围内。