Трубчатая печь (варианты)

Изобретение относится к трубчатой печи, включающей коробчатый корпус с камерами конвекции и радиации, в которых размещены конвективный и радиантный змеевики и горелки, установленные в поду печи, причем радиантный змеевик выполнен из вертикальных труб. При этом нисходящие вертикальные трубы радиантного змеевика выполнены винтовой формы, длина участка змеевика печи, включающего винтовые вертикальные нисходящие трубы, составляет 30-50% от общей длины змеевика, шаг винта составляет 3-11 диаметров трубы, а диаметр винта - не более двух диаметров трубы. Техническим результатом заявленного изобретения является сокращение времени пребывания пограничной пленки в зоне высоких температур, что обуславливает снижение скорости процесса закоксовывания внутренней поверхности радиантных труб. Изобретение также относится к трубчатой печи, в которой вертикальные трубы радиантного змеевика выполнены переменного сечения на нисходящих трубах из конических переходников. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 22 ил.

 

Группа изобретений относится к нефтепереработке, в частности к трубчатым печам для нагрева нефтяных остатков в процессах висбрекинга, термокрекинга, замедленного коксования.

Известна трубчатая печь коробчатой формы, включающая камеры конвекции и радиации, в которых размещены конвективный и радиантный змеевики, и горелки, установленные в поду печи. Конвективный змеевик выполнен из горизонтальных труб, радиантный - из вертикальных (каталог «Трубчатые печи», ЦИНТИХимнефтемаш, Москва, 1998 г., стр. 8).

Недостатком известной печи является то, что с образованием в змеевике паровой фазы двухфазный поток (пар - жидкость) в восходящей вертикальной трубе расслаивается с образованием пробок, и гидродинамический режим движения потока переходит в «снарядный», сопровождаемый гидроударами, вибрацией, вызывающими разрушение элементов конструкции печи и аварийную остановку установки.

Известна трубчатая печь коробчатой формы, принятая за прототип, включающая камеры конвекции и радиации, в которых размещены конвективный и радиантный змеевики и горелки, установленные в поду печи, причем радиантный змеевик выполнен из вертикальных труб, у которых концевой участок восходящей вертикальной трубы выполнен винтообразным, при этом длина вышеупомянутого концевого участка составляет не менее одного шага винта (пат. РФ №2318861, МПК C10G 9/20, оп. 10.03.2008). Известное изобретение направлено на предотвращение разрушения элементов конструкции печи путем устранения гидроударов и вибраций труб змеевика.

Однако вышеупомянутое изобретение не устраняет основного недостатка трубчатой печи при переработке нефтяных остатков - закоксовывание внутренней поверхности радиантного змеевика.

Предлагаемые изобретения направлены на достижение технического результата, заключающегося в снижения скорости закоксовывания змеевика печи, что позволяет увеличить межремонтный пробег печи.

По первому варианту для достижения указанного технического результата в трубчатой печи, включающей коробчатый корпус с камерами конвекции и радиации, в которых размещены конвективный и радиантный змеевики и горелки, установленные в поду печи, причем радиантный змеевик выполнен из вертикальных труб, согласно изобретению нисходящие вертикальные трубы радиантного змеевика выполнены винтовой формы, при этом длина участка змеевика печи, включающего винтовые вертикальные нисходящие трубы составляет 30-50% от общей длины змеевика, шаг винта составляет 3-11 диаметров трубы, а диаметр - не более двух диаметров трубы.

Вертикальная труба радиантного змеевика в верхней своей части может быть закреплена на горизонтальной балке посредством хомутов.

Горизонтальная балка может быть связана тягами с пружинными амортизаторами, установленными на корпусе печи.

Горелки в поду печи могут быть установлены с возможностью одностороннего или двухстороннего облучения вертикальных труб радиантного змеевика.

Камера радиации может быть разделена вертикальными перегородками, по меньшей мере, на две секции.

