ТЕПЛОВЫЕ ПРОЦЕССЫ Трубчатые печи

Для нормальной работы тенлообменников и избежания остановки их в процессе работы установки производят планово-предупредительную чистку тенлообменников но специально разработанному графику. Следует всегда помнить, что понижение температуры предварительного подогрева нефти вызывает тепловую перегрузку трубчатой печи или снижение ее производительности. [c.194]

Процессы теплообмена в промышленных топках очень сложны, поэтому нет единого общепринятого метода теплового расчета трубчатых печей. [c.535]

Сложность процессов теплообмена в промышленных топках привела к тому, что до настоящего времени нет единых методов теплового расчета трубчатых печей. [c.445]

Признаком нарушения теплового режима трубчатой печи является заметное увеличение температуры дымовых газов над перевальной стеной. Это свидетельствует о плохом теплообмене через стенки печных труб, т. е. о начале их закоксовывания. В данном случае температуру на выходе из печи нельзя поддерживать усиленной шуровкой форсунок во избежание интенсификации процесса отложения кокса на стенках труб необходимо снижать производительность печи (расход сырья). Уменьшение расхода сырья при неизменной температуре дымовых газов на перевале может гарантировать продолжительную работу печи. Если же для этого потребуется значительно снизить расход, следовательно, печь нужно останавливать на ремонт. [c.232]

Рассмотрение тепловых балансов трубчатой печи показывает, что особенно велики потери тепла с уходящими газами, достигающие 24 26%. Это объясняется высокими температурами уходящих газов порядка 420- -440° и завышенными для газообразного топлива коэффициентами избытка воздуха 1,4 1,5. Для уменьшения указанных потерь необходимы более глубокое использование тепла топлива, уменьшение избытков воздуха и организация более интенсивного процесса горения в топочной камере печи. [c.243]

Признаком нарушения теплового режима трубчатой печи является заметное повышение температуры дымовых газов над, перевальной стеной или на участке перехода из радиантной камеры в конвекционную. Это свидетельствует о плохом теплообмене через стенки печных труб, т. е. о начале их закоксо-вывания. В данном случае температуру на выходе из печи нельзя поддерживать усиленной шуровкой форсунок во избежание интенсификации процесса отложения кокса на стенках труб необходимо снижать производительность печи (расход сырья). О степени закоксованности печных труб можно судить по давлению на входе в печь. Уменьшение расхода сырья фи, неизменной температуре дымовых газов на перевале может гарантировать продолжительную работу печи. Если же для этого потребуется значительно снизить расход, следовательно, печь нужно останавливать на ремонт. Причиной остановки печи может явиться также большой налет золы на наружных поверхностях печных труб. [c.213]

Признаком нарушения теплового режима трубчатой печи является заметное увеличение температуры дымовых газов над перевальной стеной. Это свидетельствует о плохом теплообмене через стенки печных труб, т. е. о начале их закоксовывания. В данном случае температуру на выходе из печи нельзя поддерживать усиленной шуровкой форсунок во избежание интенсификации процесса отложения кокса на стенках труб необходимо снижать производительность печи (расход сырья). [c.139]

Трубчатые печи. Для проведения высокотемпературных эндотермических процессов в нефтяной и нефтехимической промышленности применяют трубчатые печи, основную часть которых составляет змеевик, помещенный в топочную камеру. В химической промыи -ленности эти печи применяют редко. Печь представляет собой сложный высокопроизводительный агрегат, тепловая мощность которого доходит до 15—20 млн. ккал/ч. Она работает на жидком илц газообразном топливе. [c.217]

Печи. Трубчатые печи, используемые на многих битумных установках для нагрева сырья, не отличаются от общепринятых в нефтепереработке, и при правильной организации тепловых потоков не обязательны для ведения экзотермического процесса (на период пуска отключают холодильники на АВТ и на битумную установку подают горячий гудрон), поэтому здесь они не рассматриваются. [c.143]

