DE112013003968T5 - Verfahren und System zur Verbesserung der räumlichen Effizienz eines Ofensystems - Google Patents

Verfahren und System zur Verbesserung der räumlichen Effizienz eines Ofensystems Download PDF

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Ronald T. Myszka
Bruce T. Young
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Amec Foster Wheeler USA Corp
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Foster Wheeler USA Corp
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Abstract

Ein Ofensystem umfasst zumindest einen unteren Strahlungsabschnitt, der eine erste darin angeordnete Feuerkammer aufweist, und zumindest einen oberen Strahlungsabschnitt, der oberhalb des zumindest einen unteren Strahlungsabschnitts angeordnet ist. Der zumindest eine obere Strahlungsabschnitt weist eine zweite darin angeordnete Feuerkammer auf. Das Ofensystem umfasst ferner zumindest einen Konvektionsabschnitt, der oberhalb des zumindest einen unteren Strahlungsabschnitts angeordnet ist, und einen Abgaskorridor, der durch die erste Feuerkammer, die zweite Feuerkammer und den zumindest einen Konvektionsabschnitt definiert ist. Die Anordnung des zumindest einen oberen Strahlungsabschnitts oberhalb des zumindest einen unteren Strahlungsabschnitts verkleinert einen Bereich, der zum Aufbau des Ofensystems benötigt wird.

Description

  • QUERVERWEIS ZU VERWANDTEN ANMELDUNGEN
  • Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der am 7. August 2012 eingereichten vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 61/680,363, deren gesamte Offenbarung durch Bezugnahme für jeden Zweck umfasst wird.
  • HINTERGRUND
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Vorrichtung für Raffinationsoperationen, und genauer, jedoch nicht beschränkend, Ofensysteme, die vertikal ausgerichtete Strahlungsabschnitte aufweisen.
  • Geschichte des verwandten Standes der Technik
  • Verzögertes Verkoken bezeichnet einen Raffinationsprozess, der das Erwärmen eines Rückstandsöleinsatzes, der aus schweren, langkettigen Kohlenwasserstoffmolekülen besteht, auf eine Kracktemperatur in einem Ofensystem umfasst. Typischerweise umfassen Ofensysteme, die bei dem verzögerten Verkokungsprozess verwendet werden, eine Mehrzahl von Rohren, die in einem Mehrfachdurchlaufaufbau angeordnet sind. Oftmals umfasst ein Ofensystem zumindest einen Konvektionsabschnitt und zumindest einen Strahlungsabschnitt. Der Rückstandsöleinsatz wird in dem zumindest einen Konvektionsabschnitt vorgewärmt, bevor er zu dem zumindest einen Strahlungsabschnitt befördert wird, wo der Rückstandsöleinsatz auf die Kracktemperatur erwärmt wird. In manchen Fällen geben Konstruktionsanforderungen vor, dass das Ofensystem mehrere Konvektionsabschnitte und mehrere Strahlungsabschnitte umfassen soll. Eine solche Anordnung benötigt einen Bereich mit ausreichender Größe, in dem das Ofensystem platziert werden kann.
  • In manchen Fällen beschränken Platzeinschränkungen die Anzahl von Strahlungsabschnitten, die in einem gegebenen Bereich in einer Anordnung nebeneinander platziert werden können. Dies führt dazu, dass das Ofensystem mit einer geringeren als der idealen Anzahl von Strahlungsabschnitten konstruiert wird. Somit wäre es günstig, das Ofensystem so auszulegen, dass das Platzieren von mehreren Strahlungsabschnitten oder Konvektionsabschnitten in einem kleineren Bereich ermöglicht wird.