Отличительные от прототипа признаки - выполнение радиантного змеевика винтовой формы на нисходящих трубах с определенной длиной, шагом и диаметром винта позволяет создать в нисходящей трубе двухфазный поток, в котором направление движения пограничной углеводородной пленки сверху вниз будет совпадать с вектором гравитационных сил, что обуславливает сокращение времени пребывания пограничной пленки в зоне высоких температур, уменьшение величины конверсии углеводородов

пограничной пленки и, как следствие, снижение скорости процесса закоксовывания внутренней поверхности радиантных труб и увеличение межремонтного пробега печи.

По второму варианту в трубчатой печи, включающей коробчатый корпус с камерами конвекции и радиации, в которых размещены конвективный и радиантный змеевики и горелки, установленные в поду печи, причем радиантный змеевик выполнен из вертикальных труб, согласно изобретению нисходящие трубы выполнены переменного сечения из конических переходников, соединенных между собой основаниями одинакового размера, при этом длина участка змеевика печи, включающего вертикальные нисходящие трубы переменного сечения, составляет 30 - 50% от общей длины змеевика, а трубы переменного сечения выполнены при следующем соотношении размеров:

0,35 D d h 0,6 и 1,2≤D≤3,0d,

где D - диаметр большего основания конуса, мм;

d - диаметр меньшего основания конуса, мм;

h - длина участка переменного сечения, мм.

Вертикальная труба радиантного змеевика в верхней своей части может быть закреплена на горизонтальной балке посредством хомутов.

Горизонтальная балка может быть связана тягами с пружинными амортизаторами, установленными на корпусе печи.

Горелки в поду печи могут быть установлены с возможностью одностороннего или двухстороннего облучения вертикальных труб радиантного змеевика.

Камера радиации может быть разделена вертикальными перегородками, по меньшей мере, на две секции.

Известно техническое решение, согласно которому реактор гидрокрекинга представляет собой трубчатую печь, включающую коробчатый корпус с камерами конвекции и радиации, в которых размещены конвективный и радиантный змеевики и горелки, установленные в поду печи, причем радиантный змеевик выполнен из труб постоянного и переменного сечения, изготовленных из конических переходников, соединенных между собой основаниями одинакового размера (пат. РФ №2315082, оп. 20.01.2008, БИ №2).

В известной трубчатой печи радиантный змеевик, выполненный из труб постоянного и переменного сечения, установлен горизонтально в камере радиации печи, что необходимо для увеличения степени дисперсности сырья и усиления реакций гидрогенолиза сернистых и непредельных соединений, образовавшихся в процессе крекинга нефтяного остатка в среде водорода, т.е. технический результат, достигаемый известным техническим решением, - увеличение степени дисперсности сырья.

В предлагаемой трубчатой печи радиантный змеевик, выполненный из труб постоянного и переменного сечения, установлен вертикально в камере радиации печи, причем переменное сечение выполнено на нисходящих трубах радиантного змеевика, что позволяет, как и в первом варианте трубчатой печи, создать в нисходящей трубе двухфазный поток, в котором направление движения пограничной углеводородной пленки сверху вниз будет совпадать с вектором гравитационных сил, что обуславливает сокращение времени пребывания пограничной пленки в зоне высоких температур, уменьшение величины конверсии углеводородов пограничной пленки и, как следствие, снижение скорости процесса закоксовывания внутренней поверхности радиантных вертикальных труб и увеличение межремонтного пробега печи.

Таким образом, по сравнению с трубчатой печью по пат. РФ №2315082 предлагаемое изобретение по второму варианту позволяет достигнуть новый технический результат-снижение скорости процесса закоксовывания внутренней поверхности радиантных нисходящих вертикальных труб, и, следовательно, обладает изобретательским уровнем.

На прилагаемых чертежах (фиг. 1-11) представлена предлагаемая двухкамерная трубчатая печь по первому варианту, где фиг. 1 - трубчатая печь с односторонним облучением, разрез по А-А фиг. 2; фиг. 2 - вид сбоку, вид А, фиг. 1; фиг. 3 - вид сверху, разрез Б-Б фиг. 1; фиг. 4 - участок винтовой вертикальной нисходящей трубы радиантного змеевика; фиг. 5 - вид Б фиг. 4; фиг. 6, 7 (двух- и трехсекционные печи) -вид сверху, разрез В-В фиг. 1; фиг. 8 - трубчатая печь с двухсторонним облучением, разрез по А-А фиг. 10; фиг. 9 - вид сверху, разрез Б-Б фиг. 8; фиг. 10 - вид сбоку, вид А фиг. 8; фиг. 11 (четырехсекционная печь) - вид сверху, разрез Б-Б фиг. 8.

