DE2007835A1

DE2007835A1 - Heating-up furnaces in refineries for crude - oil

Info

Publication number: DE2007835A1
Application number: DE19702007835
Authority: DE
Inventors: Karl 7000 Stuttgart Drischel
Original assignee: Fichtner Beratende Ingenieure GmbH & Co, 7000 Stuttgart
Priority date: 1970-02-20
Filing date: 1970-02-20
Publication date: 1970-09-10

Abstract

Crude oil or similar products are heated up for further utilisation in a raffination plant, where the crude oil is preheated in a process furnace by power station steam and the smoke gas heat up to a temp. level of abt. 250 degrees C is supplied to the combustion air for the furnace heating.

Description

Verfahren zum Betrieb von Aufheizöfen für Rohoel oder ähnlichen Produkt'en in Raffinerien und Prozeßofen dafür. Process for operating heating ovens for crude oil or similar products in refineries and process furnaces for it.

Die Erfindung ist ein Verfahren, um in Raffinerieöfen Rohoel vor Eintritt in die Destillationskolonnen bzwo Produkte vor der Weiterverarbeitung aufzuheizen sowie ein Prozeßofen zur Ausführung solcher Verfahren.The invention is a method to crude oil in refinery furnaces before entry in the distillation columns or products to be heated up before further processing and a process furnace for carrying out such processes.

In vielen Betrieben besteht der Nachteil, daß öfen, in denen Produkte auf hohe Temperaturen aufgeheizt werden, auch mit hohen Abgastemperaturen betrieben werden, mit dem Ergebnis, daß Abgastemperaturen von 500 - 6500 C am Schornsteinfuß nicht selten sind0 Wird ein Teil der im Rauchgas enthaltenen Abwärme zur Dampferzeugung genutzt, so betragen die.Abgastemperaturen üblicherweise immer noch etwa 300 - 3500 C.In many companies there is the disadvantage that ovens in which products be heated to high temperatures, also with high exhaust gas temperatures operated, with the result that flue gas temperatures of 500 - 6500 C at the chimney base are not uncommon0 Part of the waste heat contained in the flue gas is used to generate steam used, the exhaust gas temperatures are usually still around 300 - 3500 C.

Zur Feuerung solcher Prozeßöfen dienen meist zahlreiche frei luftansaugende Brenner, die ohne Luftvorwärmung und mit hohem Luftüberschuß von ca. 30 % arbeiten, Sofern Raffinerien eigene Kraftwerke besitzen, bedeutet die Dampferzeugung in Prozeßanlagen eine Verschlechterung der Wärmekraftwirtschaft im Kraftwerk, weil der Dampf meist auf verhältnismäßig niedriger Druckstufe erzeugt wird, so daß er in Gegendruckturbinen der Krafterzeugung nicht zuführbar ist. Die Wirkungsgrade der Prozeß5fen liegen wegen des hohen Luftüberschusses und der Abgastemperaturen von 300 - 3500 C verhältnismäßig niedrig, so daß der weitere Mangel besteht, daß der aus Abhitze gewonnene Dampf im Vergleich zur Dampferzeugung im Kraftwerk teuer ist.For the firing of such process furnaces, numerous free air-sucking furnaces are usually used Burners that work without air preheating and with a high excess of air of approx. 30%, If refineries have their own power plants, this means steam generation in process plants a deterioration of the thermal power economy in the power plant, because the steam mostly is generated at a relatively low pressure level, so that it can be used in back pressure turbines the force generation cannot be supplied. The efficiencies of the process ovens are due to the high excess of air and the exhaust gas temperatures of 300 - 3500 C. low, so that the further deficiency is that the steam obtained from waste heat is expensive compared to steam generation in the power plant.

Hier setzt die Erfindung ein, welche diese Mängel beseitigt, Ihr gelingt eine verbesserte Schaltung der am Verfahren beteiligten Ströme mit dem Ergebnis einer neuen Verfahrensrahrung sowie eine neue Ausgestaltung der Prozeßöfen, deren Betriebsweise erheblich verbessert und wirtschaftlicher gestaltet wird.This is where the invention comes in, which eliminates these deficiencies, you succeed an improved switching of the currents involved in the process with the result a new procedure and a new design of the process ovens, their Operation is significantly improved and made more economical.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung ein solches Verfahren der erläuterten Art, bei dem das Rohoel oder ähnliche Produkte im Prozeßofen mittels Kraftwerkdampf vorerhitzt und die Rauchgaswärme bis auf ein Temperaturniveau von etwa 2500 C an die Verbrennungsluft der Ofenheizung übertragen wird.The invention is such a method for solving the problem posed of the type explained, in which the crude oil or similar products in the process furnace means Power station steam is preheated and the flue gas heat up to a temperature level of about 2500 C is transferred to the combustion air of the furnace heating.