Процесс пиролиза проводят в трубчатых печах, точнее в их змеевиках. Змеевики состоят из ряда прямых труб, последовательно соединенных двойниками и обогреваемых снаружи пламенем горелок или форсунок, в которых сгорает газообразное или жидкое топливо. По своим характеристикам такой змеевиковый реактор близок к реактору полного (идеального) вытеснения с программированным тепловым режимом. [c.265]

Работы по интенсификации процесса пиролиза [16—18] проводились на промышленной трубчатой печи, реконструированной с целью увеличения интенсивности теплообмена, рационального распределения тепловых потоков по длине пирозмеевика и сокращения времени контакта. Реконструкция печи заключалась в замене труб змеевика размером 140 X 8 мм на 114 X 7 мм, уменьшении длины змеевика со 169,4 до 121 м, замене панельных горелок на чашеобразные с добавлением пятого ряда горелок при шахматном их расположении на излучающих стенах и приближении стен с горелками к реакционному змеевику на расстояние 650 мм вместо 1325 мм. [c.59]

Существенным преимуществом процессов с движущимся твердым теплоносителем является возможность значительного увеличения удельной тепловой нагрузки реакционного объема по сравнению с трубчатыми печами. Интенсивный подвод тепла в реактор позволяет в этих технологических системах осуществлять пиролиз при высоких температурах с требуемой глубиной конверсии, изменять условия процесса в широких пределах и создавать высокопроизводительные агрегаты с эффективным использованием тепловой энергии. [c.78]

Для осуществления тепловых процессов применяют трубчатые печи — огневые нагреватели, в которых тепло сжигаемого топлива передается сырью — и тенлообменные аппараты, в которых регенерируется тепло нефтеперерабатывающих установок или конденсируются пары и охлаждаются отходящие от этих установок дистилляты. [c.10]

Для осуществления тепловых процессов применяют трубчатые печи [c.34]

Основой термотехнологической теории печей является сложный процесс, протекающий в сырье трубчатых печей (нефть, нефтепродукты, продукты органического синтеза) вследствие теплового воздействия. [c.344]

Математическое описание процесса пиролиза в змеевике трубчатой печи сводится к системе обыкновенных дифференциальных уравнений гидравлики, материального и теплового балансов [2]. [c.197]

Если выход кокса при крекинге значителен, то тепла, вносимого с горячим катализатором, достаточно, чтобы не подогревать сырье в печи. На некоторых установках каталитического крекинга с псевдоожиженным слоем катализатора трубчатая печь для подогрева сырья отсутствовала. Сырье нагревали в теплообменниках и смешивали с регенерированным катализатором в линии пневмотранспорта. При переработке облегченного или малосмолистого сырья выход кокса недостаточен для компенсации тепловых затрат на процесс, и установка должна иметь трубчатую печь. Напротив, при высокосмолистом и тяжелом сырье в регенераторе возникает избыток тепла, который можно снять в паро-водяных змеевиках. Системы, не имеющие ни трубчатой печи, ни змеевиков, предназначенных для съема избыточного тепла в регенераторе, носят название систем сбалансированного тепла. [c.151]

Повышенная смолистость нефти значительно осложняет ее переработку. Чем выше смолистость, тем сложнее условия нагревания нефти в теплообменных аппаратах и трубчатых печах. Смолы быстрее других компонентов нефти подвержены коксованию, особенно в условиях жесткого теплового режима вакуумной перегонки, термического крекинга остатка и каталитического крекинга вакуумного газойля. Отлагаясь на внутренней поверхности печных и теплообменных труб, кокс уменьшает их сечение, вызывая снижение производительности, перерасход топлива и частые остановки на ремонт и чистку. Отложение кокса на катализаторе при каталитическом крекинге и других процессах сни- [c.14]