  • Das an The M. W. Kellogg Company übertragene US-Patent Nr. 5,878,699 offenbart einen Doppelzellen-Prozessofen, der ein Paar Strahlungszellen einsetzt. Das Paar Strahlungszellen ist in einer allgemein nebeneinander liegenden Orientierung nahe aneinander angeordnet. Ein obenliegender Konvektionsabschnitt wird darüber platziert und zwischen dem Paar Strahlungszellen zentriert. Verbrennungsgas wird über Saugzuggebläse und Druckgebläse in den Konvektionsabschnitt gesaugt. Ein Doppelzellen-Prozessofen benötigt einen kleineren Bereich und ermöglicht eine erhöhte Flexibilität bei der Erwärmung mehrerer Versorgungseinrichtungen und ein leichteres Ersetzen von Strahlungsrohren.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung für Raffinationsoperationen. In einem Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Ofensystem. Das Ofensystem umfasst zumindest einen unteren Strahlungsabschnitt, der eine erste darin angeordnete Feuerkammer aufweist, und zumindest einen oberen Strahlungsabschnitt, der oberhalb des zumindest einen unteren Strahlungsabschnitts angeordnet ist. Der zumindest eine obere Strahlungsabschnitt weist eine zweite darin angeordnete Feuerkammer auf. Das Ofensystem umfasst ferner zumindest einen Konvektionsabschnitt, der oberhalb des zumindest einen unteren Strahlungsabschnitts angeordnet ist, und einen Abgaskorridor, der durch die erste Feuerkammer, die zweite Feuerkammer und den zumindest einen Konvektionsabschnitt definiert ist. Die Anordnung des zumindest einen oberen Strahlungsabschnitts oberhalb des zumindest einen unteren Strahlungsabschnitts verkleinert einen Bereich, der zum Aufbau des Ofensystems benötigt wird.
  • In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Verkleinerung eines Bereichs, der zum Aufbau eines Ofensystems benötigt wird. Das Verfahren umfasst das Bereitstellen zumindest eines unteren Strahlungsabschnitts und das Bereitstellen zumindest eines oberen Strahlungsabschnitts. Das Verfahren umfasst ferner das Anordnen des zumindest einen oberen Strahlungsabschnitts oberhalb des zumindest einen unteren Strahlungsabschnitts und das Bereitstellen eines Konvektionsabschnitts, der oberhalb des zumindest einen oberen Strahlungsabschnitts angeordnet ist. Die Anordnung des zumindest einen oberen Strahlungsabschnitts oberhalb des zumindest einen unteren Strahlungsabschnitts verkleinert den Bereich, der zum Aufbau des Ofensystems benötigt wird.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Ein vollständigeres Verständnis des Verfahrens und des Systems der vorliegenden Erfindung kann durch Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung gewonnen werden, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen aufgenommen wird, wobei:
  • 1 eine Schemadarstellung eines Raffinationssystems nach einem Ausführungsbeispiel ist;
  • 2 eine Schemadarstellung eines Ofensystems des Standes der Technik ist;
  • 3 eine Querschnittsansicht eines Strahlungsabschnitts eines Ofensystems nach einem Ausführungsbeispiel ist;
  • 4 eine Schemadarstellung eines Ofensystems nach einem Ausführungsbeispiel ist;
  • 5 eine Schemadarstellung eines Ofensystems nach einem Ausführungsbeispiel ist; und
  • 6 ein Ablaufdiagramm eines Prozesses zur Konstruktion eines Ofensystems nach einem Ausführungsbeispiel ist.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Im Folgenden werden verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen vollständiger beschrieben. Die Erfindung kann in vielen verschiedenen Formen ausgeführt sein und sollte nicht dahingehend interpretiert werden, dass sie auf die hier präsentierten Ausführungsformen beschränkt ist.
  • 1 ist eine Schemadarstellung eines Raffinationssystems nach einem Ausführungsbeispiel. Ein Raffinationssystem 100 umfasst eine Einheit für atmosphärische Destillation 102, eine Vakuumdestillationseinheit 104 und eine Einheit für verzögertes Verkoken 106. In einer typischen Ausführungsform nimmt die Einheit für atmosphärische Destillation 102 ein Rohöleinsatzgut 120 auf. Wasser und andere Verunreinigungen werden typischerweise aus dem Rohöleinsatzgut 120 entfernt, bevor das Rohöleinsatzgut 120 in die Einheit für atmosphärische Destillation 102 eintritt. Das Rohöleinsatzgut 120 wird unter atmosphärischem Druck auf einen Temperaturbereich von beispielsweise zwischen ungefähr 650°F und ungefähr 700°F erwärmt. Leichte Materialien 122, die unterhalb von ungefähr 650°F–700°F sieden, werden aufgefangen und anderweitig verarbeitet, um beispielsweise Treibstoffgas, Naphta, Benzin, Flugzeugtreibstoff und Dieseltreibstoff herzustellen. Schwerere Materialien 123, die oberhalb von ungefähr 650°F–700°F sieden (manchmal als "atmosphärischer Rückstand" bezeichnet) werden von einem Boden der Einheit für atmosphärische Destillation 102 entfernt und zur Vakuumdestillationseinheit 104 befördert.
