一種雙斜梯形重質(zhì)原油減壓深拔臥管雙面輻射減壓爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及石油化工領(lǐng)域，具體而言，涉及一種雙斜梯形重質(zhì)原油(API ( 22)減壓深拔(減渣TBP彡5650C )臥管雙面輻射減壓爐。
【背景技術(shù)】
[0002]常減壓蒸餾工藝是將原油通過(guò)加熱后經(jīng)常壓/減壓蒸餾得到所需直餾汽油、煤油、柴油、蠟油和減壓渣油的物理分餾過(guò)程。近年來(lái)，由于常規(guī)原油與重質(zhì)原油間高差價(jià)給煉油帶來(lái)的高效益，煉油廠加工重質(zhì)、劣質(zhì)原油(API <22)的比例不斷增加。同時(shí)因環(huán)保要求逐步提高，煉油廠為了提高運(yùn)輸燃料油的產(chǎn)量和質(zhì)量，需要增加去加氫裂化或催化裂化的減壓蠟油餾分，減少去焦化的減渣餾分，提高優(yōu)質(zhì)環(huán)保輕餾分油產(chǎn)率，從而增加全廠經(jīng)濟(jì)效益，為此采用減壓深拔(減渣TBP ^ 565°C )技術(shù)已成發(fā)展趨勢(shì)。其中減壓爐是實(shí)現(xiàn)減壓深拔(減渣TBP ^ 565°C )，多得減壓蠟油的關(guān)鍵設(shè)備。目前國(guó)內(nèi)煉油廠正在運(yùn)行的減壓加熱爐，仍采用立管或臥管單面輻射傳熱爐型，燃燒器為底垂直火焰燃燒，非附墻燃燒型式。當(dāng)進(jìn)行重質(zhì)原油減壓深拔操作時(shí)，減壓爐出口溫度必須升高(405°C?450°C)，以致使單面輻射型式爐管表面熱強(qiáng)度的周向不均勻系數(shù)高達(dá)1.89，面向火焰爐管的局部熱強(qiáng)度很高，過(guò)高的局部表面熱強(qiáng)度導(dǎo)致油品油膜溫度升高，加速爐管內(nèi)介質(zhì)的熱聚縮合反應(yīng)，使結(jié)焦傾向加劇，結(jié)焦速度加快，從而影響加熱爐長(zhǎng)周期運(yùn)行，造成全廠非計(jì)劃停工，否則需降低減壓拔出率和降低處理量，但均影響煉廠經(jīng)濟(jì)效益。
[0003]針對(duì)重質(zhì)原油(API ( 22)在減壓深拔(減渣TBP彡565°C )時(shí)，單面輻射減壓加熱爐存在的爐管結(jié)焦速度過(guò)快問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外煉廠采取的抑制結(jié)焦技術(shù)主要有以下兩點(diǎn):一是通過(guò)爐管內(nèi)注水蒸汽，提高爐管內(nèi)油品線速，減緩焦炭在管內(nèi)沉積。二是通過(guò)在輻射室爐管出口段管線處進(jìn)行2?4級(jí)擴(kuò)徑，以降低爐管內(nèi)油品的峰值油膜溫度，減緩爐出口管線處的結(jié)焦。但上述方式均未從根本上提高輻射室內(nèi)溫度場(chǎng)的均勻性，降低爐管熱強(qiáng)度周向分布不均勻系數(shù)，而且對(duì)抑制重質(zhì)原油(API ( 22)在減壓深拔(減渣TBP彡5650C )時(shí)的結(jié)焦速率作用有限。同時(shí)爐管內(nèi)注水蒸汽，增加了后續(xù)減壓塔抽真空系統(tǒng)的負(fù)荷，增加全裝置能耗和酸性水排放量。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]基于上述對(duì)目前重質(zhì)原油(API ( 22)在減壓深拔(減渣TBP ^ 565 V )時(shí)，減壓爐運(yùn)行狀況的分析，本實(shí)用新型從減壓爐結(jié)焦的內(nèi)因入手，提出一種優(yōu)化爐型結(jié)構(gòu)的雙斜梯形減壓深拔雙面輻射減壓爐，使得爐膛內(nèi)上下溫度場(chǎng)和輻射爐管的表面熱強(qiáng)度分布更均勻，同時(shí)提高了輻射室內(nèi)煙氣流動(dòng)的均勻性，再結(jié)合在爐管適當(dāng)位置注適量結(jié)焦抑制劑，以及改變輻射室出口處爐管型式，從而達(dá)到延緩減壓爐爐管內(nèi)結(jié)焦，延長(zhǎng)減壓爐及常減壓裝置連續(xù)操作周期，提高煉廠經(jīng)濟(jì)效益的目的。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供了一種雙斜梯形重質(zhì)原油減壓深拔臥管雙面輻射減壓爐，包括:常壓渣油爐體、輻射室、對(duì)流室、輻射爐膛、爐管和附墻燃燒器，其中:
