工业炉在石油化工领域的使用及发展情况
- 格式:docx
- 大小:137.62 KB
- 文档页数:7
现代化工装备技术的应用及发展陈国海现代社会的发展越来越依赖于高度机械化、自动化和智能化的产业创造财富,而这一切都离不开现代化的工业装备。
伴随着中国经济多年的高速、平稳增长,石油和化工行业将在“十一五”期间得到迅速发展,流程工业作为加工制造流程性材料产品的现代国民经济支柱产业之一,其发展的实现必然要求越来越先进的过程装备,化工装备技术将以此为依托,不断应用于各个方面,进一步拓展发展空间。
我国化工装备经过20多年的努力,取得重大技术研制成果。
其中的催化裂化、加氢精制、聚乙烯等主要生产装置所需的关键装备,已达到了国际先进水平。
减少了我国对化工装备进口的依赖度,降低了建设投资和生产成本,对促进石化工业发展起到重要的作用,同国外相比,我国化工装备还有不少差距,主要是化工生产技术进步与设备技术开发脱节,重大设备的软件技术开发差距较大:设备技术开发跟不上工艺技术发展的速度,重工艺、轻设备的现象存在;基本上停留在模仿开发的地步,开发具有自主知识产权的专有技术的能力弱;设备开发还不能做到专业化、系列化;设备设计和制造水平、设备质量和可靠性还有待进一步提高。
随着化工工艺的进步和发展,对化工装备提出了更高要求。
必须加大装备的开发力度,掌握装备的核心技术,形成一批具有自主知识产权的装备,做到性能先进、质量可靠、高效节能、经济安全,满足化学工业的发展需求。
化工过程装备主要服务于现代大化工及与之相近地许多流程工业,是现代大化工中必不可少的工艺、设备、自控三大核心技术之一。
过程装备服务面向的生产过程十分宽广,通常包括过程机械、过程设备、压力容器三大部分。
一、过程机械常用的过程机械主要包括压缩机、过滤机、离心机、烟气轮机、干燥机和挤压造粒机等。
随着现代大化工朝着大型集成化方面发展,过程机器主要向大型化、高精度、长寿命方向发展,更多地按生产工艺参数采用专用设计,个性化设计和制造,使之在最佳设计工况下运行。
日本、美国、德国、意大利、瑞士等国家的设计和制造技术比较先进。
石油工业的技术现状和未来趋势石油是现代工业的重要能源之一,其在各个行业中都有着广泛的应用。
在当今世界上,石油产业不仅是一个重要的经济支柱,同时也是各国安全和能源战略的重要组成部分。
随着时代的进步和科技的发展,石油工业也逐渐发生了很大的变化。
本文将对石油工业的技术现状和未来趋势进行探讨和分析。
一、石油工业的技术现状石油开采技术的改进是石油工业发展的关键。
随着石油资源的不断枯竭和油井生产压力的逐渐减小,对提高开采效率和减少能源浪费有着更高的要求。
目前,石油工业中的许多技术已经开始了变革和升级。
1. 开采技术的创新随着技术的更新换代,石油开采的方法也在不断改进。
传统的石油开采方式往往需要大规模地破坏环境,并且开采效率也不高,而水平井、钻孔井和多层平面井等新型开采工艺的出现,大大提高了采油率和采油量。
此外,随着斯利姆注水、压裂和酸化注入等高新技术的应用,使得废油可再利用度大大提高。
2. 油品加工技术的升级石油加工技术在不断更新和升级,使得石油加工产品的品质和质量得到了新的提高。
石油加工的各个环节都已经升级了相关技术,比如,在炼油过程中,高技术含量的加氢解析技术、分子筛技术和催化剂技术的应用,大大提高了催化转化的效率。
随着二氧化碳捕获、提纯和储存技术的进一步发展,石油工业也越来越致力于环保和可持续发展。
3. 资源计量技术的应用石油工业中的资源计量技术逐渐成熟,使得石油勘探和开采过程中的资源调控变得更加精细和高效。
对于石油开采区域等一些重要信息的采集、处理和分析,电子计算机等信息技术的最新成果在石油资源计量领域得到应用,大大提高了资源量计量的准确性和可靠性。
二、石油工业的未来趋势尽管石油工业已经取得了很多成就,但是在未来的发展中,仍然需要不断地创新和优化。
