焦化加熱爐的設(shè)計與操作

 作為重油加工的主要工藝“延遲焦化”就是要把重油加工過程中所希望進行的重油熱裂解－縮合反應(yīng)延遲到加熱爐下游的焦炭塔中進行。這種工藝特點就是要求延遲焦化加熱爐必須具有快速把工藝介質(zhì)加熱到所需焦化溫度的良好性能，并具有低結(jié)焦速率、長周期運行的特點。這是一對既統(tǒng)一又辯證的矛盾，只有在良好的設(shè)計和操作中，結(jié)合動態(tài)的工況條件優(yōu)化，來求得這對矛盾的統(tǒng)一交點。這就是焦化加熱爐的技術(shù)核心所在，也是它有別于其他煉油加熱爐的地方。
延遲焦化是一種利用重油在熱轉(zhuǎn)化深度較低時不易出現(xiàn)結(jié)焦前體物（結(jié)焦母體）的特性，在焦化加熱爐管內(nèi)獲得重油輕質(zhì)化所需要的能量，然后在焦炭塔內(nèi)完成生焦反應(yīng)的工藝過程。控制焦化加熱爐爐管結(jié)焦速率是確保延遲焦化裝置長周期運行的基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上確保焦化加熱爐把工藝介質(zhì)加熱到特定爐出口溫度、供給介質(zhì)升溫、部分汽化和反應(yīng)所需要的熱量，增加餾份油產(chǎn)率，減少裝置的焦炭產(chǎn)率，從而使該工藝過程獲得較好經(jīng)濟效益，由此可見，良好的加熱爐設(shè)計和操作是延遲焦化裝置實施“長、滿、安、優(yōu)”生產(chǎn)的技術(shù)關(guān)鍵。良好的焦化加熱爐設(shè)計應(yīng)該具有如下特點：
—針對給定的原料和加熱爐進料性質(zhì)以及相應(yīng)的工藝參數(shù)，有很強的適應(yīng)性和可靠性。
—輻射室爐管的熱強度周向不均勻系數(shù)小，火焰對爐管的加熱均勻。
—有適宜均勻的熱強度，使?fàn)t管內(nèi)油品有較短的停留時間，希望427℃以上油品停留時間不要超過30秒。
—盡可能均勻的爐膛內(nèi)溫度場和熱強度場，使介質(zhì)有穩(wěn)定的溫升梯度。
—較高的管內(nèi)油品冷油流速（>1.83米／秒）或質(zhì)量流速。
—具備有多點注汽（或水）、在線清焦（on-line spalling）的功能。
—高加熱爐熱效率，一般要求90％以上。
—連續(xù)運行時間（在低循環(huán)比工況下），應(yīng)在一年以上。