Печь включает коробчатый корпус 1, камеру конвекции 2 с конвективным змеевиком 3, камеру радиации 4 с радиантным змеевиком 5. В поду печи установлены горелки 6. Трубы радиантного змеевика 5 закреплены хомутами 7 на горизонтальной балке 8. Горизонтальная балка 8, в свою очередь, связана тягами 9 с пружинным амортизатором 10, установленным на корпусе 1. Печь снабжена дымовой трубой 11, линией 12 для ввода сырья в змеевик 3 печи, линией 13 ввода сырья из камеры конвекции в камеру радиации и линией 14 вывода продуктов крекинга из печи в реактор или колонну (не показаны). Камера радиации имеет вертикальные перегородки 15 для ее разделения на секции, а также участок змеевика из нисходящих винтовых труб 16.

Печь с односторонним облучением и без вертикальных перегородок (фиг. 1-5) работает следующим образом. После пуска установки и разогрева печи на пусковом газойле в змеевик печи вместо пускового продукта подают сырьевую композицию (смесь гудрона с разбавителем, турбулизатором). Поток сырья 12 с температурой 280-320°С поступает по линии 13 из камеры конвекции в змеевик 5 камеры радиации, где нагревается от излучения факела горящей топливной смеси (топливо - воздух - водяной пар), выходящей из горелок 6 в камеру радиации 4. По мере прохождения змеевика 5 камеры радиации 4 температура потока повышается до величины разложения (крекинга) сырья (420-430°С), обычно на 25-30%-ном участке от его начала, при этом структура потока внутри трубы также изменяется и переходит от однородной (жидкой среды) к двухфазной (газопаровой -жидкой).

При поступлении двухфазного потока на участок змеевика с нисходящими вертикальными винтовыми трубами 16 поток закручивается вокруг собственной оси, при этом возникает центробежная сила, под действием которой жидкая фаза прижимается к горячей стенки трубы, тем самым повышается коэффициент теплопередачи и открывается возможность повышения теплонапряженности теплопередающей поверхности и сокращения длины змеевика. Закрученный поток внутри винтовой трубы расслаивается и принимает дисперсно-кольцевую структуру с паровой частью вдоль оси трубы и жидкой частью на внутренней поверхности. Параболическое распределение скоростей структурных частей потока по сечению вдоль оси трубы выявляет пограничный слой (пленку) нефтепродукта на горячей поверхности трубы, имеющей минимальную скорость, образующуюся вследствие действия сил когезии, адгезии (прилипания) и застойных гидроаэродинамических зон. Предлагаемое расположение винтовых труб на участках змеевика с нисходящими трубами создает условия, при которых направление движения потока, в частности, пограничного с поверхностью трубы слоя жидкой фазы совпадает с вектором гравитационных сил, способствующих увеличению скорости процессов тепло- и массообмена, сокращению времени пребывания и величины конверсии пленки нефтепродукта, обуславливая снижение скорости процесса закоксовывания радиантных труб и увеличение межремонтного пробега печи.

По мере прохождения оставшейся 70-75%-ной части радиантного змеевика 5 температура потока поднимается до 460-500°С, при этом исходное сырье разлагается (крекируется) с образованием низкомолекулярных, маловязких компонентов (газ, бензин, легкий и тяжелый газойль), объем потока увеличивается по экспоненциальной зависимости, соответственно, повышается скорость потока и движение потока становится более устойчивым из-за преобладания на большей части змеевика дисперсно-кольцевой структуры потока.

Печь с двухсторонним облучением (фиг. 8-11) имеет более ровную теплонапряженность по периметру трубы, отличается пониженным расходом металла на змеевик, ее работа аналогична вышеописанной. Эту печь целесообразно использовать для процесса висбрекинга, замедленного коксования и термокрекинга с повышенной интенсивностью теплопередачи.

