RU2343180C2 - Method and device for heating of oil products - Google Patents
Method and device for heating of oil products Download PDFInfo
- Publication number
- RU2343180C2 RU2343180C2 RU2007103455/15A RU2007103455A RU2343180C2 RU 2343180 C2 RU2343180 C2 RU 2343180C2 RU 2007103455/15 A RU2007103455/15 A RU 2007103455/15A RU 2007103455 A RU2007103455 A RU 2007103455A RU 2343180 C2 RU2343180 C2 RU 2343180C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vte
- burner
- tank
- furnace
- heating
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Feeding And Controlling Fuel (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтяной, нефтеперерабатывающей, химической промышленности и может быть использовано для нагрева сырой нефти или нефтепродуктов с целью их последующей переработки.The invention relates to the oil, oil refining, chemical industry and can be used for heating crude oil or petroleum products with a view to their subsequent processing.
Известен способ нагрева нефтепродуктов, реализуемый посредством трубчатой печи, описание которой приведено в Каталоге ЦИНТИ-химнефтемаш, Москва, 1990 г., с.23. Нагреваемый нефтепродукт пропускают по трубам радиантного и конвективного змеевиков, размещенных в футерованном корпусе, а нагрев осуществляют длиннофакельными горелками.A known method of heating petroleum products, implemented by means of a tube furnace, a description of which is given in the Catalog CINTI-chemical oil, Moscow, 1990, p.23. The heated oil product is passed through the pipes of the radiant and convective coils located in the lined housing, and heating is carried out by long-torch burners.
Указанное техническое решение как наиболее близкий аналог может быть принято в качестве прототипа.The specified technical solution as the closest analogue can be taken as a prototype.
Недостатком прототипа является высокая температура, образующаяся в горящих факелах при сжигании топлива в горелках, что требует применения жаростойких материалов для конструкционных элементов печи.The disadvantage of the prototype is the high temperature generated in burning torches when burning fuel in burners, which requires the use of heat-resistant materials for the structural elements of the furnace.
Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является снижение максимальной температуры в факеле горения.The problem to which the present invention is directed, is to reduce the maximum temperature in the flame.
Согласно техническому решению, предложенному в рамках настоящей заявки на изобретение, поставленная задача решается новой последовательностью и новым режимом выполнения операций нагрева нефтепродуктов.According to the technical solution proposed in the framework of this application for the invention, the task is solved by a new sequence and a new mode of operations for heating oil products.
Предложенный способ осуществляется с помощью аппарата нагрева нефтепродуктов, который совместно с указанным способом составляет группу изобретений, реализующих единый изобретательский замысел. Аппарат нагрева содержит печь с факельной горелкой и змеевиками, по которым прокачивается нефтепродукт. Температура нефтепродукта на выходе из печи регулируется изменением производительности факельной горелки. При работе печи происходит нагрев ее конструкционных элементов. Для факельных горелок характерным является то, что распределение температуры по факелу неравномерно - локальный максимум температуры имеет место в зоне максимального диаметра факела горелки. Наличие высокой температуры предопределяет применение дорогостоящих высоколегированных сталей для конструкционных элементов печи. Для того чтобы снизить максимальную температуру факела горелки, в качестве сжигаемого жидкого топлива применена мелкодисперсная водотопливная эмульсия (ВТЭ), которая без снижения эффективности нагрева нефтепродукта позволяет снизить максимальную температуру факела горелки примерно на 200°С. А это в свою очередь позволяет применить более дешевые марки стали. Чтобы удерживать заданную температуру горения ВТЭ, необходимо строго поддерживать содержание воды в ВТЭ, например 20%. Для этого в предложенном изобретении осуществляют приготовление мелкодисперсной ВТЭ в двух резервуарах путем налива мерных количеств жидкого топлива и воды в строгом соотношении и смешения их с помощью