甲醇制烯烃装置中烯烃加热炉的设计

介绍了某炼油厂甲醇制烯烃装置中烯烃加热炉的设计方案,包括炉型选择、管系设计、燃烧器选型与布置等,并通过CFD对炉膛内烟气流动、温度分布以及炉管表面热强度等进行分析,验证了该加热炉采用的炉型、炉管排布以及燃烧器布置的合理性,对烯烃加热炉的设计具有一定的借鉴意义.     

乙烯裂解炉非均匀传热对裂解产物收率的影响

 采用计算流体力学（CFD）的方法,对 KTI 公司GK-V型乙烯裂解炉的炉膛流动传热和炉管的裂解反应进行数值模拟。采用炉管壁面热通量和温度为边界条件的耦合方法进行炉膛与炉管的求解,分析各炉管壁面传热以及管内产物收率的差异。结果表明,数值模拟实验值与工业数据吻合较好;裂解炉炉管在炉膛中的非均匀传热影响了每根炉管管壁的传热以及管内的主要产物收率;计算结果可以为炉管在炉膛中的合理分布、燃烧器的位置安排以及炉膛的尺寸等结构改进提供参考依据。     

重油加氢反应炉的改造设计

某炼油厂重油加氢反应进料加热炉由于原料性质变化以及高压换热器结垢等原因,不能长周期运行,需进行改造.针对重油加氢反应进料加热炉易结焦的特点,通过对加热炉的工艺操作参数以及结构合理性的分析,采用重新调整辐射炉管排列方式、更换燃烧器类型、对转油线应力分析等措施,使改造后加热炉在占地面积不变的情况下,设计热负荷提高大约44％,出口温度提高11℃,满足了工艺设计的要求.此次改造首次使用了“N型炉管排列”方式,有效利用了炉膛空间,只需改变人口炉管走向,大大减少配管专业的工作量.     

常压加热炉辐射段耦合传热的数值模拟

 采用分区耦合的方法研究了某常压加热炉辐射段内的流动、燃烧和传热的全部工艺过程,并系统地分析了炉管表面温度和热强度分布。计算中,实现了燃烧器、炉膛、炉管整体几何结构的建模和网格划分,选用标准k-ε湍流模型、非预混燃烧模型和离散坐标辐射传热模型,将炉管黑度定为0.8,模拟得到了炉内的流场、温度场及炉管表面温度和热强度分布的详细信息。结果表明,底部燃烧器的高速射流在炉膛下部产生较大回流区,对炉膛下部烟气温度分布的均匀性至关重要;炉管管壁温度和热强度分布存在明显非均匀性,影响炉管使用寿命。炉膛温度及炉管管壁热强度模拟结果与常压炉测定数据和设计数据一致,证明了模拟计算的可行性和准确性,为常压炉的设计和优化提供理论参考。     

采用数值模拟研究不同供热形式对裂解炉运行的影响

利用计算流体力学Fluent软件,选择标准k-ε湍流模型、有限速率/涡耗散燃烧模型和P1辐射模型等计算模型,对全部由底部燃烧器供热(简称全底烧供热)和由底部和侧壁燃烧器联合供热(简称联合供热)的工况进行三维数值模拟计算,得到了底部燃烧器喷口面、炉管位置中心面、横跨段出口面烟气温度分布以及炉管管壁温度分布和烟气组成分布的数据。模拟计算结果表明,全底烧供热时炉膛底部形成高温区,炉膛上部温度低;联合供热时在炉膛上方采用侧壁燃烧器补充热量,炉膛烟气温度场比全底烧供热更加适合于管内的烃类裂解反应,联合供热时炉管管壁温度分布优于全底烧供热;全底烧供热时横跨段出口面烟气温度平均值高于联合供热。     

重质油裂解数学模型——裂解炉辐射段炉管工艺计算模型

本文为重质油裂解模型的第二部分。它以第一部分为基础,结台烃分压关联式,考虑工业炉管的热量、物料、动量平衡,根据不同原料选择合理炉型,计算辐射管尺寸及沿炉管的操作参数与产品收率;本模型亦可用于工业装置更换原料时选择工艺参数、预计产品收率。     

加氢装置重沸炉的转油线设计

根据工艺设计要求,对某加氢装置重沸炉转油线的设计特点进行了讨论,对应力计算的结果进行了汇总。结果表明:当炉管与转油线联系起来统一考虑时,既能利用出口炉管端部的位移来吸收转油线的热位移,也能满足炉管应力的计算要求。     

炉膛传热分段计算初探

本炉膛传热分段计算方法可计算烟气温度沿炉膛轴向的一维分布、炉管热强度和管壁温度沿管长度的分布,可用于加热炉的设计及评定操作中热流对炉管和管内工艺流体的影响。     

正戊烷热裂解自由基反应模型的研究

在自由基反应机理的基础上,构建了正戊烷热裂解自由基反应网络,根据量子化学计算结果和文献数据,建立了正戊烷热裂解自由基反应模型,该模型包括14个分子和17个自由基共计199个自由基反应。采用NM-Ⅱ型蒸汽热裂解模拟实验装置对正戊烷进行不同温度条件下的热裂解实验,以验证模型模拟结果的精度。实验结果表明,在炉管出口温度低于750℃时,正戊烷热裂解产物收率的模拟结果与实验结果基本吻合;在炉管出口温度高于750℃时,模拟结果与实验结果存在偏差;建立的正戊烷热裂解自由基反应模型能够较好地模拟低温工况下裂解产物的收率情况。     