  • Noch immer Bezug nehmend auf 1, treten die schwereren Materialien 123 in die Vakuumdestillationseinheit 104 ein und werden bei sehr geringem Druck auf einen Temperaturbereich von beispielsweise zwischen ungefähr 700°F und ungefähr 800°F erwärmt. Leichte Materialien 125, die unterhalb von ungefähr 700°F–800°F sieden, werden aufgefangen und anderweitig verarbeitet, um beispielsweise Benzin und Asphalt herzustellen. Ein Rückstandsöleinsatz 126, der oberhalb von ungefähr 700°F–800°F siedet (manchmal als "Vakuumrückstand" bezeichnet) wird von einem Boden der Vakuumdestillationseinheit 104 entfernt und zur Einheit für verzögertes Verkoken 106 befördert.
  • Noch immer Bezug nehmend auf 1 umfasst nach Ausführungsbeispielen die Einheit für verzögertes Verkoken 106 einen Ofen 108 und eine Kokstrommel 110. Der Rückstandsöleinsatz 126 wird vorgewärmt und dem Ofen 108 zugeführt, wo der Rückstandsöleinsatz 126 auf einen Temperaturbereich von beispielsweise zwischen ungefähr 900°F und ungefähr 940°F erwärmt wird. Nach dem Erwärmen wird der Rückstandsöleinsatz 126 in die Kokstrommel 110 eingeleitet. Der Rückstandsöleinsatz 126 wird für eine vorgegebene Zykluszeit in einem Druckbereich von beispielsweise zwischen ungefähr 25 psi und ungefähr 75 psi gehalten, bis der Rückstandsöleinsatz 126 sich beispielsweise in Kohlenwasserstoffdämpfe und festen Koks 128 auftrennt. Bei einer typischen Ausführungsform beträgt die vorgegebene Zykluszeit ungefähr 10 Stunden bis ungefähr 24 Stunden. Die Auftrennung des Rückstandsöleinsatzes 126 wird als "Kracken" bezeichnet. Der feste Koks 128 sammelt sich beginnend an einem Bodenbereich 130 der Kokstrommel 110.
  • Noch immer Bezug nehmend auf 1 wird gemäß Ausführungsbeispielen, nachdem der feste Koks 128 ein vorbestimmtes Level in der Kokstrommel 110 erreicht hat, der feste Koks 128 aus der Kokstrommel 110 beispielsweise durch mechanische oder hydraulische Verfahren entfernt. Die Entfernung des festen Kokses 128 aus der Kokstrommel 110 ist beispielsweise bekannt als "Schneiden", "Koksschneiden" oder "Entkoken". Der Fluss des Rückstandsöleinsatzes 126 wird von der Kokstrommel 110 zu zumindest einer zweiten Kokstrommel 112 umgeleitet. Die Kokstrommel 110 wird dann bedampft, um verbleibende nicht gekrackte Kohlenwasserstoffe herauszulösen. Nachdem die Kokstrommel 110 beispielsweise durch Einspritzen von Wasser abgekühlt wurde, wird der feste Koks 128 beispielsweise über mechanische oder hydraulische Verfahren entfernt. Der feste Koks 128 fällt durch den Bodenbereich 130 der Kokstrommel 110 und wird in einer Koksgrube 114 zurückgewonnen. Dann wird der feste Koks 128 von der Raffinationsanlage verfrachtet, um den Koksmarkt zu beliefern. In verschiedenen Ausführungsformen kann der Fluss des Rückstandsöleinsatzes 126 während des Entkokens der Kokstrommel 110 zu der zumindest einen zweiten Kokstrommel 112 umgeleitet werden, wodurch ein kontinuierlicher Betrieb des Raffinationssystems 100 aufrechterhalten wird.