Деление печей вертикальными перегородками на секции вызвано необходимостью более четкой регулировки заданной теплонапряженности при минимальной степени закоксовывания внутренней поверхности труб печи в зависимости от назначения печи. Двухсекционная печь (фиг. 6) предназначена для процессов висбрекинга и замедленного коксования, трех- и четырех секционные печи (фиг. 7, 11) - для процессов термокрекинга дистиллятного сырья (экстрактов маслоблока, тяжелого газойля каталитического крекинга и замедленного коксования) с целью производства сырья для получения технического углерода и игольчатого кокса. Работа этих печей аналогична вышеописанной.

На прилагаемых чертежах (12-22) представлена предлагаемая двухкамерная трубчатая печь по второму варианту, где фиг. 12 - трубчатая печь с односторонним облучением, разрез по А-А фиг. 13; фиг. 13 - вид сбоку, вид А фиг. 12; фиг. 14 - вид сверху, разрез Б-Б фиг. 12; фиг. 15 - участок трубы переменного сечения на вертикальной нисходящей трубе радиантного змеевика; фиг. 16 - вид Б фиг. 15; фиг. 17, 18 (двух- и трехсекционные печи) - вид сверху, разрез В-В фиг 1; фиг. 19 - трубчатая печь с двухсторонним облучением, разрез по А-А фиг. 21; фиг. 20, вид сверху, разрез Б-Б фиг. 19; фиг. 21-вид сбоку, вид А фиг. 19; фиг. 22 (четырехсекционная печь) - вид сверху, разрез Б-Б фиг. 19.

Печь включает коробчатый корпус 1, камеру конвекции 2 с конвективным змеевиком 3, камеру радиации 4 с радиантным змеевиком 5. В поду печи установлены горелки 6. Трубы радиантного змеевика 5 закреплены хомутами 7 на горизонтальной балке 8. Горизонтальная балка 8, в свою очередь, связана тягами 9 с пружинным амортизатором 10, установленным на корпусе 1. Печь снабжена дымовой трубой 11, линией 12 для ввода сырья в змеевик 3, линией 13 ввода сырья из камеры конвекции в камеру радиации и линией 14 вывода продуктов крекинга из печи в реактор или колонну (не показаны). Камера радиации имеет вертикальные перегородки 15 для ее разделения на секции, радиантный змеевик имеет участки с переменным сечением 16.

Печь с односторонним облучением и без вертикальных перегородок (фиг. 12-18) работает следующим образом. После пуска установки и разогрева печи на пусковом газойле в змеевик печи вместо пускового продукта подают сырьевую композицию (смесь гудрона с разбавителем, турбулизатором). Поток сырья 12 с температурой 280-320°С поступает по линии 13 из камеры конвекции в змеевик 5 камеры радиации, где нагревается от излучения факела горящей топливной смеси (топливо - воздух - водяной пар), выходящей из горелок 6 в камеру радиации 4. По мере прохождения змеевика 5 камеры радиации 4 температура потока повышается до величины разложения (крекинга) сырья (420-430°С), обычно на 25-30%-ном участке от его начала, при этом структура потока внутри трубы также изменяется и переходит от однородной (жидкой среды) к двухфазной (газопаровой - жидкой). При поступлении двухфазного потока на участок змеевика с нисходящими трубами переменного сечения 16 возникают пульсации, которые способствуют турбулизации пограничного слоя, повышению коэффициента теплопередачи, отрыву и транспорту ингредиентов (частиц кокса, окалины, солей, щелочей, мезофазы) под действием гидроаэродинамических сил потока, усиливающихся вектором гравитационных сил, обуславливая сокращение времени пребывания и величины конверсии пленки нефтепродукта, снижение скорости процесса закоксовывания нисходящих участков трубы и увеличение межремонтного пробега печи.