Стадия низкотемпературной конверсии проводится в условиях, обеспечивающих получение газа, не содержащего гомологов метана. Давление и предельное соотношение пар газ выбираются, исходя из требований следующей стадии. Температуру предпочтительно выбирать таким образом, чтобы суммарный тепловой эффект протекающих на этой стадии реакций позволял вести процесс в автотермических условиях. Стадия высокотемпературной паровой конверсии, требующая подвода большого количества тепла, проводится в трубчатых печах различных типов [27—30] или в кипящем слое с циркулирующим теплоносителем [31 ]. Основной целью этой стадии в описываемой схеме является достижение такой глубины превращения углеводородов, которая была бы достаточной для того, чтобы содержание метана в техническом водороде, полученном после переработки конвертированного газа, не превышало заданный предел (обычно 4—5 об. %). При выполнении этого условия экономически целесообразно процесс вести при более низкой температуре и высоком давлении, однако следует учесть, что как снижение температуры, так и повышение давления сдвигают равновесие реакции конверсии метана в обратном направлении. Увеличение расхода водяного пара улучшает термодинамические условия, но удорожает процесс. Для оптимального выбора температуры, давления и соотношения пар газ проводят расчет равновесия с получением конвертированного газа такого состава, который позволяет после переработки получить технический водород, удовлетворяющий необходимым требованиям. Полученные данные должны быть откорректированы по степени приближения к равновесию, определенной в эксперименте, методика такого расчета приведена в настоящей работе. [c.248]

Снижение удельного выхода водорода за счет уменьшения степени превращения метана и глубины отбора водорода можно компенсировать использованием газа, полученного после выделения водорода для обогрева трубчатых печей конверсии. В этом случае удельный выход водорода в расчете на суммарный расход технологического и теплового газа останется на том же уровне, что и в обычных процессах. Схема IV предусматривает выделение водорода из конвертированного газа более перспективной представляется схема V, предусматривающая проведение конверсии с одновременным выделением водорода [41 ]. В этом случае значительно увеличивается выход и парциальные давления водорода за счет сдвига вправо равно- [c.250]

Реализация высокотемпературных процессов переработки углеводородного сырья и получение качественных требуемых продуктов невозможны без огневого нагрева сырья, так как только в данном случае можно достигнуть необходимой температуры. Нагрев продукта осуществляется в трубчатых печах, основным элементом которых является змеевик, воспринимающий основную тепловую нагрузку со стороны продуктов сгорания топлива или непосредственно от факела. При этом змеевик можно отождествлять с реакционным аппаратом, в котором неизбежно протекают процессы крекинга и термического разложения углеводородного сырья. [c.84]

Более совершенными являются полунепрерывное и непрерывное коксование. Наибольшее распространение, как в России, так и за рубежом получил способ полунепрерывного коксования (так называемое замедленное коксование). Процесс основывается на использовании тепла, аккумулированного сырьем после предварительного нагрева его в трубчатой печи до достаточно высокой температуры (510-520°С), чтобы при его последующем коксовании в необогреваемой камере конечная температура не оказалась слишком низкой. Снижение температуры на выходе из камеры обусловлено отрицательным итоговым тепловым эффектом процесса. В качестве исходного сырья используются гудроны, крекинг-остатки, асфальт деасфальтизации, тяжелые экстракты масляного производства. Принципиальная схема установки замедленного коксования приводится на рис. 1.7, а внешний вид такой установки — на рис. 1.8. [c.25]

Тепловая эффективность процесса пиролиза зависит от использования тепла (регенерации) пирогаза после трубчатой печи. В данном случае тепло пирогаза представляет собой вторичные энергетические ресурсы установки. Проанализируем тепловую эффективность пиролизной установки. В общем виде КПД установки (г)уст) можно представить следующим образом [c.395]

Расчет трубчатой печи состоит из расчета реакционного змеевика с учетом протекающих в нем процессов испарения и химических превращений, в также теплового расчета печи в целом с определением размеров топки, температуры уходящих газов, КПД печи, расхода топлива и т.д. [c.80]

Эффективность как первой, так и второй схем определяется температурой уходящих из печи газов, которая зависит от температуры нефтепродукта на входе в трубчатую печь и в зависимости от типа труб превышает ее на 80-120 С. В среднем температура уходящих газов в различных процессах составляет 400-600 °С. Большой тепловой потенциал уходящих из трубчатых печей газов, который при их использовании в качестве окислителя топлива трубчатых печей еще значительно увеличивается, позволяет утилизировать это тепло. Тепло уходящих газов можно использовать для выработки пара или(и) горячей воды (рис. 80, а, б) предварительного подогрева рабочего тела перед камерой сгорания ГТУ (рис. 81, а, б) для указанных целей одновременно. [c.125]