[0006]所述對(duì)流室位于所述常壓渣油爐體的內(nèi)部中間上方，所述對(duì)流室由隔墻分為左右對(duì)稱的兩部分，所述對(duì)流室上方的煙氣出口設(shè)置有聯(lián)合煙道；所述輻射室共有兩個(gè)，每個(gè)所述輻射室中間的中間上方為所述對(duì)流室，每個(gè)所述輻射室中間由隔墻對(duì)稱分為2個(gè)所述輻射爐膛，每個(gè)所述輻射爐膛的側(cè)墻由下到上呈雙斜梯形，順次包括第一斜墻、第一直墻、第二斜墻及第二直墻，所述第一斜墻和所述第二斜墻分別向所述輻射爐膛內(nèi)傾斜；
[0007]所述爐管共有8組，每組所述爐管包括對(duì)流管和輻射管，所述對(duì)流室的每一部分水平布置有4組所述爐管對(duì)應(yīng)的多排對(duì)流管，每個(gè)所述輻射爐膛中部自上而下設(shè)有縱向排列水平設(shè)置的、由爐管架支撐的2組所述爐管對(duì)應(yīng)的多排輻射爐管，每組所述爐管對(duì)應(yīng)的對(duì)流管與輻射管經(jīng)爐體外的轉(zhuǎn)油線相連接，所述對(duì)流管的入口與工藝介質(zhì)入口相連接，所述輻射管的出口通過(guò)工藝介質(zhì)出口轉(zhuǎn)油線與減壓塔相連接；
[0008]所述附墻燃燒器的數(shù)目為多個(gè)，在所述輻射管軸向兩側(cè)，沿所述第一斜墻底部和所述第二斜墻底部布置，每個(gè)所述附墻燃燒器以沿爐墻燃燒的方式形成雙斜梯形雙面輻射加熱爐；
[0009]每組爐管對(duì)應(yīng)的輻射管后部出口管段處設(shè)置3級(jí)擴(kuò)徑，在最后一級(jí)擴(kuò)徑后，輻射管橫截面形狀為橢圓形，橢圓形的長(zhǎng)軸方向面向燃燒器火焰輻射方向，短軸方向垂直于火焰輻射方向；
[0010]在所述輻射管的后部擴(kuò)徑管段前某處，設(shè)置催化裂化澄清油注入口，與所述催化裂化澄清油注入口相連的、用以注催化裂化澄清油的管線上設(shè)置有流量調(diào)節(jié)閥組。
[0011]可選的，所述催化裂化澄清油注入口設(shè)置在所述輻射爐管的后1/3?1/4管段。
[0012]可選的，所述第一斜墻的高度為2m?4m，與垂直線夾角為0°?15°，所述第一直墻高度為所述第一斜墻高度的0.8?1.5倍，所述第二斜墻高度為3m?4m，與垂直線夾角為5°?15°，所述第二直墻高度為所述第二斜墻高度的0.8?1.5倍。
[0013]可選的，設(shè)置于所述第一斜墻和所述第二斜墻底部的附墻燃燒器的噴嘴分別沿所述第一斜墻及所述第二斜墻方向傾斜，與垂直線夾角為4°?8°，所述附墻燃燒器距離所述福射管管排的垂直距離為1.6m?2.4m。
[0014]可選的，在所述對(duì)流管與所述輻射爐管之間的爐外轉(zhuǎn)油線處設(shè)置有蒸汽注入口，所述蒸汽注入口與外供系統(tǒng)的蒸汽管線相連接。
[0015]可選的，所述橢圓形橫截面的橢圓率介于1.1?1.4之間。
[0016]本實(shí)用新型的重質(zhì)原油(API ( 22)減壓深拔(減渣TBP切割點(diǎn)彡565°C )的雙斜梯形臥管雙面輻射減壓爐，該減壓爐每個(gè)輻射爐膛側(cè)墻由下到上呈“雙斜梯”形，每個(gè)輻射爐膛中間自上而下設(shè)有縱向排列水平布置的由爐管架支撐的輻射爐管，在輻射爐管軸向兩偵牝沿第一斜墻和第二斜墻底部均設(shè)有沿爐墻燃燒的燃燒器，形成雙斜梯形雙面輻射加熱爐，在爐管適當(dāng)位置采用注結(jié)焦抑制劑、3級(jí)擴(kuò)徑和采用橢圓形爐管的專有技術(shù)。從而實(shí)現(xiàn)提高輻射室內(nèi)傳熱的均勻性，降低減壓加熱爐爐管中油品的峰值油膜溫度、提高油品熱穩(wěn)定性，減緩爐管結(jié)焦趨勢(shì)的效果，達(dá)到延長(zhǎng)減壓爐連續(xù)運(yùn)行周期(三年以上)，給常減壓裝置及全廠生產(chǎn)帶來(lái)顯著經(jīng)濟(jì)效益的目的，具體體現(xiàn)在:
[0017]1、適用于重質(zhì)原油(API ( 22)減壓深拔(減渣TB ^ 565°C )的臥管雙面輻射減壓爐，即在輻射爐管的兩側(cè)均設(shè)有沿爐墻燃燒的附墻燃燒器，兩面輻射流均勻的給輻射爐管加熱。相比于單面輻射減壓爐，輻射爐管表面熱強(qiáng)度更加均勻，輻射室內(nèi)溫度場(chǎng)分布也更均勻，從而顯著地降低爐管局部熱強(qiáng)度，改善油品的峰值油膜溫度，降低爐管內(nèi)的結(jié)焦趨勢(shì)
[0018]2、“雙斜梯”形爐膛結(jié)構(gòu)，每個(gè)輻射爐膛側(cè)墻由下到上呈“雙斜梯”形，順次包括第一斜墻、第一直墻、第二斜墻及第二直墻。通過(guò)合理配置第一斜墻與垂直線夾角、第二斜墻與垂直線夾角，使得輻射室上部橫截面逐漸縮小，輻射室內(nèi)部與輻射管之間的距離變小，提高了煙氣流動(dòng)速度，減少了輻射室上部煙氣渦流，達(dá)到提高輻射室上部輻射管輻射傳熱及對(duì)流傳熱的目的，從而改善了爐膛上、下部溫度場(chǎng)分布均勻性，進(jìn)一步提高了上下部分輻射管表面熱強(qiáng)度和熱強(qiáng)度周向分布均勻性。
[0019]3、附墻燃燒器分別