По мере прохождения оставшейся 70-75%-ной части радиантного змеевика 5 температура потока поднимается до 460-500°С, при этом исходное сырье разлагается (крекируется) с образованием низкомолекулярных, маловязких компонентов (газ, бензин, легкий и тяжелый газойли), объем потока увеличивается по экспоненциальной зависимости, соответственно, повышается скорость потока и его движение становится более устойчивым.

Печь с двухсторонним облучением (фиг. 19-22) имеет более ровную теплонапряженность трубы, отличается пониженным расходом металла на змеевик, ее работа аналогична вышеописанной. Эту печь целесообразно использовать для процесса висбрекинга, замедленного коксования и термокрекинга с повышенной интенсивностью теплопередачи.

Деление печей вертикальными перегородками на секции вызвано необходимостью более четкой регулировки заданной теплонапряженности при минимальной степени закоксовывания внутренней поверхности труб печи в зависимости от назначения печи. Двухсекционная печь (фиг. 17) предназначена для процессов висбрекинга и замедленного коксования, трех- и четырехсекционная печи (фиг. 18, 22) - для процессов термического крекинга дистиллятного сырья (экстрактов маслоблока, тяжелого газойля каталитического крекинга и замедленного коксования) с целью производства сырья для получения технического углерода и игольчатого кокса. Работа этих печей аналогична вышеописанной.

Таким образом, высокоинтенсивная работа змеевика печи с длительным межремонтным пробегом печи обеспечивается наличием винтовых труб, а также труб переменного сечения на участках змеевика с нисходящими вертикальными трубами.

Кроме того, в этих обстоятельствах открывается возможность регулирования теплоподвода по длине змеевика (по секциям) с помощью регулирования подачи топлива к горелкам печи, фронтальных излучающих стен, дополнительного секционирования камеры радиации вертикальными перегородками для создания более оптимальных условий нагрева и крекинга исходного сырья, в зависимости от свойств исходного сырья, заданной величины конверсии (по секциям) и степени закоксовывания внутренней поверхности труб и, тем самым, обеспечивается увеличение межремонтного пробега печи, повышение качества продуктов и снижение капитальных и эксплуатационных затрат.

1. Трубчатая печь, включающая коробчатый корпус с камерами конвекции и радиации, в которых размещены конвективный и радиантный змеевики и горелки, установленные в поду печи, причем радиантный змеевик выполнен из вертикальных труб, отличающаяся тем, что, нисходящие вертикальные трубы радиантного змеевика выполнены винтовой формы, при этом длина участка змеевика печи, включающего винтовые вертикальные нисходящие трубы, составляет 30-50% от общей длины змеевика, шаг винта составляет 3-11 диаметров трубы, а диаметр винта - не более двух диаметров трубы.

2. Трубчатая печь по п. 1, отличающаяся тем, что вертикальная труба радиантного змеевика в верхней своей части закреплена на горизонтальной балке посредством хомутов.

3. Трубчатая печь по п. 1, отличающаяся тем, что горизонтальная балка связана тягами с пружинными амортизаторами, установленными на корпусе печи.

4. Трубчатая печь по п. 1, отличающаяся тем, что горелки в поду печи установлены с возможностью одностороннего или двухстороннего облучения вертикальных труб радиантного змеевика.

5. Трубчатая печь по п. 1, отличающаяся тем, что камера радиации разделена вертикальными перегородками, по меньшей мере, на две секции.

6. Трубчатая печь, включающая коробчатый корпус с камерами конвекции и радиации, в которых размещены конвективный и радиантный змеевики и горелки, установленные в поду печи, причем радиантный змеевик выполнен из вертикальных труб, отличающаяся тем, что, вертикальные трубы радиантного змеевика выполнены переменного сечения на нисходящих трубах из конических переходников, соединенных между собой основаниями одинакового размера, при этом длина участка змеевика печи, включающего вертикальные нисходящие трубы переменного сечения, составляет 30 - 50% от общей длины змеевика, а трубы переменного сечения выполнены при следующем соотношении размеров:
0,35 D d h 0,6 и 1,2≤D≤3,0d,
где D - диаметр большего основания конуса, мм;
d - диаметр меньшего основания конуса, мм;
h - длина участка переменного сечения, мм.

