渣油加氢装置加热炉优化调整及改造

为提高加热炉热效率及整体运行水平,采取3个阶段性调整操作,调整炉膛氧体积分数在0.5％ ～2.0％,烟气CO质量分数不大于50μg/g,排烟温度降至123℃,加热炉平均热效率达92.8％以上.停工检修期间对余热回收炉炉管进行检修改造,提高了烟气换热效率和配风温度,提高了加热炉热效率.对装置燃料气消耗、低低压蒸汽产量、工...     

催化重整预处理加热炉热效率低的问题及整改

通过对中国石油化工股份有限公司洛阳分公司三联合车间催化重整装置预处理H102,H103和H204等3台圆筒加热炉的燃烧器结构、燃烧状况、负压高(-220 Pa)、氧含量高(体积分数约10%)等状况的分析,找出了3台加热炉热效率低的原因:(1)加热炉炉膛及烟气系统负压高,导致烟气系统内氧的体积分数增高,最高达13%;(2)燃烧器压力降较大造成负压增高与现有风机不匹配;(3)预热器内漏等。通过采取降低燃烧器压力降或提高鼓风机压头,同时对预热器进行堵漏等措施来进一步消除存在问题,进而提高热效率。     

甲苯歧化加热炉烟气氧体积分数复杂控制的设计

加热炉物料出口温度控制是加热炉的一项重要控制目标,加热炉使用的燃料介质的不同决定了加热炉燃烧控制方案的不同。传统加热炉燃烧系统的控制采用静态＂空燃比限位＂的控制方式,对操作工的经验要求非常高,加热炉燃烧效率较差,既不经济也不环保。针对某甲苯歧化装置加热炉的控制原理进行了探讨,重点分析了引入炉膛烟气氧体积分数参数是如何将＂空燃比限位＂控制由静态变为动态,使炉膛烟气氧体积分数控制在稳定生产、节能降耗上,具有现实的指导意义。     

常减压装置低氮氧化物燃烧器结构特点及使用维护

通过对工业加热炉燃烧器的燃料及燃烧分级技术、烟气再循环技术的研究,以中国石油化工股份有限公司武汉分公司1号常减压装置加热炉新型低氮氧化物燃气燃烧器为例,介绍了燃烧过程中进行计算机数据采集、数学模型建立及测试方法,说明该燃烧器的特殊结构,使火焰中心温度降低来有效地减少氧气和氮气的反应几率,结果表明避免了热力学NOX的大量生成和排放。     

低温加热炉低氮燃烧器运行状况分析

为满足最新环保标准,炼化企业相继进行加热炉的低氮燃烧器改造,炉膛温度较低的加热炉运行过程中存在点火困难、火焰稳定性差、CO含量偏高的问题。从在炉膛温度低于650℃的加热炉中运行时,低氮燃烧器的运行环境和自身结构特性共同导致燃烧器运行过程出现问题。通过采取改善运行环境、精细化调节、增大燃料喷枪喷孔、优化燃烧器结构等措施,有效解决了航煤加氢炉低氮燃烧器燃烧中存在的问题。     

高氢燃料气的燃烧器设计

高氢燃料气的各项燃烧性能都随氢含量的增加而逐步接近氢气的燃烧特性。这主要表现为：（１）点火能小,极易着火;（２）燃烧速率高,燃烧区域集中,火焰短小;（３）预混气体的火焰传播速度非常高,低负荷运行时回火问题突出;（４）火焰对炉管的能量辐射率低。这将导致燃烧器出口处热量局部聚集,烟气温度非常高,造成炉内温度分布不均及喷嘴的损坏。根据以上分析,探讨了高氢燃料气燃烧器设计中应注意的一些问题,提出了燃烧器设计应遵循“弱化燃烧”的基本原则：高氢燃料气燃烧器应采用外混燃烧方式、较大的燃料气喷孔直径、较小的燃料气流与空气流夹角、短火盆、一次配风、高燃料气压力和低燃烧空气温度等。此原则已成功地应用于ＨＤＨ型高氢燃料气燃烧器的设计中。     

加热炉燃烧器技术改造

某润滑油加氢装置3台加热炉均采用扁平型附墙火焰气体T型喷头结构形式的燃烧器,实际生产运行过程中发现燃烧器火嘴极易结焦堵塞,而清火嘴时热量流失严重且炉膛局部温度偏低,导致加热炉热效率降低。同时,燃料气重组分含量高,燃烧不充分。采用灯塔型燃烧器系统替代T型燃烧器系统,并对火嘴进行了相应改造,改造后燃烧器燃烧效果良好,加热炉热效率明显提高,为装置节能增效提供了保障。     

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。     

重整加热炉非正常运行的原因分析及处理

某炼油厂的重整加热炉采用热管空气预热器预热空气,开车后空气预热器烟气温降不足原设计的三分之一,分析了烟气量、炉膛漏风量、O2含量、CO2含量等因素对加热炉效率的影响,结果表明:加热炉系统漏风是根本原因.采用(1)调整烟道挡板以调节炉膛内的负压;(2)修补炉膛的漏点;(3)控制烟气出口的氧质量分数在4%以下这三种措施后,热管空气预热器的性能得到了保证,加热炉的运行效率得到了提高.     