диспергатора, затем поочередно из двух резервуаров подают на факельную горелку. После опорожнения одного резервуара переключают на другой резервуар, а в пустом резервуаре готовят новый объем ВТЭ.The proposed method is carried out using an apparatus for heating petroleum products, which together with the specified method constitutes a group of inventions that implement a single inventive concept. The heating apparatus comprises a furnace with a torch burner and coils through which oil is pumped. The temperature of the oil at the outlet of the furnace is regulated by a change in the performance of the torch burner. During the operation of the furnace, its structural elements are heated. It is characteristic of flare burners that the distribution of temperature across the flare is not uniform - a local maximum of temperature takes place in the zone of the maximum diameter of the flare of the burner. The presence of high temperature determines the use of expensive high alloy steels for structural elements of the furnace. In order to reduce the maximum temperature of the torch burner, finely dispersed water-fuel emulsion (VTE) is used as the burned liquid fuel, which without reducing the heating efficiency of the oil product allows to reduce the maximum temperature of the torch of the burner by about 200 ° C. And this, in turn, allows the use of cheaper steel grades. In order to maintain the desired combustion temperature of VTE, it is necessary to strictly maintain the water content in VTE, for example, 20%. To do this, in the proposed invention, finely dispersed VTE is prepared in two tanks by pouring measured quantities of liquid fuel and water in a strict ratio and mixing them using a dispersant, then they are fed alternately from two tanks to a torch burner. After emptying one tank, they switch to another tank, and a new volume of VTE is prepared in an empty tank.
Исходя из нормативного расхода ВТЭ для работы горелки, резервуары должны иметь объем, достаточный для непрерывной работы аппарата нагрева нефтепродуктов в течение, например, 3-х суток. Так как ВТЭ после приготовления может храниться без расслаивания достаточно долго (месяцами), то 3-суточный режим переключения резервуаров вполне приемлем.Based on the standard consumption of VTE for burner operation, the tanks should have a volume sufficient for the continuous operation of the apparatus for heating oil products for, for example, 3 days. Since VTE after cooking can be stored without delamination for a long time (months), a 3-day tank switching mode is quite acceptable.
Таким образом, способ нагрева нефтепродуктов согласно изобретению предусматривает подачу нефтепродукта в змеевики аппарата нагрева, подачу жидкого топлива на факельную горелку и использование в качестве топлива мелкодисперсной водотопливной эмульсии, при этом подачу ВТЭ к горелкам осуществляют поочередно из двух резервуаров, приготовление мелкодисперсной ВТЭ в резервуарах производят также поочередно после опорожнения путем налива мерных количеств жидкого топлива и воды и смешения их с помощью диспергатора, затем осуществляют ее хранение до момента соединения резервуара с насосом подачи ВТЭ к факельной горелке.Thus, the method of heating oil products according to the invention provides for the supply of oil to the coils of the heating apparatus, the supply of liquid fuel to the torch burner and the use of finely dispersed water-fuel emulsion as fuel, VTE to the burners is supplied alternately from two tanks, the preparation of finely dispersed VTE in the tanks is also carried out alternately after emptying by pouring measured quantities of liquid fuel and water and mixing them with a dispersant, then carry out it x T ruble until the reservoir with a pump supplying the compound to VTE flare burner.
Аппарат нагрева нефтепродуктов содержит печь с факельной горелкой и змеевиками и блок подготовки ВТЭ.The apparatus for heating oil products contains a furnace with a torch burner and coils and a VTE preparation unit.
Прототипом может служить трубчатая печь для огневого нагрева нефтепродуктов по патенту РФ №2140434 с приоритетом от 6 апреля 1998 года.The prototype can be a tube furnace for fire heating of petroleum products according to the patent of the Russian Federation No. 2140434 with a priority of April 6, 1998.