  • 2 ist eine Schemadarstellung eines Ofensystems des Standes der Technik. Ein Ofensystem 200 des Standes der Technik umfasst typischerweise eine Mehrzahl von Konvektionsabschnitten 202 und eine Mehrzahl von Strahlungsabschnitten 204. Die in 2 gezeigte Anordnung zweigt beispielsweise zwei Konvektionsabschnitte 202, die allgemein oberhalb von vier Strahlungsabschnitten 204 orientiert sind. Die Mehrzahl von Strahlungsabschnitten 204 ist zueinander typischerweise in einer Anordnung nebeneinander orientiert. Während des Betriebes tritt der Rückstandsöleinsatz 126 (gezeigt in 1) in einen der Mehrzahl von Konvektionsabschnitten 202 durch einen Konvektionseinlass 206 ein. Rauchgas, das durch die Mehrzahl von Strahlungsabschnitten 204 erzeugt wurde, steigt durch die Mehrzahl von Konvektionsabschnitten 202 auf und wärmt den Rückstandsöleinsatz 126 vor. Der Rückstandsöleinsatz 126 tritt aus der Mehrzahl von Konvektionsabschnitten 202 über einen Konvektionsauslass 208 aus und wird zu einer der Mehrzahl von Strahlungsabschnitten 204 befördert. Der vorgewärmte Rückstandsöleinsatz 126 tritt in die Mehrzahl von Strahlungsabschnitten 204 über einen Strahlungseinlass 210 ein und wird auf die Kracktemperatur erwärmt. Sobald er erwärmt wurde, verlässt der Rückstandsöleinsatz 126 die Mehrzahl von Strahlungsabschnitten 204 über einen Strahlungsauslass 212 und wird zur Kokstrommel 110 (in 1 gezeigt) befördert.
  • 3 ist eine Querschnittsansicht eines Strahlungsabschnitts nach einem Ausführungsbeispiel. Ein Strahlungsabschnitt 300 umfasst eine Brennereinheit 302. In beispielhafter Weise umfasst der in 2 gezeigte Strahlungsabschnitt 300 ein Paar gegenüberliegend angeordneter Brennereinheiten 302. Eine Feuerkammer 304 ist zwischen dem Paar gegenüberliegend angeordneter Brennereinheiten 302 definiert. Eine Prozessspirale 306 ist innerhalb der Feuerkammer 304 angeordnet. In einer typischen Ausführungsform enthält die Prozessspirale 306 den Rückstandsöleinsatz 126 (gezeigt in 1). Während des Betriebes des Strahlungsabschnitts 300 sammeln sich in der Feuerkammer 304 Verbrennungsnebenprodukte und Abgase an, die als "Rauchgase" bezeichnet werden. In einer typischen Ausführungsform werden die Rauchgase durch eine obere Öffnung 308 der Feuerkammer abgelassen.
  • 4 ist eine Schemadarstellung eines Ofensystems nach einem Ausführungsbeispiel. Ein Ofensystem 400 umfasst zumindest einen Konvektionsabschnitt 402, zumindest einen unteren Strahlungsabschnitt 404 und zumindest einen oberen Strahlungsabschnitt 406. Beispielhaft zeigt das in 4 dargestellte Ofensystem 400 zum Beispiel zwei Konvektionsabschnitte 402, zwei untere Strahlungsabschnitte 404 und zwei obere Strahlungsabschnitte 406; jedoch kann abhängig von den Konstruktionsanforderungen jede Anzahl von Konvektionsabschnitten 402, jede Anzahl von unteren Strahlungsabschnitten 404 und jede Anzahl von oberen Strahlungsabschnitten 406 verwendet werden. In einer typischen Ausführungsform ist der zumindest eine obere Strahlungsabschnitt 406 oberhalb des zumindest einen unteren Strahlungsabschnitts 404 installiert. Die Anordnung des zumindest einen oberen Strahlungsabschnitts 406 oberhalb des zumindest einen unteren Strahlungsabschnitts 404 ermöglicht es, dass das Ofensystem 400 in einem kleineren Bereich im Vergleich zu nebeneinander liegenden Anordnungen, wie sie in 2 gezeigt werden, aufgebaut wird. In einem Ausführungsbeispiel platziert das in 4 gezeigte Ofensystem 400 vier Strahlungsabschnitte (404, 406) in einem Bereich, der normalerweise für ein Ofensystem benötigt würde, das zwei Strahlungsabschnitte (404, 406) aufweist.
