CN207330859U - 连续重整装置五合一加热炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种连续重整装置五合一加热炉，其特征是，包括辐射室和对流室，对流室设置在辐射室上方；所述的辐射室包括多组盘管，盘管之间相互独立；对流室自下至上依次为产汽段、高温空气预热器和脱戊烷塔底重沸介质排管；对流室通过烟道连接至烟囱。本实用新型结构合理，使用方便，将重整反应工段的四台反应进料加热炉和脱戊烷塔底重沸介质加热整合到一起，组成一个系统，对重整反应工段的所有需加热的工艺介质一并加热。

Description

连续重整装置五合一加热炉

技术领域：

本实用新型涉及一种连续重整装置五合一加热炉。

背景技术：

在石油化工行业中，连续重整装置主要用来生产高质量汽油或为下游提供优质化工原料，我国近年来在引进技术的基础上已经兴建了几十套重整联合装置。这些装置的反应进料加热炉一般均采用联合的辐射室，即将4种反应物料的加热盘管组合在一起布置在同一个辐射室中，一般称为四合一加热炉。也有少数装置因工艺原因采用3种反应物料，炉子则为三合一加热炉。

重整装置一般由预加氢段、重整反应段、芳烃抽提段等工段组成。其中重整反应段除了有4种反应进料需要加热之外，还有脱戊烷塔底重沸介质也需要加热。脱戊烷塔底重沸介质加热通常采用独立的圆筒形加热炉，请见附图1.重整反应段流程图。

连续重整联合装置的预加氢段及芳烃抽提段，通常还有另外的3种或4种物料需要加热，例如预加氢进料以及2-3种塔底重沸介质，这些介质目前通常也都采用独立的辐射对流型加热炉来加热。所以重整联合装置除了有一台四合一加热炉外，通常还设置有3-4台圆筒型加热炉。

为了尽量减少反应物料的压降，现有四合一加热炉中的反应进料全部只在辐射室的U形盘管中加热，而不经过对流室预热。为了回收辐射室出来的温度约为800℃的高温烟气的余热，基于引进技术的现有四合一加热炉全部都是在对流室设置蒸汽发生器，这就相当于全炉燃料总消耗的三分之一其实都是用来发生蒸汽了。由于中国的国情是煤多油少，煤贱油贵，用这么多的优质燃料气去发生蒸汽是不经济的。

原则上讲，工艺装置应该把优质燃料的热量全部用来加热工艺介质，烟气的余热应考虑采用空气预热系统来回收，因为预热空气可以有效的降低燃料消耗。而工艺装置所需要的蒸汽则应由动力站锅炉来提供：第一，动力锅炉可以燃用更劣质的燃料，如煤、石油焦、垃圾等；第二，动力锅炉可以产生更高品质的蒸汽，产生的蒸汽可以先做功后供汽。因此，动力锅炉产汽的成本远远低于工艺装置用优质燃料产汽的成本。

针对四合一加热炉产生蒸汽的现状，业界已申报有不少专利技术来解决产汽问题，计有以下：

1.构想一个顶烧、烟气下行的辐射室，对流段落地布置，预加氢、脱戊烷塔以及其它重沸介质进对流段，而对流段的每个物料均另外设置一台接力加热炉来实现调节；

2.设置多个对流段分别加热预加氢进料、脱戊烷塔及其它重沸介质，在每个对流段入口的烟道上分别设置补燃设施来调节各对流负荷；

3.对流段仍然设产汽设施，但在辐射段出口设置可调节的高温烟气旁路，旁路的高温烟气与对流出口的烟气混合进入空气预热器，以高温烟气走旁路来提高预热器入口烟气温度，进而提高空气预热温度，实现减少燃料消耗、减少产汽的目的；

4.采用蓄热燃烧技术，直接取消四合一加热炉对流段，因此取消产汽；

5.将预加氢、脱戊烷塔以及其它各重沸介质均布置在四合一对流段，每种介质都另设置蒸汽预热来调节，另外设置两段空气预热器，对流段取消产汽。

由于预加氢、脱戊烷塔及其它几种重沸物料分属联合装置的预加氢、重整反应和芳烃抽提工段，根据工艺要求，不同的工段会出现不同的开停工时间。将这些不同工段的介质组合在同一台加热炉中，会有开停工方面的问题。上述第1、第5种解决方案无法解决这方面的担忧，因此一直未能在实践上使用。

由于技术、工程上的其它各种难度，上述2、3、4等其它各种技术也均未在工程实践中得到推广使用。重整四合一加热炉对流段大量产生蒸汽的现状至今并没有改变。

实用新型内容：

本实用新型的目的是提供一种重整加热炉组合加热工艺及设备，将重整装置反应段需要加热的5种介质，组合在一个加热炉中，在满足各物料加热以及调节要求的前提下，尽量减少对流段的产汽，最大限度地降低燃料气用量，实现全厂经济效益的最大化。