Указанная печь снабжена радиантным и конвективным змеевиками, воздухоподогревателем и частью двойников, выполненными из эллиптических труб с расположением малых осей сечений радиантных труб по нормали к футеровке, больших осей сечений труб конвективных и воздухоподогревателя вдоль потока дымовых газов, причем между нижними двойниками радиантного змеевика и подом радиантной камеры размещено ложное днище с рядом отверстий в месте примыкания ее к футеровке и над горелками, а внутренний слой выполнен из высокотеплопроводного материала.The specified furnace is equipped with a radiant and convective coils, an air heater and a part of twins made of elliptical pipes with the location of the small axes of the sections of the radiant pipes normal to the lining, large axes of the sections of the convective pipes and the heater along the flue gas stream, between the lower twins of the radiant coil and the radiant bottom the chamber has a false bottom with a series of holes in the place where it adjoins the lining and above the burners, and the inner layer is made of highly heat-conducting material.
Недостатком указанного изобретения является высокая максимальная температура факела горелки, которая обуславливает применение высоколегированных дорогостоящих сталей для конструкционных элементов печи, а также приводит к повышенному коксообразованию на внутренней поверхности змеевиков в зоне максимальной температуры.The disadvantage of this invention is the high maximum temperature of the torch of the burner, which leads to the use of high-alloy expensive steels for structural elements of the furnace, and also leads to increased coke formation on the inner surface of the coils in the zone of maximum temperature.
Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является уменьшение температурных нагрузок на конструкционные элементы печи за счет снижения максимальной температуры факела горелки, что позволит использовать более дешевые марки стали.The problem to which the present invention is directed is to reduce the temperature loads on the structural elements of the furnace by reducing the maximum temperature of the torch of the burner, which will allow the use of cheaper steel grades.
Поставленная задача решается введением в состав аппарата нагрева нефтепродуктов новых элементов, их особым выполнением и расположением.The problem is solved by introducing new elements into the composition of the apparatus for heating oil products, their special implementation and location.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид аппарата нагрева нефтепродуктов, на фиг.2 - печь в разрезе, на фиг.3 - фрагмент печи с факельной горелкой, на фиг.4 - схема блока подготовки ВТЭ.The invention is illustrated by drawings, where in Fig.1 shows a General view of the apparatus for heating oil products, Fig.2 is a sectional view of the furnace, Fig.3 is a fragment of a furnace with a torch burner, Fig.4 is a diagram of a VTE preparation unit.
Цифрами на чертежах обозначены:The numbers in the drawings indicate:
1 - блок подготовки водотопливной эмульсии (ВТЭ);1 - block preparation of fuel oil emulsion (VTE);
2 - трубчатая нагревательная печь;2 - tubular heating furnace;
3 - горелка трубчатой нагревательной печи с гидромеханической форсункой;3 - burner of a tubular heating furnace with a hydromechanical nozzle;
4 - насос подачи ВТЭ к горелке печи;4 - pump supply VTE to the burner of the furnace;
5 - дымовая труба;5 - chimney;
8, 9 - резервуары для подготовки ВТЭ;8, 9 - tanks for the preparation of VTE;
10 - патрубок налива мерной дозы жидкого топлива в резервуар подготовки ВТЭ;10 - nozzle for loading a measured dose of liquid fuel into the VTE preparation tank;
11 - патрубок налива мерной дозы воды в резервуар подготовки ВТЭ;11 - pipe loading a measured dose of water into the VTE preparation tank;
12 - кольцевой трубопровод для обеспечения приготовления ВТЭ после залива в резервуар (либо 8, если он был опорожнен к моменту залива, либо 9) жидкого топлива и воды;12 - annular pipeline to ensure the preparation of VTE after filling the tank (either 8 if it was empty at the time of filling, or 9) liquid fuel and water;