对二甲苯联合装置二甲苯加热炉综合改造分析

某公司600 kt/a对二甲苯联合装置二甲苯加热炉存在火嘴燃烧效果差、排烟温度偏高、炉膛过剩氧含量偏高、炉膛外壁散热损失大等问题,针对上述问题对装置进行了综合性改造。通过采取更换新型高效低氮燃烧器及高效板式预热器、增设CO分析仪、进行炉壁隔热喷涂和更换保温材料等措施,使得火嘴燃烧状况得到显著改善,二甲苯加热炉环保排放指标达到要求,排烟氮氧化物的质量浓度由178 mg/m~3降低到35 mg/m~3,排烟温度由145℃降低到110℃,烟气过剩氧体积分数由2.3%降低到0.9%,加热炉外壁温度下降20℃以上。通过改造,装置的加热炉效率得到了提高,二甲苯加热炉效率(炉效)由改造前的91.6%上升至93.5%,达到了节能环保的目的。     

国产低NO_x燃烧器在乙烯原料适应性改造裂解炉上的应用

乙烯装置裂解炉排放烟气中合有NO_X,NO_X是产生环境污染和危害人体健康的原因之一。面对国家日益严峻的环保排放指标,茂名石化分公司利用乙烯装置旧线裂解炉原料适应性改造之机,对底部燃烧器进行了国产低NO_X燃烧器改造。国产研发的低NO_X燃烧器在技术上运用了燃料分级、烟气再循环、CFD模拟等技术,经过一个设计周期运转,数据表明燃烧器运行良好,热负荷符合设计指标,炉膛热通量分布合理,NO_X排放量改造后降低达49%,节能减排效果明显。     

大型重整加热炉的设计与优化

介绍了重整加热炉的设计特点。通过区域法模拟分析,对大型侧烧U形管重整加热炉传热影响因素(如炉膛宽度、火焰长度、燃烧器的布置、空气流速及入炉温度等)进行了分析。研究结果表明:①炉膛越宽,传热均匀度越差,管壁峰值温度越高,管内工艺介质温度分布越不均匀;②改进燃烧器的能量分布可以改善炉膛温度场分布,显著降低最高管壁温度;③火焰越长,炉膛温度场分布越均匀,传热均匀度越好;④在强制通风条件下,燃烧器空气流速越高,炉膛温度场分布越均匀;⑤空气预热温度对传热均匀度的不利影响有限,但在较高的燃烧器空气流速下,传热均匀度改善,最高管壁温度降低。指出重整加热炉采用高温预热器在技术上是可行的。     

H2S废气反应炉燃烧数值模拟

针对某炼油化工厂H_2S反应炉设计的不同结构的燃烧器进行三维数值模拟,研究了不同燃烧器结构参数、燃料气成分与分配比例、反应炉花墙结构等因素对炉内流动与燃烧的影响,并确定了合理的燃烧器结构。结果表明:原始燃烧器结构下,单烧酸性气工况时,降低内圈酸性气比例有利于H_2S的完全燃烧,炉膛出口烟温有所提高;优化后的燃烧器结构较原始结构下,增强了内圈酸性气与空气的混合,更有利于H_2S气体的燃烧;反应炉内花墙结构能造成炉膛内烟气回流,提高了烟气的停留时间,有利于H_2S气体的燃烧完全;掺烧天然气工况较单烧酸性气工况,炉内燃烧变差。     

炼化VOCs废气安全高效热氧化技术

中国石油化工股份有限公司大连(抚顺)石油化工研究院(FRIPP)创新开发了双参数控制热氧化工艺技术,控制有机物浓度控制小于爆炸下限的25%、氧体积分数控制小于6%(氮气稀释)或8%(烟气稀释)。列举了两个应用实例,应用NDPC-CO(氮气双参数控制催化氧化)工艺技术处理苯、甲苯、二甲苯等储罐和含油污水池废气,入口废气氧体积分数小于6%,总烃浓度小于爆炸下限的25%,出口净化气总烃质量浓度小于15 mg/m~3,苯、甲苯的质量浓度小于1 mg/m~3、二甲苯的质量浓度小于3 mg/m~3。应用FDPC-CO(烟气双参数控制催化氧化)工艺技术处理含油污水池废气和重整催化剂再生烟气,控制进口废气有机物浓度小于爆炸下限的15%、氧体积分数基本小于8%,出口净化气苯、甲苯、二甲苯浓度低于检出限,非甲烷总烃的质量浓度大多小于30 mg/m~3,符合GB 31570排放标准。     