  • Noch immer Bezug nehmend auf 4, wird eine erste Feuerkammer 422, die dem zumindest einen unteren Strahlungsabschnitt 404 zugeordnet ist, mit einer zweiten Feuerkammer 424, die dem zumindest einen oberen Strahlungsabschnitt 406 zugeordnet ist, fluidgekoppelt und ihr thermisch ausgesetzt. In einer typischen Ausführungsform ist der zumindest eine Konvektionsabschnitt 402 mit der zweiten Feuerkammer 424 fluidgekoppelt und ihr thermisch ausgesetzt. Während des Betriebes erzeugen der zumindest eine untere Strahlungsabschnitt 404 und der zumindest eine obere Strahlungsabschnitt 406 Abgase und Verbrennungsnebenprodukte, die als "Rauchgase" bekannt sind. In einer typischen Ausführungsform steigen Rauchgase, die sich in der ersten Feuerkammer 422 und der zweiten Feuerkammer 424 angesammelt haben, durch den zumindest einen Konvektionsabschnitts 402 auf. Die Rauchgase sorgen für eine konvektive Wärmeübertragung an den zumindest einen Konvektionsabschnitt 402. Die erste Feuerkammer 422, die zweite Feuerkammer 424 und der zumindest eine Konvektionsabschnitt 402 definieren zusammen einen Abgaskorridor 426 für das Ablassen der Rauchgase. Ein Kamin 408 ist oberhalb des zumindest einen Konvektionsabschnitts 402 installiert und damit fluidgekoppelt. Rauchgase, die sich im Abgaskorridor 426 ansammeln, werden durch den Kamin 408 abgelassen.
  • Noch immer Bezug nehmend auf 4, umfasst der zumindest eine Konvektionsabschnitt 402 einen Konvektionseinlass 410 und einen Konvektionsauslass 412. Auf ähnliche Weise umfasst der zumindest eine untere Strahlungsabschnitt 404 einen ersten Strahlungseinlass 414 und einen ersten Strahlungsauslass 416. Der zumindest eine obere Strahlungsabschnitt 406 umfasst einen zweiten Strahlungseinlass 418 und einen zweiten Strahlungsauslass 420. In einer typischen Ausführungsform nimmt der Konvektionseinlass 410 den Rückstandsöleinsatz 126 auf (gezeigt in 1). Der Konvektionsauslass 412 ist mit dem ersten Strahlungseinlass 414 und dem zweiten Strahlungseinlass 418 fluidgekoppelt. In einer typischen Ausführungsform sind der erste Strahlungsauslass 416 und der zweite Strahlungsauslass 420 mit der Kokstrommel 110 fluidgekoppelt (gezeigt in 1). In verschiedenen alternativen Ausführungsformen ist der Konvektionsauslass 412 mit dem ersten Strahlungseinlass 414 fluidgekoppelt, und ein zweiter Konvektionsauslass (nicht explizit gezeigt) ist mit dem zweiten Strahlungseinlass 418 gekoppelt.
  • Noch immer Bezug nehmend auf 4, tritt während des Betriebes der Rückstandsöleinsatz 126 (gezeigt in 1) in den zumindest einen Konvektionsabschnitt 402 durch den Konvektionseinlass 410 ein. Der Rückstandsöleinsatz 126 wird durch konvektive Wärmeübertragung in dem zumindest einen Konvektionsabschnitt 402 vorgewärmt. Als nächstes verlässt der Rückstandsöleinsatz 126 den zumindest einen Konvektionsabschnitt 402 über den Konvektionsauslass 412 und wird zu einem von dem zumindest einen unteren Strahlungsabschnitt 404 oder dem zumindest einen oberen Strahlungsabschnitt 406 befördert. Der Rückstandsöleinsatz 126 tritt in den zumindest einen unteren Strahlungsabschnitt 404 über den ersten Strahlungseinlass 414 ein. Der Rückstandsöleinsatz 126 tritt in den zumindest einen oberen Strahlungsabschnitt 406 über den zweiten Strahlungseinlass 418 ein.