14 - диспергатор (кавитационный преобразователь, который обеспечивает при прокачке через него с помощью насоса 18 приготовление мелкодисперсной ВТЭ в резервуаре 8 или 9);14 - dispersant (cavitation transducer, which provides, when pumping through it with the help of
15 - клапаны, которые обеспечивают соединение (отключение) резервуара 8 или 9 с всасывающим патрубком насоса 18, кольцевой магистралью 12 и диспергатором 14 для обеспечения поочередного приготовления ВТЭ в том или другом резервуаре;15 - valves that provide connection (shutdown) of the
16 - клапаны соединения (отключения) резервуара 8 или 9 с всасывающим патрубком насоса 4, который подает ВТЭ на горелку печи и неиспользованную (не прошедшую через форсунку) часть ВТЭ возвращает в резервуар 8 или 9;16 - valves for connecting (disconnecting) the
17 - датчики уровня, дающие сигнал о том, что резервуар опорожнен и необходимо произвести переключение на другой резервуар;17 - level sensors, giving a signal that the tank is empty and you need to switch to another tank;
18 - насос диспергатора;18 - dispersant pump;
21 - силовая оболочка печи;21 - power shell of the furnace;
22 - оболочка теплоизоляции;22 - insulation shell;
23 - стойки крепления змеевиков;23 - rack mounting coils;
24 - радиантный экран;24 - radiant screen;
25 - конвективный змеевик;25 - convective coil;
26 - радиантный змеевик;26 - radiant coil;
27 - теплоизоляция;27 - thermal insulation;
28 - патрубки отвода дымовых газов;28 - flue gas exhaust pipes;
29 - под печи;29 - under the stove;
30 - крыша печи;30 - the roof of the furnace;
31 - взрывной клапан.31 - explosive valve.
Работает аппарат нагрева нефтепродуктов следующим образом.The apparatus for heating oil products is as follows.
В резервуар 8 подают мерные дозы жидкого топлива и воды с обеспечением, например, соотношения 20% воды в ВТЭ. Далее включают насос 18 и диспергатор 14 и открывают клапаны 15, соединяющие резервуар 8 с кольцевой магистралью 12. В течение 2-х, 3-х часов производят приготовление ВТЭ в резервуаре 8.In the
Затем включают насос 4 и открывают соответствующие клапаны 16 (клапаны резервуара 8) и подают ВТЭ на горелку 3 трубчатой печи 2. Включают насос подачи нефтепродукта в змеевики печи 2 (не показан).Then turn on the pump 4 and open the corresponding valves 16 (valves of the tank 8) and supply the VTE to the burner 3 of the tube furnace 2. Turn on the pump for supplying oil to the coils of the furnace 2 (not shown).
Включают горелку 3 трубчатой печи 2, происходит зажигание ее факела. По технологическому регламенту производят подъем температуры в печи 2 до выхода на режим. Нагрев нефтепродуктов в двух соединенных между собой змеевиках (конвективном 25 и радиантном 26) осуществляется горячими газами - в факеле горелки 3 газы, образующиеся при сгорании ВТЭ, поднимаются вверх до крыши 30 печи 2, разворачиваются на 180 градусов и через кольцевую щель между оболочкой теплоизоляции 22 печи 2 и конвективным змеевиком 25 опускаются вниз к дымовому патрубку 28, откуда отводятся в дымовую трубу 5. В случае, если змеевики установлены последовательно, например конвективный змеевик 25 установлен над радиантным 26, горячие газы будут проходить прямо вверх до крыши 30 печи 2, т.е. без поворота на 180 градусов, и уйдут в дымовую трубу 5. Но при таком расположении змеевиков высота печи 2 увеличится примерно в 2 раза. Таким образом, при любом расположении змеевиков горячие газы нагревают последовательно радиантный 26 и конвективный 25 змеевики печи 2 и нефтепродукт, прокачиваемый через них.The burner 3 of the tube furnace 2 is turned on, and its torch is ignited. According to the technological regulations produce a rise in temperature in the furnace 2 to enter the mode. Heating of petroleum products in two interconnected coils (convective 25 and radiant 26) is carried out by hot gases - in the torch of burner 3, the gases generated during the combustion of VTE rise up to the