制氢转化炉炉膛温度场研究

以顶烧式制氢转化炉为对象,研究了辐射炉膛内烟气温度的分布规律,利用CFD软件对辐射炉膛温度场进行了数值模拟,并与实际测量数据进行了对比分析,结果表明,燃烧器火焰长度区域烟气温度最高,与炉管壁温最高点一致。炉膛高度的中间段烟气由炉膛四周向中心积聚比较明显,四周烟气温度较低,炉膛中心区域中上部的转化炉管容易出现管壁峰值温度。炉膛烟气出口负压偏大时烟气分布均匀性稍好。在炉底烟道侧壁开孔面积相同,炉底各烟道截面积相等时烟气分布更均匀。     

轻烃装置纯对流式加热炉特点分析及性能优化

从加热炉的工作原理、内部炉管材质及结构、再循环风机的使用等方面对纯对流式加热炉进行优缺点分析,针对热效率偏低问题,结合送风机性能以及曲线最佳工作点对应的燃料气量及配风量,从燃料气量及负荷、送风量、循环风量及烟道温度、炉体表面温度这四个方面进行了优化,提出了具体的解决措施。通过减小进风量从而降低空气过剩系数,增大循环风门开度从而降低烟道温度,减小漏风量从而降低炉体表面温度这三项措施,增加了加热炉的热效率。     

STD总线单片机在油气田加热炉自控系统中的应用

阐述了以Intel80 98单片机为核心组成的STD总线工控机在加热炉自动控制中的应用。其主要内容是对加热炉进出口介质的压力、温度 ,烟气中的含氧量等参数自动在线监测、集中显示和对介质出口温度、烟气中含氧量优化控制 ,调整加热炉的主要运行参数 (风、油量比 ,烟气中氧的体积分数、鼓风量比等 ) ,使加热运行处在良好的工况下 ,从而节约日趋紧缺的能源     

变压吸附技术在聚乙烯装置尾气回收项目上的应用

为利用尾气中的有用成分并减小环境污染,中国石化广州石化公司采用变压吸附(PSA)技术,在聚乙烯装置实施了排放尾气回收利用项目.项目实施后,从尾气中回收出烃类体积分数大于90％的富烃气作为燃料气使用,达到了取消化工区火炬的目的;还从尾气中回收出氮气和氢气体积分数大于98％的氢氮气产品;装置的综合能耗[m(标准油)/m(聚乙烯)]可降低3.76 kg/t.     

大型裂解炉用底部燃烧器的国产化研发

针对大型裂解炉用底部燃烧器对火焰形状、火焰刚性、热通量分布和NOx排放的要求,利用燃料分级原理,结合喷嘴和配风方面的研究确定了燃烧器的结构型式;通过多方案流体动力学模拟计算对燃烧器的结构进行改进,同时通过热态试验验证了燃烧器的污染物排放、热通量分布等性能,最终开发出具有自主知识产权的大型裂解炉用底部燃烧器。在1 Mt/a乙烯装置裂解炉的工业应用结果表明,裂解炉内燃烧完全,火焰扁平刚直,运行55 d时管壁最高温度为1 044℃,NOx排放量为127mg/m3(标准状态),燃烧器的性能完全满足裂解炉的工艺要求及环保要求。     

基于CFD计算的管式加热炉燃气分级低NO_x燃烧器研究

以某石化公司低NO_x燃烧器改造项目中管式加热炉内0.7 MW扩散式燃气燃烧器为研究对象,提出了两种低NO_x改进方案。方案A采用传统燃料分级供给形式,方案B在采用燃料分级供给的同时还采用了特殊耐火砖结构。应用计算流体力学(CFD)软件Fluent对燃烧器两种改进方案的燃烧过程和NO排放进行了数值模拟,获得燃烧室内温度分布、组分分布、NO生成速率以及火焰形态等参数。比较计算结果发现,燃烧器方案B的结构能够合理地组织燃烧区的流场,改善火焰形态,提高火焰传热效率,防止局部热点的形成,使温度分布更均匀。与方案A相比,方案B的峰值温度降低了233K,出口处NO的平均体积分数降低了19.3μL/L,抑制NO排放的效果更好。