连续重整装置加热炉改造温度场数值模拟研究及优化

针对某企业连续重整装置反应进料加热炉部分炉管管壁温度较高的问题,采用数值模拟方法对加热炉和燃烧器建模并还原计算,对模拟计算出的炉膛烟气速度场、温度场及炉管表面温度分布进行定性和定量分析,发现炉管管壁最高温度已非常接近炉管材料的极限设计金属温度。研究了影响燃烧器火焰的各种因素,结合加热炉烟气余热系统的升级改造,明确了优化改造方向,优选出了燃烧器结构参数调整方案。改造后的炉膛温度场分布均匀,实现了炉管管壁温度均匀化,同时炉膛温度较改造前降低了15～25℃,炉管管壁最高温度降低了20℃左右,NO_x排放浓度得到了有效控制。     

裂解炉炉管焊接后的局部热处理

以裂解炉炉管焊接后的现场热处理为例 ,论述了现场热处理中工艺方案、加热器的选用、保温棉的选用、热电偶的选用等实际操作中应注意的问题     

强化燃烧技术在加热炉改造中的应用

介绍了扬子石化公司炼油厂一套常减压装置扩容改造时,在加热炉中应用新强化燃烧技术的情况。强化燃烧技术通过燃料在燃烧室内的完全燃烧,改善了辐射室内的传热,提高了加热炉炉管的平均热强度,提高了加热炉总热负荷,从而实现了加热炉的扩能要求;而且由于燃烧充分,排烟温度显著下降,热效率提高明显;烟气中有害物质减少,环保、社会效益显著。     

分子筛脱水装置再生加热系统技术对比分析

目的 确定直接式电加热器、盘管式铸铝电加热器、燃气导热油炉、电加热导热油炉4种分子筛再生加热系统的技术和经济适用性,为选择最优的再生加热系统提供技术参考。方法 对再生加热系统的设备结构、常见故障、技术要点进行了介绍,从适用工况、安全性能、设备投资、优缺点等方面进行了技术对比分析。结果 直接式电加热器的建议热负荷在300 kW以内,同时应配备完善的多维度多点控制保护措施;盘管式铸铝电加热器建议使用在高压、腐蚀性、有毒介质等特殊工况,单台热负荷在200 kW以内;电加热导热油炉系统易于实现小型化、标准化、模块化,建议热负荷为150～400 kW;燃气导热油炉系统在热负荷大、多点用热和双温位用热等工况下建议选用。结论 分子筛脱水装置应在设计条件下进行技术经济对比后选择合适的再生加热方式。     

常压炉出口温度平稳率对轻质油收率的影响探讨

胜利油田分公司石油化工总厂常减压蒸馏装置常压炉出口温度频繁大幅度波动,平均平稳率仅为59.34％,造成常压塔温度和压力波动,给平稳操作带来困难,影响装置轻质油收率.通过分析影响常压炉出口温度的因素（包括工艺过程、仪表控制、燃料系统及原油性质等）,采取修改初馏塔塔底液位控制方案、调整炉出口温度及初馏塔塔底液位的PID控制参数,补充燃料油以稳定燃料气压力等措施,使炉出口温度的平稳率提高到90％以上,从而稳定了换热网络的温度,提高了轻质油收率,降低了减压塔的负荷,取得了较好的经济效益及社会效益.     

渣油热效应对焦炭产率的影响

渣油的整体反应热效应不仅可以反映焦化原料的结构组成,而且能直接影响渣油焦化的产物分布,对于焦化生产过程优化起到十分重要的作用。基于渣油热反应评价仪,通过静态微反试验,定量测量渣油在不同温度条件下的反应热效应,考察渣油热效应对焦炭产率的影响,并根据焦化工业装置的试验数据对理论进行验证。结果表明：渣油热反应过程的吸热效应与焦炭产率呈负相关关系;渣油在460 ℃下裂解吸热强于在500 ℃下,渣油轻质化过程中炉管的供热方式宜采用长程低强度的加热方式;延长炉管内介质在低温区的停留时间,提高渣油供热量,可以适度提高渣油进入反应区前的转化程度,增加油品在焦炭塔内的裂解深度,降低焦炭产率,提高液体收率。     

热管式空气预热器在制氢转化炉上的应用

简要介绍了热管式空气预热器的特点,介绍了首次在大型制氢转化炉的烟气余热回收系统中采用热管式空气预热器的设计、制造及使用情况     

余热锅炉炉管泄漏与改造

余热锅炉是重油催化裂化装置中的重要设备之一,但由于经常出现炉管泄漏而加大了维修工作量和资源浪费。通过探讨炉管泄漏原因,对余热锅炉材质和结构进行了改造,从而极大地减少了炉管泄漏次数,降低了检修工作量,经济效益显著。     

硫化氢燃烧炉炉衬破坏原因分析及改进办法

分析了硫化氢燃烧炉炉衬发生衬体坍塌、熔化等破坏的原因,提出了改进耐火砖材质和尺寸、使用不定型耐火材料浇注炉衬等方案,确保炉壁不超温,装置安全运行。