1. 新型能源技术的研发随着全球气候变化问题的加剧,新能源技术的发展和应用已经成为了各国政策的重点。
未来,石油工业也将逐渐发展向更为环保和可持续的方向。
在替代石油的新型能源方面,氢能、生物燃料和风能等新型能源已经被越来越多的科学家和石油工业研究人员所重视,包括还原二氧化碳、生物成型、分子工程和新型催化反应等技术的进一步应用或创新,将会带来新的机遇和发展。
个方面。
目前我国对于大部分的反应设备都已经完全掌握。
以石油化工生产为例,在一些关键装置的反应设备方面,像是几百万吨级的氢气液固三相固定床反应器、大型炼油催化裂化气固流化床反应设备;几十万吨级的聚丙烯气液环管反应器、丙烯腈气固流化床反应器、丙烯酸反应器等,都已经完全掌握设计制造技术。
但是在一些设备上还是依赖进口,像是超大型气流床煤气化炉成套设备。
这主要是因为反应器的提高是一个非线性问题,需要经过漫长的论证与研发,而且耗资巨大,无法一蹴而就,必须通过技术的逐步积累才可以达成。
塔设备在化工工业生产中的应用十分广泛。
我国在塔设备的设计、研发、制造能力也已经达到了国际先进水平。
其中的典型代表并流喷射式复合塔盘、微分浮阀塔盘、高效率高弹性的立体传质塔盘、高通量DJ 塔盘等。
这些塔设备代表了我国的最高水平,也是我国在国际市场保持竞争力的重要保障。
这有赖于我国在相关研发上面的投入。
除了塔设备之外,换热设备也是被广泛应用于化工工业生产的过程设备。
总的来说,大部分的换热设备我国都能够自主设计与制造,而且还有所创新,特别是在强化传热方面,开发出了许多高性能的传热管元件,诸如多孔表面管、横纹管、螺旋槽管、非圆形管等,大大的提高了传热系数。
但是在一些特殊高性能品种换热设备上面,还是有赖于进口。
像是在传热面积方面,国内换热设备与国际先进水平还是有些差距。
工业炉的生产制造方面,以石油化工业中常用的管式炉为例,除特殊的乙烯裂解炉和制氢转化炉等复杂高性能品种外,其他的管式炉国内都已经能够成熟的设计与制造,而且还做出了进一步的优化,开发了全炉管内外的流动、反应与燃烧、传热的耦合数值模拟技术。
但是少部分产品的制造生产仍然很薄弱,需要进一步提高。
2 国内化工过程装备技术发展意义国内化工过程装备技术的发展具有两方面的意义,一是能够促进化工工业技术的进步;二是能够解决目前化工工业的发展问题。
下面将从这两个方面来具体分析国内化工过程装备技术发展对我国化工工业的正面作用。
石油化工设备设计选用手册工业炉
石油化工设备设计选用手册工业炉是一本非常重要的参考书,它为石
油化工设备工程师提供了很多有关工业炉的知识和技术。
这本书详细
介绍了各种类型的工业炉,包括燃烧器、加热炉、蒸汽产生器、炉子、热交换器和管路等。
此外,该手册还介绍了工业炉的热力学基础、流
体力学、传热学和燃料燃烧学等方面的知识和技术。
石油化工设备设计选用手册工业炉是一本非常实用的工具书,它能够
解答石油化工设备工程师在石油化工过程中遇到的许多问题。
例如,
如何设计一个高效率的加热炉,如何避免燃烧产生的污染物,如何优
化工业炉的热力学性能等等。
同时,该手册还提供了许多实用的技术
指导,供工程师们参考和应用。
石油化工设备设计选用手册工业炉的编写人员具有丰富的理论知识和
实践经验,在石油化工设备设计和石油化工过程中都有很高的研究水
平和实践成果。
他们采用了现代化的理论和技术方法,为读者提供了
一本既具有专业性又实用性的工具书。
总之,石油化工设备设计选用手册工业炉是一本不可或缺的工具书,
对于从事石油化工设备设计和石油化工过程控制的工程师来说,它是
一本必备之书。
在石油化工领域中,它的价值不仅在于提供实用的知
识和技术,而且还在于指导工程师们合理、高效地利用能源,保护环境,促进产业的发展和进步。
因此,这本书在石油化工领域的受欢迎程度将会越来越高,对石油化工领域的贡献也将会越来越明显。
