[发明专利]重整加热炉接力加热工艺及其设备

说明书

技术领域

本发明属于石油化工企业用一种重整装置的加热炉加热工艺及 其设备，特别涉及一种重整加热炉接力加热工艺及其设备，其是一种 针对大型重整，将重整装置其它需要独立加热的工艺介质组合到一起 的组合式加热炉工艺及其设备。

背景技术

在石油化工企业中，重整装置作为生产高质量汽油或为化工提供 原料的重要手段，近年来我国全套引进和引进技术兴建了数十套重整 装置，这些重整装置的反应加热炉(大多为四合一，几台三合一)全 部为自然通风，侧烧或底烧，对流室发生蒸汽回收废热，对流室设在 辐射室顶部，烟囱设置在对流室上方的炉型，石油化工厂的工艺加热 炉为了控制要求，几乎全部燃用优质燃料(燃料油或燃料气)。

连续重整通常为一台反应进料加热炉，三台反应炉。被加热的物 料进入反应器进行脱氢处理。然后再经过加热炉加热，再进入下一级 反应器反应。为了降低反应炉的压降，其反应加热部分全部在辐射室 加热，从辐射室出来约800℃的高温烟气的热量需要回收，最初采用 塔底重沸介质回收在加热炉辐射室上方的对流室高温烟气的热量，但 由于设在对流室的塔底重沸介质控制困难，为保证反应炉的温度控制 精度，引进的炉型在对流室全部采用了蒸汽发生器，将热量转化为蒸 汽，这就相当于用燃料油或燃料气来发生蒸汽。随着石油资源的匮乏 的不断加剧，原油价格不断飙升，利用燃料油或燃料气来发生蒸汽是 不经济的，因为炼油厂燃用的燃料同时是良好的化工原料。

从用能原则上来讲，工艺装置应把燃料优先考虑加热工艺介质， 无工艺介质加热时，烟气的废热应优先考虑采用空气预热系统，预热 后的空气可以有效的降低燃料消耗。对于工艺装置上所必须的蒸汽应 由动力站来供给，动力站由锅炉发生蒸汽。第一，锅炉可以燃用更劣 质的燃料，如煤、石油焦、垃圾等。第二，锅炉可以产生更高品质的 蒸汽，产生的蒸汽先做功后供汽(热电联产)。第三，锅炉产汽成本 远低于工艺装置用优质燃料来产汽的成本。

目前我国应用最多的引进美国UOP技术的炉型，原料由上集合管 进入加热炉，经过U型管加热，由另一集合管出口进反应器。由第一 反应器出口的物料进入下一加热炉加热，加热炉后的介质再进入下一 级反应器。该炉型由于采用正“U”型管，燃烧器不能设在底部，否 则火焰将直接舔到炉管，也不能设在顶部，因为炉顶设有对流室，这 样燃料的供热只能设在侧面。设在侧面的燃烧器由于烟气的自然升力 的作用，在炉子的底部有一段滞流区，造成辐射室的传热不均匀。同 时，对于大型加热炉来说，侧烧的火焰达不到炉子的中心，其中心的 温度场与靠近炉墙的温度场差别较大(再考虑炉墙的辐射作用，其差 别就更大)。所以UOP炉型，在更大型的加热炉上受到限制。

另一种是我国引进的法国IFP炉型，该加热炉采用倒“U”型管， 燃烧器设在炉底。倒“U”型炉管由于管系的重量由炉底集合管承担， 所以有稳定的问题。

以上二种炉型辐射室的烟气余热均发生中压蒸汽。燃烧器均采用 自然通风，另外设三台加热炉加热预加氢进料和塔底重沸介质。

对于大型重整装置来说，几台反应加热炉通常并列组成一台炉 子，这样的加热炉的热负荷相当大。比如120×10⁴t/a的连续重整装 置的四合一加热炉，其四合一加热炉的设计负荷为90MW(热效率90％， 在操作负荷下折合每小时消耗8149kg标油)。这中间有近三分之一的 燃料没有用来为反应供热，对流室产生了28MW热量的中压蒸汽。

大型四合一加热炉由于炉体较大，同时对流室设在辐射室顶部， 烟囱又在对流室上部，由于装置中的反应器较高，加热炉的烟囱按规 范要高于附近的设备，所以四合一加热炉高烟囱座在对流室上，这样 烟囱和对流室的荷重全部加在空腹的辐射室，由辐射室立柱再传到炉 底柱上。这样四合一加热炉的结构型钢断面非常大。120×10⁴t/a重 整四合一加热炉的主体型钢断面为H900宽翼沿工字钢，钢结构的压 力非常大，浪费大量钢材。

以目前加热炉的侧烧炉型为例，如果处理量提高到200× 10⁴t/a，四合一加热炉的工程设计中不仅仅有结构上的问题，还会 因侧烧造成炉管传热不均匀。

发明内容

本发明的目的是提供一种重整加热炉接力加热工艺及其设备，其 可降低燃料油或者燃料气的用量，减轻钢结构的压力和钢材用量。

本发明的目的可采用如下技术方案来实现：