  • In dem zumindest einen unteren Strahlungsabschnitt 404 und dem zumindest einen oberen Strahlungsabschnitt 406 wird der Rückstandsöleinsatz 126 auf eine Kracktemperatur im Bereich von beispielsweise zwischen ungefähr 900°F und ungefähr 940°F erwärmt. Nach dem Erwärmen verlässt der Rückstandsöleinsatz 126 den zumindest einen unteren Strahlungsabschnitt 404 über den ersten Strahlungsauslass 416. Der Rückstandsöleinsatz 126 verlässt den zumindest einen oberen Strahlungsabschnitt 406 über den zweiten Strahlungsauslass 420. Nachdem er den zumindest einen unteren Strahlungsabschnitt 404 oder den zumindest einen oberen Strahlungsabschnitt 406 verlassen hat, wird der Rückstandsöleinsatz 126 zur Kokstrommel 110 befördert (gezeigt in 1). In einer typischen Ausführungsform sind der zumindest eine untere Strahlungsabschnitt 404 und der zumindest eine obere Strahlungsabschnitt 406 parallel zu dem zumindest einen Konvektionsabschnitt 402 fluidverbunden. Jedoch können in verschiedenen alternativen Ausführungsformen der zumindest eine untere Strahlungsabschnitt 404 und der zumindest eine obere Strahlungsabschnitt 406 in Reihe zu dem zumindest einen Konvektionsabschnitt 402 fluidverbunden sein.
  • Noch immer Bezug nehmend auf 4, werden während des Betriebes der zumindest eine untere Strahlungsabschnitt 404 und der zumindest eine obere Strahlungsabschnitt 406 unabhängig gesteuert. In einer typischen Ausführungsform ist eine Temperatur des Rückstandsöleinsatzes 126 am ersten Strahlungsauslass 416 im Wesentlichen gleich einer Temperatur des Rückstandsöleinsatzes 126 am zweiten Strahlungsauslass 420. In einer typischen Ausführungsform wird Rauchgas, das aus dem unteren Strahlungsabschnitt 404 abgelassen wurde, ein Flussprofil einer Prozessspirale, die dem ersten Strahlungsabschnitt 406 zugeordnet ist, abmildern. So, wie er hier verwendet wird, betrifft der Begriff "Flussprofil" eine Wärmezufuhr pro Oberfläche der Prozessspirale. Das Abmildern des Flussprofils des oberen Strahlungsabschnitts 406 neigt dazu, eine Lauflänge des oberen Strahlungsabschnitts 406 zu erhöhen. Das heißt, ein verbessertes Flussprofil neigt dazu, eine Zeitdauer zwischen benötigten Reinigungen des oberen Strahlungsabschnitts 406 aufgrund von angesammeltem Koks zu erhöhen.
  • Fachleuten werden die Vorteile des Ofensystems 400 deutlich sein. Wie zuvor besprochen, ermöglicht es die Anordnung des zumindest einen oberen Strahlungsabschnitts 406 oberhalb des zumindest einen unteren Strahlungsabschnitts 404, dass das Ofensystem 400 in einem wesentlich kleineren Bereich aufgebaut wird. Das ist besonders vorteilhaft in den Situationen, in denen kritische Platzeinschränkungen vorherrschen. Zweitens verringert das Ofensystem 400 eine Investition von Kapital, die üblicherweise mit vielen vorherigen Ofensystemen einherging. Das Ofensystem 400 verringert eine Menge an Material, das beispielsweise zum Kamin 408 und anderen dazu gehörigen Abgaskorridoren assoziiert ist.
  • 5 ist eine Schemadarstellung eines Ofensystems nach einem Ausführungsbeispiel. Ein Ofensystem 500 umfasst eine Mehrzahl von Konvektionsabschnitten 502 und eine Mehrzahl von Strahlungsabschnitten 504. In einer typischen Ausführungsform ist das Ofensystem 500 in seinem Aufbau dem Ofensystem 400 ähnlich, das oben unter Bezugnahme auf 4 besprochen wurde; jedoch umfasst das Ofensystem 500 beispielsweise acht Strahlungsabschnitte 504 und vier Konvektionsabschnitte 502. Somit demonstriert die in 5 gezeigte Ausführungsform, dass Ofensystem 500, das acht Strahlungsabschnitte 504 aufweist, auf einer Fläche aufgebaut werden kann, die normalerweise für ein Ofensystem mit vierfachem Durchlauf benötigt wird.