石油化工管式炉的基础知识管式加热炉是石油炼制、石油化工和化学、化纤工业使用的。
工业中使用的工艺加热炉,它具有其他工业炉所没有的若干特点。
1.工作原理石油化工管式炉是直接见火的加热设备,燃料在管式炉的辐射室内燃烧,释放出的热量主要通过辐射传热和对流传热传递给炉管,再经过传导传热和对流传热传热传递给管内的被加热介质,这就是管式炉的工作原理。
2.管式加热炉的特征是:(1)被加热物质的管内流动,故仅限于加热气体或液体。
而且,这些气体或液体通常都是易燃的烃类物质,同锅炉加热水或蒸汽相比,危险性大,操作条件要苛刻得多。
(2)加热方式为直接受火式。
(3)只烧液体或气体燃料。
(4)长周期连续运转,不间断操作。
3.管式加热炉的分类3.1 按功能分类;加热型管式炉和加热-反应型管式炉3.2 按炉型分类:圆筒炉、立式炉和大型箱式炉3.3 按工艺用途分类;加热炉和反应炉反应炉:炉管类被加热的物料在压力和催化剂作用下进行反应。
4.管式加热炉结构管式加热炉的一般结构:一般由辐射室、对流式、余热回流系统、燃烧器以及通风系统五部分组成。
4.1 辐射室辐射室是通过火焰或高温烟气进行辐射传热的部分。
这个部分直接受到火焰冲刷,温度最高,必须充分考虑说用材料的强度、耐热性能等。
这个部分是热交换的主要场所,全炉热负荷的70%-80%是由辐射室担负的,它是全炉最重要的部位。
烃蒸汽转化炉、乙烯裂解炉等,其反应和裂解过程全部都用辐射室来完成。
可以说,一个炉子是优是劣主要看它的辐射室性能如何。
4.2 对流室对流室是靠由辐射室出来的烟气进行对流换热的部分,但实际上它也是有一部分辐射热交换,而且有时辐射换热还占有破大的比例。
所谓对流室不过是指“对流传热起支配作用”的部位。
对流室内密布多排炉管,烟气比较大速度冲刷这些管子,进行有效的对流换热。
对流室一般担负全炉热负荷的20%~30%。
对流室吸热量的比例越大,全炉的热效率越高,但究竟占多少比例合适应根据管内流体同烟气的温度差和烟气通过对流管排的压力损失等,选择最经济合理的比值。
2024年工业炉市场发展现状摘要本文对工业炉市场的发展现状进行了全面分析。
首先,介绍了工业炉的定义和作用。
然后,从市场规模、行业竞争和市场趋势等方面分析了工业炉市场的发展情况。
最后,针对当前存在的问题,提出了相应的发展建议和措施。
1. 引言工业炉是工业生产中常用的设备,用于加热和熔化金属、塑料等材料,是现代工业生产不可或缺的一部分。
工业炉的使用广泛,涉及到钢铁、有色金属、化工、建材等多个行业,具有重要的经济和社会意义。
2. 市场规模分析目前,全球工业炉市场规模不断扩大。
根据市场研究数据,2019年全球工业炉市场规模达到X亿元,预计到2025年将达到X亿元。
这一增长主要受益于工业化进程的推进,以及相关行业对工业炉的持续需求。
在市场规模的分布方面,亚太地区占据了全球工业炉市场的主导地位。
亚太地区拥有庞大的制造业基础和市场需求,特别是中国、印度等新兴经济体的崛起,进一步推动了工业炉市场的增长。
3. 行业竞争分析工业炉市场竞争激烈,主要竞争者包括国内外的炉具制造商和供应商。
这些竞争者通过技术创新、产品质量和售后服务等方面进行差异化竞争,争夺市场份额。
国内工业炉市场竞争主要集中在大型企业之间。
一些具有规模优势和研发实力的企业拥有较高的市场份额。
而小型企业则通过低价竞争和特色产品占据了一定的市场份额。
国际竞争方面,一些欧美企业在技术领域具有优势,占据了全球市场的一部分份额。
然而,亚洲地区的制造业崛起和技术进步,正在挑战传统的国际竞争格局。
4. 市场趋势分析工业炉市场的发展呈现出几个明显的趋势。
首先,随着制造业的不断发展,对工业炉的需求将持续增长。
特别是高端制造业的发展,对工业炉的要求更高,推动了工业炉市场的升级。
其次,工业炉市场将面临环保和节能的压力。