Процессы ректификации нефти и продуктов ее переработки — очень энергоемки на них расходуется 100% топлива, потребляемого трубчатыми печами, и 80% тепловой и электрической энергий. При этом энергетическая эффективность ректификации низка 95% тепла, подводимого в колонну, отводится с водой и воздухом, охлаждающими верхний и боковые погоны колонны. Понятно поэтому стремление повысить эффективность ректификации и снизить энергетические затраты. [c.79]

В общем балансе потребления тепловой энергии НПЗ весьма важным является рациональное использование (первичное и вторичное) источников этой энергии, их распределение по потребителям и возможности экономии. Водяной пар расходуется в основном в процессах фракционирования на снижение парциального давления углеводородов, на привод паровых насосов и турбин, на распыление котельного топлива в паровых форсунках трубчатых печей, а также на обогрев кипятильников, подогрев небольших потоков и отопление заводских помещений. При повторном использовании отработанного пара, например, вначале для привода насоса, а затем для отопления, получения горячей воды или холода, его расход снижается. Возврат на ТЭЦ парового конденсата уменьшает расход тепловой энергии на собственные нужды. При хорошо организованном сборе конденсата (до 50% и более от потребляемого водяного пара) экономия тепла и топлива на ТЭЦ может составить 4—6% (0,015 т у, т. на 1 т конденсата). Значительную экономию пара на НПЗ можно получить, заменив паровой привод на электрический. [c.92]

Полезная тепловая нагрузка или теплопроизводительность печи (иногда, тепловая мощность) более точно и полно характеризует работу печи. Она выражает количество тепла, воспринимаемого сырьем в печи в единицу времени (млн. ккал ч). Одной из важных особенностей трубчатых печей является то,, что их тепловая нагрузка не имеет точных ограничений, как у другого оборудования, например, насосов, компрессоров, колонн и т. п. При увеличенном подводе топлива и интенсификации процесса горения тепловая нагрузка может значительно возрасти и превысить допускаемую величину, что приводит не только к снижению к. п. д. печи, но и к существенному износу основных узлов печи (трубчатого змеевика, подвесок, обмуровки и др.) и сокращению межремонтного периода работы. [c.34]

Управление разрежением печи. Для экономисго сжигания топлива в печах с естественной или искусственной тягой следует периодически проверять и при необходимости регулировать разрежение не только в топке печи, но и по газовому тракту. Обычно работа в трубчатых печах осуществляется в начальный пусковой период при полностью открытых шиберах в дымоходах. Если впоследствии не отрегулировать открытие шибера, то из-за большого разрежения эксплуатация горелок будет с большим избытком воздуха и приведет к снижению к.п.д. Даже однотипные, равные по тепловой мощности трубчатые печи технологических установок очень часто эксплуатируются в неодинаковых рабочих режимах, что связано с различными колебаниями установленной производительности по сырью и его качеству. В кал<дом случае необходимо управлять работой горелок и контролировать величину тяги в печи, чтобы установить оптимальный тепловой режим процесса и рациональный расход топлива. [c.124]

Высокопроизводительные установки в основном имеют двухступенчатую схему переработки нефти с последующей стабилизацией бензина. Ректификационные колонны диаметром от 3,2 до 7 м оборудованы сложными контактными усгройства-ми. Производительность сырьевых насосов достигает 500 м /час, тепловая нагрузка трубчатых печей 40 млн ккал/час, поверхности теплообменников 450 м . Это оборудование довольно сложно изготавливать и мо1ггировать. Б процессе эксплуатации уменьшение производительности установок на 15—20 % ниже проектной приводит к отклонению параметров материальных и тепловых потоков от требований регламента, качество продукции снижается вплоть до несоответствия стандартам. Большая мопщость обуславливает повышенную опасность аварий и загрязнения окружающей среды с необратимыми последствиями. [c.158]

