Радиационно-конвекционный способ обогрева трубчатой печи
Изобретение предназначено для термического крекинга и пиролиза нефтяного сырья и подогрева теплоносителей. Топливный газ и окислитель (воздух или дымовые газы) подают в радиационную камеру печи раздельно таким образом, что окислитель с содержанием кислорода 5-99 об.% и температурой, выше температуры самовоспламенения топливного газа, входит в камеру потоком, а топливный газ дозируют по ходу движения окислителя. Данный способ позволяет увеличить срок службы змеевиков печи, улучшить безопасность ее эксплуатации. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к способам обогрева трубчатой печи и может быть использовано при термическом крекинге и пиролизе нефтяного сырья, подогреве теплоносителей, получении пара и т.д.
Известные способы обогрева промышленных трубчатых печей, которые состоят из радиационной и конвекционной камер, осуществляются с помощью излучения от горелок, расположенных на наружных панелях радиационной камеры. Процесс в любых конструкциях горелок происходит за счет смешения воздуха и топливного газа и их сжигания непосредственно на выходе из горелок (Н.Рентус, В.В.Шарихин "Трубчатые печи в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. - М.Химия,1987. -17.-38, А.с. СССР N 1214724, 1986). К недостаткам известных способов обогрева трубчатых печей с помощью горелок относятся: - подача воздуха на горение из окружающего пространства взрыво-пожарного технологического производства; - неравномерность обогрева поверхности змеевиков круглой формы со стороны поверхностей с горелками, а следовательно, местные перегревы, науглероживание и ускоренное закоксовывание змеевиков; - высокая температура факела горелки, разрушающая футеровку прилегающих поверхностей и собственно горелку. Цель изобретения - увеличение срока службы змеевиков печи, улучшение безопасности ее эксплуатации. Цель достигается тем, что топливный газ и окислитель (воздух или дымовые газы) подают в радиационную камеру печи раздельно таким образом, что окислитель с содержанием кислорода 5-99% объемных и температурой, выше температуры самовоспламенения топливного газа, входит в камеру потоком, а топливный газ дозируют по ходу движения окислителя. На чертеже, отражающем продольный разрез части радиационной зоны трубчатой печи, показана принципиальная схема ее обогрева. Радиационно-конвекционный обогрев трубчатой печи производится сжиганием топливного газа в потоке окислителя - горячего воздуха или дымовых газов с начальной температурой более 700oC, с содержанием кислорода 5-99 % объемных. При этом топливный газ и окислитель в трубчатую печь подаются раздельно (радиационная зона печи 1). Окислитель движется вдоль змеевиков 2 трубчатой печи, направляемый газовыми камерами 3 с топливным газом, размещенными параллельно змеевикам 2. В газовые камеры 3, перфорированные отверстиями 4 для выхода топливного газа, подается топливный газ в количестве, соответствующем расчетному температурному профилю змеевиков. Выходящее из газовых камер 3 топливо перемешивается во всем объеме движущегося потока окислителя и сгорает с образованием объемного радиационного излучения. Движущийся поток окислителя в смеси с продуктами сгорания топливного газа обеспечивает дополнительный конвекционный режим обогрева всей поверхности трубчатых змеевиков 2. При движении окислителя содержание кислорода постепенно падает от исходных 5 - 99% объемных до минимально необходимых 0,1%, чтобы содержание оксида углерода CO не превышало допустимых санитарных норм. Сочетание радиационного и конвекционного способов обогрева змеевиков радиационной зоны трубчатой печи позволяет увеличить коэффициент теплопередачи, а следовательно, снизить температуру газового потока окислителя с обычных 1500 - 1600oC до 1240 - 1280oC и при этом сохранить температуру стенки последних участков змеевика на уровне 940-980oC. Равномерное смывание потоком газа поверхности змеевиков трубчатой печи при радиационно-конвекционном способе обогрева снижает локальные перегревы и, как следствие этого, снижает коксообразование и науглероживание змеевика, тем самым увеличивается пробег змеевиков между выжигами кокса с 700-900 часов до 1200-1500 часов. Одновременно увеличивается срок службы змеевиков до замены с 40000 часов до 80000 часов. Использование подогретого окислителя от стороннего источника позволяет выполнить трубчатую печь герметичной, что повышает безопасность работы с ней во взрыво-пожароопасных нефтехимических производствах.Формула изобретения
1. Радиационно-конвекционный способ обогрева трубчатой печи путем сжигания топливного газа в потоке окислителя, отличающийся тем, что топливный газ и окислитель подают в радиационную камеру печи раздельно таким образом, что окислитель с содержанием кислорода 5-99 об.% и температурой, выше температуры самовоспламенения топливного газа, входит в камеру потоком, а топливный газ дозируют по ходу движения окислителя. 2. Способ по п.1 отличающийся тем, что в качестве окислителя используют воздух или дымовой газ.РИСУНКИ
Рисунок 1
Похожие патенты:
Способ управления процессом высокотемпературного нагрева тяжелых нефтяных остатков в трубчатой печи // 2081893
Изобретение относится к технологическим процессам в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, нефтегазовой, химической и в других отраслях промышленности с использованием трубчатых печей
Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано при нагреве нефти в технологических печах нефтезаводов
Трубчатая печь // 2021326
Изобретение относится к конструкции секционной трубчатой печи и может быть использовано в нефтяной, газовой нефтеперерабатывающей и нефтехимической отраслях промышленности
Пиролизная печь // 1778145
Устройство для пиролиза углеводородов // 1778144
Изобретение относится к области автоматического управления многопоточными пиролизными печами, может быть использовано в химической и нефтехимической отраслях промышленности и позволяет повысить производительность печи
Способ управления процессом получения кетена // 1728220
Изобретение относится к пиролизным установкам, может быть использовано в химической , нефтехимической промышленности и позволяет увеличить выход целевого продукта и снизить энергозатраты
Трубчатая печь // 2130477
Изобретение относится к технологии обогрева поверхностей теплообмена трубчатых печей, котлов паровых и для теплоносителей и может быть использовано в химической, энергетической, теплоэнергетической промышленности
Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, а именно к трубчатым печам для огневого нагрева нефтепродуктов без контакта с продуктами горения топлива
Изобретение относится к нефтехимической промышленности и может быть использовано при получении низших олефинов пиролизом углеводородов
Реактор пиролиза // 2161531
Изобретение относится к области деструкционных химических процессов и может быть использовано для проведения процесса пиролиза, например, в нефтехимии при пиролизе низкомолекулярных углеводородов с целью получения этилена и(или) пропилена
Изобретение относится к переходному соединительному устройству, соединяющему между собой трубы крекинг-печи и трубы теплообменника для быстрого охлаждения или теплообменника трубопровода
Изобретение относится к нефтегазоперерабатывающей промышленности, в частности к установкам для переработки нефти и газовых конденсатов
Изобретение относится к нефтегазоперерабатывающей промышленности, в частности к установкам для переработки нефти и газовых конденсатов
Трубчатая печь // 2202591
Изобретение относится к конструкции трубчатой печи и может быть использовано в нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности для нагрева технологических сред