  • 6 ist ein Ablaufdiagramm eines Prozesses zur Konstruktion eines Ofensystems nach einem Ausführungsbeispiel. Ein Prozess 600 beginnt bei Schritt 602. Bei Schritt 604 wird zumindest ein unterer Strahlungsabschnitt bereitgestellt. Bei Schritt 606 wird zumindest ein oberer Strahlungsabschnitt bereitgestellt. Bei Schritt 608 wird der zumindest eine obere Strahlungsabschnitt oberhalb des zumindest einen unteren Strahlungsabschnitts angeordnet. Bei Schritt 610 wird zumindest ein Konvektionsabschnitt bereitgestellt und oberhalb des zumindest einen oberen Strahlungsabschnitts angeordnet. Die Anordnung des zumindest einen oberen Strahlungsabschnitts oberhalb des zumindest einen unteren Strahlungsabschnitts verkleinert einen Bereich, der zum Aufbau des Ofensystems benötigt wird, wesentlich. Der Prozess 600 endet bei Schritt 612.
  • Obwohl verschiedene Ausführungsformen des Verfahrens und des Systems der vorliegenden Erfindung in den beigefügten Zeichnungen gezeigt und in der vorangehenden detaillierten Beschreibung beschrieben wurden, versteht es sich, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern zu vielen Umgestaltungen, Modifikationen und Ersetzungen in der Lage ist, ohne vom Geist der Erfindung abzuweichen, wie er hier dargelegt ist. Obwohl beispielsweise die hier gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sich beispielhaft auf Ofensysteme beziehen, die in verzögerten Verkokungsoperationen verwendet werden, wird der Fachmann erkennen, dass die hier gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen auch auf andere Ofensysteme angewandt werden könnten, die in Raffinationsoperationen verwandt werden, wie beispielsweise eine Rohölheizvorrichtung, eine Vakuumheizvorrichtung, eine Visbreaking-Heizvorrichtung, oder jede andere angemessene Vorrichtung zur Erwärmung von Fluid in einer Raffinationsoperation. Ferner könnten die hier gezeigten und beschriebenen Ofensysteme in verschiedenen Ausführungsformen jede Anzahl von Konvektionsabschnitten, oberen Strahlungsabschnitten und unteren Strahlungsabschnitten umfassen. Die hier gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nur beispielhaft.

Claims (20)

  1. Ofensystem, umfassend: zumindest einen unteren Strahlungsabschnitt, der eine erste darin angeordnete Feuerkammer umfasst; zumindest einen oberen Strahlungsabschnitt, der oberhalb des zumindest einen unteren Strahlungsabschnitts angeordnet ist, wobei der zumindest eine obere Strahlungsabschnitt eine zweite darin angeordnete Feuerkammer umfasst; zumindest einen Konvektionsabschnitt, der oberhalb des zumindest einen oberen Strahlungsabschnitts angeordnet ist; einen Abgaskorridor, der durch die erste Feuerkammer, die zweite Feuerkammer und den zumindest einen Konvektionsabschnitt definiert ist; und wobei die Anordnung des zumindest einen oberen Strahlungsabschnitts oberhalb des zumindest einen unteren Strahlungsabschnitts einen Bereich verkleinert, der zum Aufbau des Ofensystems benötigt wird.
  2. Ofensystem nach Anspruch 1, wobei der zumindest eine Konvektionsabschnitt von dem zumindest einen oberen Strahlungsabschnitt und dem zumindest einen unteren Strahlungsabschnitt versetzt ist.
  3. Ofensystem nach Anspruch 1, wobei der zumindest eine Konvektionsabschnitt einen Konvektionseinlass und einen Konvektionsauslass umfasst.