Vorteilhaft ist zur Durchführung des Verfahrens,den Prozeßofen mit zwei getrennten, den Prozeßstufen zugeteilten, Konvektionskammern auszurüsten. Eine weitere Verbesserung besteht in einer gegenüber dem üblichen verringerten Anzahl von Zwangsluftbrennern, deren Verbrennungsluft in einer ersten Stufe mittels Heißwasser auf 1000 C und in der zweiten Stufe in einem Rauchgasluvo auf etwa 2500 C vorgewärmt ist0 Der Vorwärmer für die Verbrennungsluft in der zweiten Stufe kann in vielen Fällen bis auf eine ErwSrmung bis 300 und sogar 3500 C ausgebildet sein.It is advantageous to carry out the process with the process furnace to equip two separate convection chambers assigned to the process stages. One A further improvement consists in a reduced number compared to the usual of forced air burners, whose combustion air in a first stage by means of hot water preheated to 1000 C and in the second stage in a flue gas luvo to about 2500 C. ist0 The preheater for the combustion air in the second stage can be used in many Cases up to a warming up to 300 and even 3500 ° C.

Es wurde erkannt, daß eine Aufwärmung der Verbrennungsluft für die Ofenheizung auf etwa 1000 C mittels Heißwasser aus dem Verbraucherrücklauf der Abwärmerückgewinnungsanlage möglich ist, weil diese Rücklaufwasser aus dem Verbraucherkreis eine Temperatur von etwa 1080 - 1100 C haben. Diese erste Stufe der VorwErmung der Verbrennungsluft hat eine entsprechende Einsparung von Brennstoff zur Folge, mittelbar eine Verringerung der Rauchgasmenge und eine Verminderung der Dampferzeugung im Abhitzekessel, die umgekehrt zum zweiten Verfahrensschritt fUhrt, nämlich die Verbrennungsluft ferner in einem Regenerativluvo auf etwa 2500 C zu erhitzen, und hierzu Kraftwerkdampf einzusetzen. Dies hringt die weitere MOgllchkeit mit sich, auch die gesamte Vorwärmung dem Kraftwerkdampf zu übertragen0 Es wurde erkannt, daß die Variationsbreite des neuen Verfahrens so groß ist, daß auch eine Luftvorwärmung bis auf 3000, sogar 3500 C erreichbar wäre.It was recognized that a warming up of the combustion air for the Oven heating to around 1000 C using hot water from the consumer return of the waste heat recovery system is possible because this return water from the consumer circuit has a temperature from around 1080 - 1100 C. This first stage of preheating the combustion air results in a corresponding saving of fuel, indirectly a reduction the amount of flue gas and a reduction in steam generation in the waste heat boiler, which conversely leads to the second process step, namely the combustion air further in a Regenerativluvo at about 2500 C to heat, and this To use power plant steam. This brings with it the further possibility, including the to transfer the entire preheating to the power station steam0 It was recognized that the range of variation of the new process is so great that air preheating up to 3000, even 3500 C would be attainable.

Der Prozeßofen zur Ausführung des Verfahrens läßt sich leicht und raumsparend mit zwei getrennten den Prozeßstufen zugeteilten Konvektionskammern ausrüsten. Dadurch entstehen wiederum vorteilhafte Betriebsmöglichkeiten. Hält man die Durchsatzleistung des Ofens gegenüber der vorherigen Betriebsweise unverändert, so führt die Vorwärmung des Produktes zu einer beachtlichen Einsparung an Brennstoff. Will man dagegen die Prozeßleistung der neuen Konvektionskammern ausnutzen, so läßt sich erfahrungsgemäß der Ofendurchsatz um etwa 10 % steigern mit entsprechender Verbesserung der Wirtschaftlichkeit des Betriebs.The process furnace for carrying out the process can be easily and Space-saving with two separate convection chambers assigned to the process stages equip. This in turn creates advantageous operational options. One holds the throughput of the furnace remains unchanged compared to the previous mode of operation, preheating the product leads to a considerable saving in fuel. If, on the other hand, the process performance of the new convection chambers is to be exploited, then one leaves Experience has shown that the furnace throughput increases by around 10% with the corresponding Improving the profitability of the operation.