随着环境保护意识的提高和政策的支持,工业炉的节能和减排要求越来越高。
企业需要投入更多的研发和改造来满足市场需求。
第三,工业炉的智能化程度将逐步提高。
随着物联网和人工智能技术的发展,工业炉将更加智能化和自动化,提高生产效率和产品质量。
导热油炉发展现状及未来趋势分析导热油炉是一种广泛应用于工业领域的加热设备,其主要功能是通过导热油传递热能,以满足工业生产中对热能的需求。
本文将对导热油炉的发展现状及未来趋势进行分析。
首先,我们来看导热油炉的发展现状。
随着工业化进程的不断推进,越来越多的行业对高温、高压的热能需求不断增加。
导热油炉作为一种可靠、高效的加热设备被广泛应用于石化、轮胎、印染、食品加工等行业。
在石化行业中,导热油炉主要用于炼油、化肥等工序。
传统的蒸汽加热设备存在能量消耗大、安全隐患多等问题,而导热油炉具有高热效率、温度控制精度高等优势,因此成为石化行业的首选加热设备之一。
在轮胎行业中,导热油炉常用于轮胎模具的预热和硫化工序。
导热油炉通过将热能传递给模具,加速硫化反应,提高生产效率和产品质量。
在印染行业中,导热油炉被广泛应用于干燥机、烘房等设备。
导热油炉通过加热导热油再将热能传递给印染机,实现印染品的快速干燥,节约时间和能源消耗。
在食品加工行业中,导热油炉常用于食品烘干、热解、蒸煮等工序。
导热油炉具有较高的温度控制精度和热效率,能够满足不同食品加工过程中对温度的需求。
另外,导热油炉在其他行业中也有广泛的应用。
例如,纺织、建材、化工等行业都会使用导热油炉来满足其对热能的需求。
在导热油炉的未来趋势方面,随着能源和环境保护的重要性日益凸显,绿色、节能的要求也越来越高。
导热油炉作为一种能够高效、低能耗地传递热能的设备,具有较大的发展空间。
首先,未来导热油炉的设计和制造将更加注重节能和环保。
研究人员将会开发更先进的绝热材料和导热油,以提高导热油炉的热效率,减少能源浪费。
其次,导热油炉的智能化发展也将成为未来的趋势。
通过加入智能控制系统和传感器,可以实现对导热油炉温度、压力等参数的自动监测和调控,提高设备的安全性和稳定性。
此外,导热油炉在结构和材料方面的创新也将推动其未来的发展。
例如,采用先进的封闭式设计和合金材料制造,可以提高导热油炉的耐腐蚀性和使用寿命。
2023年工业炉行业市场分析现状工业炉是指用于加工、生产和热处理各类材料的燃烧装置,广泛应用于冶金、化工、建材、电力、轻工等领域。
随着经济的发展和工业化进程的推进,工业炉行业市场规模不断扩大,市场竞争也日益激烈。
目前,工业炉行业市场存在以下几个现状:1. 市场规模不断扩大:随着国内经济的发展和产业结构的调整,工业炉需求呈现出多元化和专业化的趋势,市场规模不断扩大。
尤其是新兴产业领域,如新能源、环保等行业的快速发展,对工业炉的需求增加了新的市场空间。
2. 技术创新不断推进:随着科技的进步和技术创新,工业炉的性能不断提升,能源利用率和环保指标得到显著改善。
一方面,国内工业炉企业积极引进国外先进技术和设备,加快技术更新换代;另一方面,国内一些科研院所和高校也在工业炉相关技术领域进行了一些重要研究,取得了一些创新成果。
3. 市场竞争激烈:随着市场规模的扩大,越来越多的企业涌入工业炉行业,市场竞争日益激烈。
国内工业炉市场呈现出两个明显特点:一是中高端产品供不应求,需进口的依赖度较高;二是低端产品竞争激烈,价格竞争加剧。
因此,产品质量和价格成为企业在市场竞争中的核心竞争力。
4. 产业集中度提高:在市场竞争加剧的同时,工业炉行业的产业集中度不断提高。
国内一些大型工业炉企业通过技术创新、产品升级和品牌建设,逐渐形成了一定的市场竞争优势,占据了市场份额的较大部分。
同时,一些中小型企业由于技术实力和资金实力的限制,逐渐退出市场。
5. 国家政策支持:随着环保意识的提高和政府环保政策的力度加大,对工业炉行业提出了更高的环保要求和标准。
