ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Печи для высокотемпературных процессов деструктивных превращении углеводородного сырья из "Трубчатые печи" Такие печи выполняют многопоточными. Часть труб каждого змеевика (отдельного потока) размещают в конвекционной камере и часть труб — в раднантной. При нормальной работе печи сырье подвергается нагреву и испарению в конвекционной камере, а его разложение происходит в реакционной камере. Поверхность нагрева всех труб змеевика, расположенных в ра-диантной камере печи, должна быть достаточной для перегрева смеси паров нефтепродуктов и водяного пара разбавления (при пиролизе), поступающих из конвекционной камеры, до температуры реакции сырья и возмещения эндотермического эффекта реакции. [c.18] Требуемое количество теила необходимо передать на ограниченном по длине участке реакционной зоны змеевика при максимальном коэффициенте теплоотдачи от стенки трубы к потоку сырья. Основные способы повышения коэффициента теплоотдачи в данных условиях следующие увеличение скорости паров сырья (до значений, при которых еще не происходит интенсивного износа труб частицами кокса и не повышается давление в реакционной зоне) уменьшение диаметра труб (для труб малого диаметра он значител1зн0 выше, так как отношение поверхности нагрева к площади сечения потока сырья на любом отрезке длины больше). [c.18] Для поддержания примерно постоянной (высокой) скорости паров сырья при их изменяющемся объеме (вследствие образования продуктов конверсии и изменения температуры) в некоторых печах применяют трубчатые змееЬики с переменным по длине диаметром труб. Для передачи необходимого количества тепла в установленное время, измеряемое долями секунды, кроме внутреннего коэффициента теплоотдачи большое значение имеет температура стенки печных труб, изготовленных из жаропрочных сталей и сплавов. [c.18] Тенденция строительства агрегатов большой единичной мощности ярко проявилась в сооружении трубчатых печей, используемых в качестве химических реакторов. Так, на современных пиролизных установках мощностью 300—450 тыс. т/год имеются печи производительностью 16—25 и даже 45 тыс. т/год этилена, что во много раз превышает мощность прежних печей. [c.18] Новые пиролизные печи отличаются от прежних тем, что в них осуществлен принцип короткого времени контакта реагирующего сырья на определенном участке высокотемпературной зоны трубчатого змеевика (принцип SRT) в течение указанного времени завершаются желаемые первичные реакции расщепления углеводородов. При температуре сырья 800—860 °С температура стенки трубы ограничена температурой 1050°С. [c.18] Печи с вертикальными змеевиками. На нефтехимических установках наиболее часто применяют печи вертикального типа с вертикально расположенными змеевиками, сооружаемые фирмами Луммус , Фостер Уиллер , Келлог и др. [c.19] Благоприятные температурные условия эксплуатации огнеупорной футеровки и изоляции способствуют сохранности материальной части конструкции и герметичности корпуса печи, поэтому не возникает дополнительных подсосов воздуха. Это обеспечивает эффективное сжигание топлива с расчетным коэффициентом избытка воздуха и высокую температуру в камере радиации. [c.20] Характерной особенностью рассматриваемых печей является возможность реализации упомянутого принципа SRT, причем для проходящей эндотермической реакции пиролиза углеводородного сырья необходимое количество тепла от сжигаемого топлива подводится равномерно всей поверхностью труб, и змеевик может продолжительно эксплуатироваться с высокой теп-лонапряженностью. Жесткие рабочие условия процесса предопределили основные требования к конструкции такой печи обеспечение выравнивания теплонапряжения и температуры наружной поверхности змеевика по его окружности и длине увеличение отношения теплопередающей поверхности к объему реакционной зоны возможное гибкое регулирование температурного профиля по длине змеевика. [c.20] Такие печи отличаются высокими теплотехническими характеристиками, надежным и экономичным материальным оформлением, компактной и совершенной конструкцией, высокой эффективностью работы. [c.20] Типовой печной агрегат производства этилена ЭП-300 (рис. 1-8) производительностью 20 т/ч по сырью (бензин, этап) состоит из двух самостоятельных печей с отдельными камерами радиации и конвекции. Кахсдая печь имеет свою систему утилизации тепла пирогаза и дымовых газов, состоящую из экономайзера (водоподогревателя), отдельного барабана пара, двух закалочно-испарительных аппаратов и одной общей дымовой трубы. [c.20] Тепловая нагрузка камер печи конвекционной 29,0 ГДж/ч, раднантной 33,5 ГДж/ч. Общая поверхность нагрева змеевиков конвекционных 1381 м , раднантных 117 м . [c.22] В печах установки ЭП-300 пизозмеевики сварены из центробежнолитых труб постоянного диаметра. Потоки пирогаза из двух соседних секций пирозмеевиков объединяются в один и вместе с таким же потоком пирогаза других двух соседних секций направляются в отдельный закалочно-испарительный аппарат (ЗИА). [c.22] Выход целевых продуктов пиролиза из нефтяного сырья зависит от конструкции пирозмеевиков, группового состава сырья и установленных рабочих параметров процесса конечной температуры пирогаза на выходе из печи давления углеводородного сырья и времени его пребывания в зоне реакции. Следует заметить, что конечная температура пирогаза является одним из показателей глубины разложения сырья. Разложение сырья зависит также от температурного профиля, установленного в печи по длине пнрозмеевика. Управляя температурой нагрева сырья в пирозмеевике, можно в некоторых пределах варьировать состав получаемых продуктов пиролиза. [c.22] Для увеличения долговечности эксплуатации элементов печи реализованы следующие конструктивные особенности стенки калачей из статического литья толще стенок труб для компенсации большего эрозионного износа трубная система змеевиков свободно удлиняется, для этого на верхних калачах пирозмеевиков имеются проушины, чтобы подвешивать секции в верхней части металлоконструкций печи на штангах и пружинных опорах, а в нижней части калачи имеют штыри, проходящие через глухие направляющие втулки, смонтированные в поде печи, причем некоторые из направляющих втулок используются для гильз термопар. [c.22] Секции змеевиков в камере конвекции расположены горизонтально на опорных решетках, Вся нагрузка от змеевиков и обмуровки воспринимается каркасом печи, который представляет собой стальную раму со связями жесткости. Рама состоит из вертикальных двутавровых стоек, соединенных боковыми связями. Башмаки стоек закреплены на железобетонных опорных столбиках. Это обеспечивает свободный доступ для обслуживания и размещения элементов всломогательных узлов печи. [c.22] Такая геометрия пирозмеевика позволяет на входной его части иметь высокое отношение теплопередающей поверхности к внутреннему объему, что способствует интенсификации нагрева сырья и характеризуется крутым температурным профилем, позволяющим повысить выход этилена. В трубах большого диаметра с относительно небольшим гидравлическим сопротивлением. более эффективно происходит расщепление сырья. Кроме того, применение труб большого диаметра в печи приводит к тому, что, несмотря на появление отложения кокса внутри труб, в течение всего пробега печн селективность процесса пиролиза снижается незначительно. [c.23] Трубчатые змеевики из жаропрочной стали 45Х25Н20С могут продолжительно эксплуатироваться при 990—1000 °С. Быстрое снижение температуры газов пиролиза на выходе из печи ( закалка ) происходит в результате поверхностного теплообмена в закалочно-испарительном аппарате, где вырабатывается пар давлением 13 МПа. Это позволяет создать энергетическую схему производства этилена с использованием перегретого пара. [c.25] Вернуться к основной статье