dqA Ein weiterer Vorteil des neuen Verfahrens besteht darin, erfahrungsgemäß die bisherige große Anzahl der freiluftansaugenden Brenner ersetzbar durch etwas über die Hälfte Zwangsluftbrenner ist. Der Einbau der Kovektionskammern führt bei voller Auswertung der Vorteile der Erfindung zum Wegfall des Abhitzedampfkreises. Der vom Kraftwerk bezogene Dampf kann zur Stromerzeugung im Gegendruckbetrieb ausgenutz werden und die Kraftwerk kessel werden in höherem Wirkungsgrad beansprucht, denn es ist zu berücksichtigen, daß die Erhöhung, der Dampferzeugung im Kraftwerk die mittelbar Folge hat, daß der Eigendampfbedarf des Kraftwerks (Kondensationsdampf, Vorwärmer- und Entgaserdampf) wegen der Verbesserung des Wärmekraftkreislaufes im Kraftwerk selbst zurückgeht. dqA Another advantage of the new procedure is, based on experience the previous large number of free-air suction burners can be replaced by something over half is a forced air burner. The installation of the covection chambers leads to full evaluation of the advantages of the invention to eliminate the waste heat steam circuit. The steam drawn from the power plant can be used to generate electricity in counter-pressure mode and the power plant boilers are used to a higher degree of efficiency, because it must be taken into account that the increase, the steam generation in the power plant the The indirect consequence is that the power plant's own steam requirement (condensation steam, Preheater and degasser steam) due to the improvement of the thermal power cycle decreases in the power plant itself.

In der Zeichnung ist ein beispielsweiser Prozeßofen zur Ausführung des neuen Verfahrens schematisch dargestellt.In the drawing, an exemplary process furnace is shown of the new process shown schematically.

Der Ofen 1 wird durch Brenner 2 beheizt, die als Zwangsluftbrenner ausgebildet sind. Diese Zwangs luft wird den Brennern 2 durch die Leitung 3 zugeführt.The furnace 1 is heated by burner 2, which acts as a forced air burner are trained. This forced air is fed to the burners 2 through line 3.

Das Frischluftgebläse 4 drückt die angesaugte Luft durch den Luftvorwärmer 5. In diesen wird Heißwasser 6 als Abwärme des Heißwassersystems eingeführt. Es tritt mit etwa 700 C durch die Leitung 7 aus. Die vorgewärmte Luft wird mit 1000 C im Regenerativluftvorwärmer 8 zugeleitet und dort durch Rauchgas von 2500 - 3000 C, sogar 3500 C aufgeheitzt. Diese Luft wird durch die Leitung 3 den Brennern 2 zugeführt, deren Zahl daher gegenüber dem Bekannten um etwa 2/5 geringer ist. Das Produkt, nämlich Rohoel oder etliche Erzeugnisse wird mittels der Leitung 9 in einen Teil geführt, der als Konvektionskammer 10 in einen vorhandenen Ofenraum C -fUhrt, der sich leicht als Konvektionsraum 11 ausbilden läßt. Das vorgewärmte Produkt fließt durch die Leitung 12 in die Hauptkammer 13 des Ofens, in welche eine zwei-.te Konvektionskammer 14 ausgestaltet ist. Das fertig behandelte Produkt verlaßt den Ofen durch die Leitung 15. Die Leitung 16 rUhrt zum Kamin.The fresh air blower 4 pushes the sucked in air through the air preheater 5. In this hot water 6 is introduced as waste heat from the hot water system. It exits through line 7 at around 700 ° C. The preheated air is set to 1000 C in the regenerative air preheater 8 and there through flue gas from 2500 - 3000 C, even heated to 3500 C. This air is passed through the line 3 to the burners 2 supplied, the number of which is therefore about 2/5 less than the known. That Product, namely crude oil or some products is by means of the line 9 in a Part out that leads as a convection chamber 10 into an existing furnace space C, which can easily be designed as a convection chamber 11. The preheated product flows through the line 12 into the main chamber 13 of the furnace, in which a second convection chamber 14 is designed. The finished product leaves the oven through the line 15. Line 16 moves to the chimney.

Zwei oder mehrere Leitungen 15 können abgezweigt werden, falls Fraktionen gewonnen werden sollen.Two or more lines 15 can be branched off, if fractions should be won.

Claims

1t. Process for heating crude oil or similar products Further processing in a refinery, characterized in that the crude oil or the products are preheated in a process furnace using power plant steam and the flue gas heat up to a temperature level of around 2500 C to the combustion air of the furnace heating will amount to 2. process furnace for performing the Vf drive according to claim 1, characterized characterized in that it has two separate convection chambers assigned to the process stages is equipped.

3. Process furnace for carrying out the method according to claims 1 or 2, characterized by forced air burners whose combustion air is in a first stage by means of hot water at 1000 C, in the second stage in a flue gas luvo is pre-standardized to about 2500 C.

4. Processors for executing the method according to response 1 to 3, characterized by a preheater for the combustion air in the second Level effective up to 3000 C.

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