7. Трубчатая печь по п. 6, отличающаяся тем, что вертикальная труба радиантного змеевика в верхней своей части закреплена на горизонтальной балке посредством хомутов.

8. Трубчатая печь по п. 6, отличающаяся тем, что горизонтальная балка связана тягами с пружинными амортизаторами, установленными на корпусе печи.

9. Трубчатая печь по п. 6, отличающаяся тем, что горелки в поду печи установлены с возможностью одностороннего или двухстороннего облучения вертикальных труб радиантного змеевика.

10. Трубчатая печь по п. 6, отличающаяся тем, что камера радиации разделена вертикальными перегородками, по меньшей мере, на две секции.



 

Похожие патенты:

Изобретения могут быть использованы в области нефтепереработки. Печь замедленного коксования (10) для нагревания исходного материала до температуры замедленного коксования включает нагреватель, содержащий зону радиационного нагревания (14), в которой расположен содержащий множество параллельных труб нагревательный змеевик (26).

Изобретение относится к печи для этиленового крекинга, имеющей многоходовой радиантный змеевик и включающей по меньшей мере одну радиантную секцию, которая включает установленные в дне горелки и/или установленные в боковых стенках горелки и по меньшей мере один многоходовой радиантный змеевик, расположенный в продольном направлении радиантной секции.

Изобретение относится к области нефтепереработки и нефтехимии, в частности к трубчатым печам для нагрева нефтяного сырья. Изобретение касается трубчатой печи, включающей корпус с футеровкой, камеру радиации с радиантным змеевиком и горелками, камеру конвекции с трубным пучком, состоящим из трубных решеток с расположенным в них конвективным змеевиком, с поворотными фиксируемыми продольными перегородками между трубами конвективного змеевика и футеровкой стенки камеры конвекции, выполненными в виде уголков, боковые полки которых направлены внутрь трубного пучка.

Изобретение относится к нефтепереработке, в частности к трубчатым печам для нагрева нефтяных остатков в процессах висбрекинга, термокрекинга, замедленного коксования.

Изобретение относится к области нефтепереработки и нефтехимии, в частности к трубчатым печам для нагрева нефтяного сырья. Изобретение касается печного агрегата, включающего корпус, штуцеры ввода и вывода сырья, две раздельные камеры радиации, каждая из которых снабжена отдельным радиантным змеевиком и горелками, общую камеру конвекции, разделенную перегородкой на две секции, в каждой из которых размещен конвективный змеевик.

Изобретение относится к области нефтепереработки и нефтехимии, в частности к трубчатым печам для нагрева нефтяного сырья. Изобретение касается трубчатой печи, включающей корпус с футеровкой, камеру радиации с радиантным змеевиком и горелками, камеру конвекции с трубным пучком, состоящим из трубных решеток с расположенными в них конвективными змеевиками, продольные перегородки, выполненные в виде уголков и расположенные в промежутках между трубами конвективного змеевика и футеровкой стенки камеры конвекции на трубных решетках, при этом их боковые полки направлены внутрь трубного пучка.

Изобретение относится к области нефтепереработки и нефтехимии, в частности к трубчатым печам для нагрева нефтяного сырья. Изобретение касается трубчатой печи, включающей корпус с футеровкой, камеру радиации с радиантным змеевиком и горелками, камеру конвекции с трубным пучком, состоящим из трубных решеток с расположенными в них конвективными змеевиками, продольные перегородки, расположенные в промежутках между трубами конвективного змеевика и футеровкой стенки камеры конвекции на трубных решетках, при этом продольные перегородки выполнены в виде пластин с возможностью поворота и с фиксацией их горизонтального положения на трубных решетках.

Изобретение относится к нефтепереработке, в частности к трубчатым печам для нагрева нефтяных остатков в процессах висбрекинга, термокрекинга, замедленного коксования.

Изобретение относится к нефтепереработке, в частности к установкам термодеструкции для переработки нефтяных остатков. .

Изобретение относится к области нефтепереработки и нефтехимии, в частности к трубчатым печам для нагрева нефтяного сырья. .