Во всех систе1иах каталитического крекинга с движущимся слоем катализатора тепловые балансы реактора и регенератора взаимосвязаны. Тепло, необходимое для нагрева сырья до температуры реакции и осуществления самого процесса, вносится двумя источниками из регенератора потоком регенерированного катализатора и из трубчатой печи с подогретым сырьем. При повышенном коксообразовании тепла сгорания кокса достаточно для обеспечения всего количества тепла и необходимая температура предварительного нагрева сырья достигается уже в системе теплообменников. Однако на современных промышленных установках предпочитают сооружать печи, поскольку это сообщает процессу гибкость при изменении качества сырья и глубины конверсии. [c.51]

В последние годы трубчатые печи получплп широкое распространение во всех наиболее развитых промышленных странах, так как быстрое развитие химической и особенно нефтяной и нефтехимической промышленности требует увеличения дешевых тепловых агрегатов для специальных техпологпческих процессов. [c.8]

В наиболее распространенной схеме пиролиза с внешним обогревом основной реакционный аппарат — трубчатая печь, применяемая и для ряда других процессов нефтепереработки и нефтехимического синтеза. Подогрев сырья и пиролиз осуществляют в ней за счет газов, получаемых при сгорании газообразного илн жидкого топлива. Вместо устаревших печей малой производительности теперь все больше используют более мощные агрегаты, отличающиеся высоким тепловым напряжением и иопижениым временем пребывания сырья (рис. 9). [c.42]

Утяжеление исходного сырья вызвало изменение соотношения между тепловыми мощностями печей легкого и глубокого крекинга. На двухпечной установке Нефтепроекта, работающей на мазуте широкого фракционного состава, в печь глубокого крекинга поступала в качестве сырья смесь крекинг-соляровых фракций и соляровых фракций, отогнанных от исходного мазута, и отношение между загрузками печей легкого и тяжелого крекинга равнялось примерно 1,5 1. При переработке утяжеленного сырья в печь глубокого крекинга поступают лишь крекинг-соляровые фракции и отношение между загрузками печи легкого и глубокого крекинга стало равняться примерно 4 1. Поэтому при проектировании установки Гипронефтезаводы были предусмотрены сильно развитые размеры печи легкого крекинга для тяжелого сырья и ограниченные размеры печи глубокого крекинга для легкого сырья. Крекинг-установки Гипронефтезаводы значительно более совершенны. Они снабжены необогреваемыми реакционными камерами, которые позволяют углубить процесс крекинга за цикл без дополнительной затраты тепла, а следовательно, увеличить выход бензина и повысить производительность установки по свежему сырью. В отличие от установок Нефтепроекта, на которых применяются в качестве нагревательно-реакционного аппарата трубчатые печи радиантно-конвекционного типа с вертикальным движением газов, а реакционный змеевик находится в конвекционной камере, на установках Гипронефтезаводы применены современные двухрадиантные печи с наклонным сводом реакционный змеевик расположен в радиантной камере. Для загрузки печей сырьем вместо поршневых насосов используются горячие центробежные насосы высокого давления. Трубы нечей и аппаратура изготовлены из специальной антикоррозийной стали. [c.240]

Таким образом, все необходимое для процесса тепло вносится в систему сгорающим в регенераторе коксом, и, следовательно, тепловой баланс установки определяется выходом кокса при крекинге. Прп переработке облегченного, или малосмолистого сырья выход кокса недостаточен для компенсацни затрат тепла на процесс, н установка должна иметь трубчатую печь. Напротив, при высокосмолистом, тяжелом сырье в регенераторе возникает избыток тенла, который может быть снят посредством пароводяных змеевиков. Системы, характеризующиеся отсутствием трубчатой печи и змеевиков, предназначенных для съема избыточного тепла в регенераторе, носят название системы сбалансированного тепла . [c.191]