政府对节能环保型工业炉的研发和推广给予了政策扶持和经济补贴,对行业的发展起到了积极推动作用。
在未来,工业炉行业市场发展还将面临一些挑战和机遇。
一方面,随着国内经济增长放缓和去产能政策的实施,一些传统行业需求减少,对工业炉市场造成一定的压力;另一方面,随着新能源、环保等新兴产业的快速崛起,对工业炉的需求将持续增长,市场空间仍然较大。
加热炉应用现状及发展方向随着现代工业的发展,加热炉已成为工业热处理、烧结、晶体生长、玻璃加工、电子设备制造等各个领域的重要设备。
加热炉在温度控制、加热传热、反应控制、环境保护等方面的技术不断更新,同时应用范围也不断拓展。
本文将探讨加热炉应用现状及未来的发展方向。
一、加热炉应用现状1. 热处理加热炉是热处理加工中最常见的设备之一,热处理可通过高温改变物质的组织结构和性质,使其获得更高的强度、硬度、韧性等物理性能。
加热炉在冶金、机械制造、汽车等行业中被广泛运用。
2. 烧结烧结是将粉末材料在高温下烧结成实体的工艺过程。
加热炉可以控制材料的温度,使粉末在瞬间熔化成实体。
烧结设备还可以精确控制热循环、氧化还原等过程中制品的循环,从而制造出高质量的产品。
3. 玻璃加工玻璃材料具有优异的物理性质,但其制造过程较为复杂。
加热炉可以将玻璃材料在高温下加热、变形,从而达到精确的成型目的。
同时,加热炉可以提高玻璃的硬度、韧性等性质,为制造高质量玻璃产品提供保障。
4. 电子设备制造现代电子设备需要制造高精度、高性能的晶体管芯片等器件。
这些器件的制造过程需要在极高的温度下进行,而加热炉恰好可以提供这些高温环境。
加热炉还可以控制材料的温度和气氛,在控制反应过程的同时确保高品质的器件制品。
5. 其他应用领域加热炉在探测、生物制药、材料研究等多个领域中都能发挥重要作用。
例如,在生物制药过程中,加热炉可以提供精确的制药环境,保证生产过程的稳定性和产品的高质量。
二、加热炉发展方向1. 低碳经济加热炉正在朝着低碳经济的方向发展。
随着全球环境问题的日益突出,炉内燃烧产生的二氧化碳等污染物已受到广泛关注。
因此,许多加热炉制造商正在推出新型节能低碳化的加热炉,从而满足低碳经济的需求。
这些新型加热炉采用新技术,如烟气再循环、高效燃烧、废气回收等,进一步减少炉内环境对环境的影响。
2. 智能制造随着“工业4.0”等概念的普及,加热炉制造商正在致力于推行智能化制造。
工业炉在石油化工领域的使用及发展情况
工业炉是石油化工装置中常见的生产工艺过程中的关键设备。
如炼油及石油化工装置管式加热炉、转化炉、裂解炉;合成氨装置高温加热、高温反应的以煤为原料的气化炉或以燃气为原料的一段转化炉、二段转化炉等。
这些工业炉类设备的特点是:结构较为复杂,施工工期长,工艺条件要求严格,工程质量标准高。
工业炉的类型很多,而且结构多样。
本调研报告简要叙述石油化工常见几种工业炉工作原理、结构型式、所用材料及初步设计概算的编制。
一、工业炉知识简介
工业炉是在工业生产中,利用燃料燃烧或电能转化的热量,将物料或工件加热的热工设备。
(一) 工业炉在生产工艺过程中的作用
在石油化工生产工艺过程中,介质(物料)的化学反应较为复杂,如石油烃类的裂解过程,除裂解反应外,还伴随着脱氢、异构化、环化、缩合、迭合等反应的发生。
按其不同的工艺性能要求,工业炉在石油化工生产过程中的作用可归纳如下:
1.加热介质,使其达到所需要的温度后以满足下一工艺过程的需要,发生物理变化和相态转变(由液态变为气态)。
一般称为纯加热用加热炉。
2.加热某种介质,使其达到化学反应所需的温度,或者在触媒的作用下进行化学反应。
一般称为加热反应用加热炉。
(二)工业炉的分类
石油化工行业工业炉的类型较多,按其外型结构特征及加热工艺过程不同可划分为五大类:
1.管式加热炉
按形状分为圆筒炉、立式炉、箱型炉。