Изобретение относится к крекинговой печи для получения этилена, содержащей: по крайней мере одну радиантную секцию, которая снабжена донной горелкой и/или боковой горелкой и по крайней мере одним набором радиантных змеевиков, размещенным в радиантной секции в продольном направлении. При этом радиантный змеевик представляет собой по крайней мере двухпроходный змеевик, имеющий структуру типа N-1, где N - натуральное число от 2 до 8, и коллектор, имеющий форму обращенной Y-образной трубы или трубы в виде ладони, имеющей N входов, где N равно 2 или 4, и один выход, и расположенный на входе нижней по течению трубы упомянутого по крайней мере двухпроходного змеевика, и выходной конец каждой верхней по течению трубы упомянутого по крайней мере двухпроходного змеевика подсоединен к коллектору через изогнутый соединитель. Причем каждый изогнутый соединитель содержит U-образное колено и S-образное колено, где одно колено подсоединено к выходу соответствующей верхней по течению трубы, а другое колено подсоединено к входу коллектора. Устройство по настоящему изобретению может эффективно снизить влияние разницы в расширении между верхними по течению трубами и нижними по течению трубами, снижая тем самым вызванные им напряжения. В результате устраняется изгиб радиантного змеевика, что ведет к увеличению срока его службы. 17 з.п. ф-лы, 11 ил.

Настоящее изобретение относится к трубчатой печи, которая может быть использована для нагрева нефти, нефтепродуктов и других углеводородных смесей. Печь содержит камеру сгорания с горелкой, сообщенную с камерой теплообмена, в которой размещены продуктовые трубы, и горелка включает газовые стволы и воздуховод. При этом концы газовых стволов размещены в камере сгорания вокруг выходного отверстия воздуховода, в камере сгорания установлен завихритель воздушного потока, продуктовые трубы представляют собой трубчатый теплообменник с поперечно обтекаемым пучком труб, а в коллекторах трубчатого теплообменника установлены перегородки с образованием последовательно-параллельной схемы соединения труб. Предлагаемая печь обладает высокой мощностью и эффективностью. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к способу производства углеводородов посредством термического разложения углеводородсодержащего загружаемого материала в печи для крекинга. При этом печь для крекинга имеет зону излучения и зону конвекции, где термический крекинг углеводородсодержащего загружаемого материала осуществляют в зоне излучения, и дымовой газ зоны излучения в зоне конвекции используют как теплоноситель для предварительного нагрева различных загружаемых материалов, углеводородсодержащий загружаемый материал предварительно нагревают и/или преобразуют в пар посредством расположенного в зоне конвекции теплообменника, и питательную воду котла посредством по меньшей мере одного расположенного в зоне конвекции теплообменника предварительно нагревают и/или преобразуют в пар. Способ характеризуется тем, что независимо от агрегатного состояния углеводородсодержащего загружаемого материала, температура дымового газа при выходе из зоны конвекции варьируется в диапазоне 30°С и является меньшей чем 150°С, и технологический режим потоков в теплообменниках зоны конвекции регулируют таким образом, что при газообразном углеводородсодержащем загружаемом материале почти 100% всей площади теплообмена всех теплообменников в зоне конвекции участвует в теплообмене с дымовым газом, в то время как при жидком углеводородсодержащем загружаемом материале в теплообмене с дымовым газом участвует только заданная доля от 100% площади поверхности теплообмена теплообменника в зоне конвекции, которая не служит для предварительного нагрева и/или преобразования в пар углеводородсодержащего загружаемого материала. По меньшей мере один теплообменник для нагрева и/или преобразования в пар питательной воды котла, который при газообразном углеводородсодержащем загружаемом материале обтекается питательной водой котла, при жидком углеводородсодержащем загружаемом материале не обтекается питательной водой котла, в частности, шунтируется или обходится посредством байпасного регулирования, и причем по меньшей мере один теплообменник с по меньшей мере одним другим, расположенным в зоне конвекции теплообменником может соединяться последовательно по потоку, при этом при жидком углеводородсодержащем загружаемом материале питательная вода котла пропускается в обход по меньшей мере одного теплоносителя, и только по меньшей мере один последующий другой теплоноситель обтекается для нагрева и/или преобразования в пар питательной водой котла, а при газообразном углеводородсодержащем загружаемом материале в первую очередь по меньшей мере один теплоноситель, а затем по меньшей мере один другой теплоноситель обтекаются питательной водой котла для нагрева и/или преобразования в пар питательной воды котла, и причем теплообменник для предварительного нагрева и/или преобразования в пар углеводородсодержащего загружаемого материала расположен на более холодном конце зоны конвекции, а по меньшей мере один теплообменник для нагревания и/или преобразования в пар питательной воды котла расположен в зоне более высокой температуры дымового газа. Предлагаемый способ позволяет оптимизировать работу печи и оптимизировать термический общий кпд для изменяющихся углеводородных загружаемых материалов. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к трубчатой печи, используемой для нагрева нефтяного сырья. Печь включает корпус с футеровкой, камеру радиации с радиантным змеевиком и горелками, камеру конвекции с трубным пучком, состоящим из трубных решеток с расположенными в них конвекционными змеевиками, при этом в промежутках между трубами конвекционного змеевика и футеровкой стенки камеры конвекции на трубных решетках установлены продольные перегородки, которые выполнены в виде самофиксирующихся полых трубчатых элементов, установленных с возможностью свободного поворота вокруг горизонтальных опорных стержней, укрепленных на трубных решетках. Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении эффективность работы печи за счет простоты конструкции и самофиксации перегородок при монтаже и демонтаже трубного пучка с решетками в монтажном и рабочем положениях. 4 ил.