После опорожнения резервуара 8 включают соответствующие клапаны 16 и переключают подачу ВТЭ из резервуара 9. А в резервуаре 8 готовят новый объем ВТЭ описанным выше способом.After emptying the
Реализация предложенного способа и аппарата нагрева нефтепродуктов позволяет снизить максимальную температуру продуктов сгорания, образующихся при работе жидкотопливной пламенной горелки, и тем самым обеспечить применение нежаропрочных (недорогостоящих) сталей для конструкционных элементов печи.The implementation of the proposed method and apparatus for heating petroleum products can reduce the maximum temperature of the combustion products formed during the operation of a liquid fuel flame burner, and thereby ensure the use of non-heat-resistant (inexpensive) steels for structural elements of the furnace.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007103455/15A RU2343180C2 (en) | 2007-01-29 | 2007-01-29 | Method and device for heating of oil products |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007103455/15A RU2343180C2 (en) | 2007-01-29 | 2007-01-29 | Method and device for heating of oil products |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007103455A RU2007103455A (en) | 2008-08-10 |
RU2343180C2 true RU2343180C2 (en) | 2009-01-10 |
Family
ID=39745830
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007103455/15A RU2343180C2 (en) | 2007-01-29 | 2007-01-29 | Method and device for heating of oil products |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2343180C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2584398C2 (en) * | 2013-03-18 | 2016-05-20 | Сергей Николаевич Шафранов | Device for environmentally safe recycling of liquid combustible wastes |
-
2007
- 2007-01-29 RU RU2007103455/15A patent/RU2343180C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
ГАЛЕЕВ Р.Г. и др. Образование и возможности снижения выбросов вредных веществ в процессе сжигания газа и жидкого топлива, Нефтепереработка и нефтехимия. - М.: ЦНИИТЭнефтехим, Москва, 1998, вып.9, с.68. * |
СКОБЛО А.И. и др. Процессы и аппараты нефтегазопереработки и нефтехимии. - Москва.: Недра, 2000, с.528-531. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2584398C2 (en) * | 2013-03-18 | 2016-05-20 | Сергей Николаевич Шафранов | Device for environmentally safe recycling of liquid combustible wastes |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007103455A (en) | 2008-08-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2010101598A (en) | Hybrid water heater | |
WO2008061510A3 (en) | Burner for a heater for the combustion of liquid or gaseous fuels and unit from a burner and a heat exchanger | |
CN101438100B (en) | Burner | |
US7194962B2 (en) | Versatile rapid thermal process oven | |
RU2343180C2 (en) | Method and device for heating of oil products | |
JPS63503400A (en) | Regenerative furnace heating method and device | |
US4090476A (en) | Method and apparatus for the combustion of gaseous or liquid fuels | |
NO318705B1 (en) | Process and reactor for combustion of fuels | |
RU136875U1 (en) | INFRARED RADIATION BURNER | |
TW200829832A (en) | Device and method for burning composite fuel of oil and water | |
RU129599U1 (en) | INFRARED RADIATION BURNER | |
NO162311B (en) | PROCEDURE AND APPARATUS FOR DISPOSAL OF WASTE FLUID WITH HEAT RECOVERY. | |
JPS5844952B2 (en) | Method and apparatus for expansion of perlite grains | |
US3174530A (en) | Furnace combustion chamber | |
CN102221285A (en) | Vertical smoke heating furnace | |
RU2293105C1 (en) | Method of heating heavy oil residue in tubular furnace and tubular furnace for realization of this method | |
US283996A (en) | Chaeles lyman gabfield | |
CN103453543B (en) | Water burning process | |
RU39685U1 (en) | INDUSTRIAL BURNER | |
US615445A (en) | Sylvania | |
CN208886737U (en) | A kind of adjustable steam oven of constant-pressure and high-temperature | |
CN101799179B (en) | Energizing environment-friendly Chinese cooking appliance | |
US1276160A (en) | Liquid-fuel burner. | |
US229344A (en) | watkins | |
US1304754A (en) | Gas-distribution apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100130 |