PeaJ изaция высокотемпературных процессов переработки углеводородного сырья и получение качественных требуемых продуктов невозможна без огневого нафева сырья, так как только в данном случае можно достигнуть необходимые температуры. Нагрев продукта осуществляется в трубчатых печах, основным злементом которых является змеевик, воспринимающий основную тепловую нагрузку со стороны продуктов сгорания топлива или непосредственно от факела. При этом змеевик можно отождествлять с реакционным аппаратом, в котором неизбежно протекают процессы крекинга и термического разложения углеводородного сырья. Процессы превращения сырья протекают как в потоке, так и на внутренней поверхности труб змеевика и могут оказывачь разрушающее действие на сам змеевик, что проявляется в существенном снижении на.деж-ности печи. В данной главе рассматриваются различные аспекты высокотемпературного нагрева с позиции накопления повреждений в змеевиках и их напряженно-деформированного состояния. [c.181]

Теплопроизводительность печи (тепловая мощность) это количество тепла, воспринимаемого сырьем в печи в единицу времени. На современных высокопроизводительных технологических установках нефтеперерабатывающих заводов тепловая мощность печи достигает 120 000 кВт. Одной из важнейших особенностей трубчатых печей по сравнению с другими видами оборудования, такими как, нацример, насосы и компрессоры, является то, что их тепловая мощность не имеет точных ограгГичений. Поэтому при увеличении расхода топлива и- интенсификации процесса горения тепловая мощность печи может значительно возрасти и превысить допустимую величину, что приведет к снижению теплового коэффициента полезного действия печи, к износу ее основных узлов (трубного змеевика, подвесок для труб, обмуровкп). [c.357]

ВОДНО-УГОЛЬНЫЕ СУСПЕНЗИИ, горючие смеси воды (до 55%) с частицами угля. Образуются при гидравлич. добыче и гидравлич транспорте углей, а также при их мокром обогащении. В-у. с.-топливо для тепловых электростанций и речного транспорта, в металлургии (для частичной замены кокса), в цементном произ-ве (для обогрева вращающихся трубчатых печей), в хим. пром-сти (для получения газов заданного состава). Замена угля на В-у с. позволяет отказаться от сложных дорогостоящих процессов обезвоживания и сушки угля, приготовления тонкоизмель-ченной угольной шихты на пром. предприятиях. [c.397]

Аппаратурно-технологическое оформление конверсии метана. Как было уже отмечено ранее, протеканию процесса способствует высокая температура. Катализатор в этих условиях весьма активен, и равновесие достигается быстро, поэтому достигаемое в реакторе превращение можно с достаточной точностью определить из равновесных данных. Конверсия метана - реакция эндотермическая тепловой эффект взаимодействия метана с водой по уравнению (6.9) = —206,4 кДж/моль и превалирует над экзотермическим эффектом другого этапа [уравнение (6.10)] 02 = +41,0 кДж/моль. Необходимую теплоту можно подвести через стенки обогреваемых труб, в которых находится катализатор и протекает реакция, т.е. осуществить процесс в трубчатом реакторе, или, как его называют, в трубчатой печи. Обогрев осуществляется сжиганием природного газа в факельных инжекционных горелках. Дымовые газы с температурой 1200-1300 К отводятся из нижней части реактора. Температура, необходимая для полного превращения метана (1300 К), органичена термостойкостью металла, из которого сделаны трубки, поэтому допускаемый нагрев не превышает значений температуры 1180—1200 К. Максимальная температура на выходе из слоя будет, естественно, ниже 1080-1100 К и превращение метана не превысит 75% (см. табл. 6.3). [c.402]

В процессе реконструкции АВТ-1 по рекомеядациям Гипро-нефтемаша впервые на нащем заводе была модернизирована трубчатая печь, в результате чего ее тепловая мощность увеличилась с 16 до 22,5 млн. ккал/ч. Кроме того, установлена дополнительная конденсационно-холодильная и теплообменная аппаратура. [c.48]

Б больпшнстве случаев производительность нефтеперерабатывающих установок, в частности по первичной переработке нефти, ограничивается тепловой мощностью их трубчатых печей, представляющих собой наряду с ректификационными колоннами главную часть каждой установки, от которой зависит осуществление технологиче-, ского процесса в целом. [c.226]