本实用新型所提供的连续重整装置五合一加热炉，其特征是，包括辐射室和对流室，对流室设置在辐射室上方；所述的辐射室包括多组盘管，盘管之间相互独立；对流室自下至上依次为产汽段、高温空气预热器和脱戊烷塔底重沸介质排管；对流室通过烟道连接至烟囱。

所述的烟道上开有支烟道，支烟道末端设置低温空气预热器，并在支烟道末端分别通过引风机连接烟囱。

所述的低温空气预热器经过热风道连接高温空气预热器。

本实用新型的有益效果是：

结构合理，使用方便，将重整反应工段的四台反应进料加热炉和脱戊烷塔底重沸介质加热整合到一起，组成一个系统，对重整反应段的所有需加热的工艺介质一并加热。本加热系统用能合理，调节手段灵活，可将原有四合一加热炉的热效率提高3％以上。由于5种介质同属重整反应段，可以满足同开同停的要求，因此对操作没有特殊要求。同时采用高空气预热温度，大幅减少重整四合一炉对流室的产汽，因而重整装置的燃料消耗量得以大幅度减少。

附图说明

下面结合附图及实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

图1为本实用新型加热炉结构示意图；

图中：1、燃烧器；2、反应进料加热炉；3、第一中间加热炉；4、第二中间加热炉；5、第三中间加热炉；6、对流产汽段；7、脱戊烷塔底重沸加热；8、烟道；9、高温空气预热器； 10、支烟道；11、低温空气预热器；12、热风道；13、鼓风机；14、引风机；15、烟囱。

具体实施方式：

本实用新型所述的重整五合一加热炉主要由辐射室、对流室组成，其中辐射室包括有4 种反应介质的加热，对流室由产汽系统、高温空气预热器、脱戊烷塔底重沸介质加热三部分组成，系统另外有落地低温空气预热器11、鼓风机13、引风机14以及烟囱15，上述各部分之间通过管道连接。辐射室的底部或侧壁设置燃烧器1。辐射室为四合一组合结构，即4种反应进料各自进入盘管、4组盘管组合成一个整体辐射室。对流室坐落于辐射室的顶部，自下至上分别排列着产汽段6、高温空气预热器9、脱戊烷塔底重沸介质排管7等。对流室出口的烟气经烟道8、支烟道10进入到低温空气预热器11进一步回收热量。离开低温空气预热器的烟气经引风机14排入烟囱15中。空气经鼓风机13鼓入低温空气预热器11预热后进入高温空气预热器9中，最终将空气加热到500度左右的高温进入燃烧器1中。

与重整装置常规加热炉比较，本实用新型的优点有：

1.大幅节约装置的燃料气消耗。据测算，装置的燃料气消耗最高可以减少20％；

2.减少了加热炉数量，装置的总投资及操作难度下降；

3.装置占地面积减少。

以120万t/a连续重整装置为例，本实用新型能实现的直接经济效益计算如下。

辐射段反应热负荷：57.34MW

原对流产汽热负荷：27.96MW

脱戊烷塔重沸热负荷：14.90MW

基于原有技术，采用四合一炉产汽+脱戊烷塔圆筒炉方案，两炉加热炉燃料总消耗：

(57.34+27.96)/90％+14.9/92％

＝94.78+16.2＝110.98MW

采用本实用新型方案后组合加热炉的燃料总消耗则为：

根据热量平衡，对流段仍需产汽：10.56MW

(57.34+10.56+14.9)/92％＝90.0MW

因此而节约的燃料热量为：110.98-90＝20.98MW

折合成每年标准燃料油为：20.98/42.19*3600*8400＝15037t

按照燃料油2400元/t计算每年节约的成本为：15037*2400＝3609万元

取消的对流原产蒸汽：27.96-1056＝17.4MW

折合成每年蒸汽量：17.4/3.0*3600*8400＝175392t

按照中压蒸汽120元/t，因蒸汽而减少的收入：

175392*120＝2104.7万元

本实用新型每年的净效益为：3609-2104.7＝1504.3万元

上述示例中加热炉各热负荷的具体数据取决于采用的具体工艺及原料，具体数据不影响本实用新型的整体思路。

应当理解，上述示例仅为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于供本领域技术人员了解本实用新型的内容并据此决策实施，而并非是具体实施方式的穷举，不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型的技术方案进行局部修改或者局部等效替换、而未脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应包含在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种连续重整装置五合一加热炉，其特征是，包括辐射室和对流室，对流室设置在辐射室上方；所述的辐射室包括多组盘管，盘管之间相互独立；对流室自下至上依次为产汽段、高温空气预热器和脱戊烷塔底重沸介质排管；对流室通过烟道连接至烟囱。

2.根据权利要求1所述的连续重整装置五合一加热炉，其特征是，所述的烟道上开有支烟道，支烟道末端设置低温空气预热器，并在支烟道末端通过引风机连接烟囱。

3.根据权利要求2所述的连续重整装置五合一加热炉，其特征是，所述的低温空气预热器经过热风道连接高温空气预热器。