  4. Ofensystem nach Anspruch 3, wobei der Konvektionseinlass einen Rückstandsöleinsatz aufnimmt.
  5. Ofensystem nach Anspruch 3, wobei der zumindest eine untere Strahlungsabschnitt einen ersten Strahlungseinlass und einen ersten Strahlungsauslass umfasst.
  6. Ofensystem nach Anspruch 5, wobei der zumindest eine obere Strahlungsabschnitt einen zweiten Strahlungseinlass und einen zweiten Strahlungsauslass umfasst.
  7. Ofensystem nach Anspruch 6, wobei der Konvektionsauslass mit zumindest einem von dem ersten Strahlungseinlass und dem zweiten Strahlungseinlass fluidgekoppelt ist.
  8. Ofensystem nach Anspruch 6, wobei der erste Strahlungsauslass und der zweite Strahlungsauslass mit einer Kokstrommel fluidgekoppelt sind.
  9. Ofensystem nach Anspruch 1, wobei der zumindest eine untere Strahlungsabschnitt und der zumindest eine obere Strahlungsabschnitt unabhängig gesteuert werden.
  10. Ofensystem nach Anspruch 1, wobei der zumindest eine untere Strahlungsabschnitt und der zumindest eine obere Strahlungsabschnitt in Reihe verbunden sind.
  11. Verfahren zur Verkleinerung eines Bereichs, der zum Aufbau eines Ofensystems benötigt wird, wobei das Verfahren umfasst: Aufbauen von zumindest einem unteren Strahlungsabschnitt; Aufbauen von zumindest einem oberen Strahlungsabschnitt; Anordnen des zumindest einen oberen Strahlungsabschnitts oberhalb des zumindest einen unteren Strahlungsabschnitts; Anordnen eines Konvektionsabschnitts oberhalb des zumindest einen oberen Strahlungsabschnitts; und wobei die Anordnung des zumindest einen oberen Strahlungsabschnitts oberhalb des zumindest einen unteren Strahlungsabschnitts den Bereich verkleinert, der zum Aufbau des Ofensystems benötigt wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei der zumindest eine Konvektionsabschnitt von dem zumindest einen oberen Strahlungsabschnitt und dem zumindest einen unteren Strahlungsabschnitt versetzt ist.
  13. Verfahren nach Anspruch 11, umfassend die Aufnahme eines Rückstandsöleinsatzes in dem zumindest einen Konvektionsabschnitt.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, umfassend das Vorwärmen des Rückstandsöleinsatzes in dem zumindest einen Konvektionsabschnitt.
  15. Verfahren nach Anspruch 13, umfassend das Transferieren des Rückstandsöleinsatzes von dem zumindest einen Konvektionsabschnitt zu zumindest einem von dem zumindest einen unteren Strahlungsabschnitt und dem zumindest einen oberen Strahlungsabschnitt.
  16. Verfahren nach Anspruch 13, wobei eine erste Temperatur des Rückstandsöleinsatzes, die an einem Auslass des zumindest einen unteren Strahlungsabschnitts gemessen wurde, im Wesentlichen gleich einer zweiten Temperatur des Rückstandsöleinsatzes ist, die an einem Auslass des zumindest einen oberen Strahlungsabschnitts gemessen wurde.
  17. Das Verfahren nach Anspruch 11, umfassend das Steuern des zumindest einen unteren Strahlungsabschnitts unabhängig von dem zumindest einen oberen Strahlungsabschnitt.
  18. Verfahren nach Anspruch 11, umfassend das Abmildern eines Flussprofils des zumindest einen oberen Strahlungsabschnitts über Rauchgase, die aus dem zumindest einen unteren Strahlungsabschnitt ausgestoßen wurden.
  19. Verfahren nach Anspruch 11, umfassend das Bereitstellen von konvektiver Erwärmung für den zumindest einen Konvektionsabschnitt über Rauchgase, die von dem zumindest einen unteren Strahlungsabschnitt und dem zumindest einen oberen Strahlungsabschnitt ausgestoßen wurden.
  20. Verfahren nach Anspruch 11, umfassend das Ablassen eines Rückstandsöleinsatzes von dem zumindest einen unteren Strahlungsabschnitt und dem zumindest einen oberen Strahlungsabschnitt an eine Kokstrommel.
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