Изобретение относится к радиантному змеевику печи для этиленового крекинга. Змеевик содержит первую впускную трубу, вторую трубу, третью трубу и четвертую выпускную трубу, которые соединены последовательно по движению входного потока газовой смеси с помощью отводов, причем первая впускная труба выполнена U-образной формы из двух круглых труб меньшего диаметра по сравнению с поперечными сечениями второй, третьей и четвертой труб. При этом вторая, третья и четвертая трубы в поперечном сечении выполнены профилированными с контуром внутренней поверхности в форме геликоида с соотношением малой и большой осей геликоида, равным 0,4-0,79, и с внутренним плавным выступом по геометрической поверхности второго порядка с узкого конца геликоида, при этом внутренний плавный выступ в зависимости от состава исходного пиролизного сырья и требуемого уровня селективности процесса спирально закручен вокруг вертикальных осей с шагом, равным 1,5-2,6 от длины большой оси геликоида, причем закрутка внутреннего плавного выступа выполнена в противоположную сторону по отношению к направлению вращения вихря в самих геликоидных каналах, образованных внутри труб с геликоидной поверхностью, при этом четвертая выпускная труба выполнена с поперечным сечением, большим поперечного сечения третьей трубы, поперечное сечение которой больше поперечного сечения второй трубы, в свою очередь поперечное сечение второй трубы больше диаметра первой впускной трубы. Конструкция предлагаемого змеевика позволяет снизить процессы коксования внутренней поверхности труб змеевика и повысить селективность процесса получения высококондиционного пиролизного газа. 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к трубчатой печи, включающей коробчатый корпус с камерами конвекции и радиации, в которых размещены конвективный и радиантный змеевики и горелки, установленные в поду печи, причем радиантный змеевик выполнен из вертикальных труб. При этом нисходящие вертикальные трубы радиантного змеевика выполнены винтовой формы, длина участка змеевика печи, включающего винтовые вертикальные нисходящие трубы, составляет 30-50 от общей длины змеевика, шаг винта составляет 3-11 диаметров трубы, а диаметр винта - не более двух диаметров трубы. Техническим результатом заявленного изобретения является сокращение времени пребывания пограничной пленки в зоне высоких температур, что обуславливает снижение скорости процесса закоксовывания внутренней поверхности радиантных труб. Изобретение также относится к трубчатой печи, в которой вертикальные трубы радиантного змеевика выполнены переменного сечения на нисходящих трубах из конических переходников. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 22 ил.

Наверх