管式炉炉体一般由钢架及筒体(或箱体)组成,炉内衬有耐火材料和隔热材料,还有炉管系统、炉配件和烟囱等部分。
根据其受热形式有纯辐射式和辐射-对流式。
管式加热炉是石油化工行业最常用的炉型,以后各节主要围绕管式加热炉展开介绍。
2.立式反应炉
这类炉的炉体基本上是受压容器,如甲烷化炉、中(低)温变换炉、气化炉、二段转化炉等;另一部分类似平顶(底)或锥形顶(底)的常压容器,如沸腾炉、蓄热炉、煤气发生炉等,炉体多数均有复杂的内件和衬耐火材料,催化剂填料等。
3.卧式旋转反应炉
炉体呈卧式旋转筒体,内部装有螺旋输运器或加热炉管,外部有传动及减速装置,如HF旋转反应炉等。
4.带传动、升降投料装置的反应炉
这类炉设备类似容器,但外部有投料提升装置,炉内有内衬或砌筑耐火和隔热材料,如电热炉等。
5.其他工业炉
焚烧炉:用于废气、废液、废渣的焚烧。
将其中有害物质经焚烧转化为无害物质排出。
如污泥焚烧炉、硫磺回收装置焚烧炉。
干燥炉:用于干燥工艺物料。
热载体炉:塑料厂用的较多。
(三) 工业炉常用材料
工业炉通常都是由金属和非金属材料制造、安装、砌筑而成。
对于由金属壳体或钢架、炉管、各种配件组合的炉体结构,要求能承受相当高的温度、各种介质的腐蚀以及承受一定的压力和荷载,其中,尤以炉管为著。
工业炉使用的金属材料种类很多,常用的有普通碳钢、各种耐高温合金钢及不锈钢。
此外,对构成工业炉实体的内衬耐火材料、隔热保温材料种类也很多。
有耐火砖、不定型耐火材料、耐火纤维、纤维可塑料、岩棉板、微孔硅酸钙制品等。
二、石油化工装置常用工业炉
(一) 管式加热炉
管式加热炉是属于提供热源的火焰加热设备,作用是将通过炉管中的介质加热到所需温度,然后进入下一段工艺过程,又称之为管式炉。
1.管式加热炉的工作原理
管式加热炉由辐射室、对流室和烟囱组成,辐射室和对流室内均装有炉管,烟囱内装有挡板。
燃料经过喷嘴在辐射室燃烧,产生的高温火焰以辐射传热方式,将大部分热量传给辐射室炉管内流动着的介质,温度降低后的高温烟气再进入对流室,以对流方式继续将部分热量传给对流室炉管内流动着的介质,降温后的烟气最终进入烟道,通过烟囱排入大气。
介质的流向一般是先经过对流室炉管,再经过辐射室的炉管。
其介质在流动过程中不断吸入高温烟气经炉管壁传来的热量,逐步升高到所需要的温度成为高温介质流出。
管式加热炉的流程见图1。
为了综合利用能源常在对流室和烟道与炉体部分增设余热回收系统,或加热空气或加热水、水蒸汽,生成蒸汽或过热蒸汽,供生产使用。
图1加热流程图
2.管式加热炉的类型
常见的管式炉中,有圆筒加热炉和立式加热炉。
炉体外形分为立式圆筒形和立式长方形、箱型,而老式斜顶形加热炉在炼油装置中已很少采用。
圆筒式加热炉又称圆筒立式加热炉,其炉型见图2。
图中(a)型是一种纯辐射型圆筒加热炉,只有辐射室,没有对流室,喷嘴设在底部向上安装,炉管直立沿炉墙布置。
这种加热炉结构简单、重量轻,其热效较低。
图中(b)型是辐射对流型圆筒加热炉,在炉体上部设有水平方向布置的对流室,底部为辐射室,结构较复杂。
图2 圆筒式加热炉图
立式加热炉分为卧管立式加热炉和立管立式加热炉,这两种加热炉的示意见图3(a)、图3(b)。
立式加热炉高度通常为宽度的2—3倍,炉内呈长方形,又称立方式型炉,由型钢组成的立柱支撑。
立式加热炉的结构分上、中、下三部分,上部分为烟囱,内设挡板调节气流和风量,中部为对流室,下部为辐射室。
图3 立式加热炉
喷嘴在炉底向上放置或侧壁水平放置,辐射炉管沿炉墙呈卧式或立式排列,对流段炉管均为卧式安装,用管板支撑。
3.特殊类型加热炉
由于采用技术不同,有些装置的立式方型炉炉管及燃烧器的位置与常见炉型不同。
如重整装置四合一炉,管系为正U型上面2个集合管,或倒U型下面2个集合管。
集合管材质 1 1/4Cr1/2Mo, 15CrMo,Cr5Mo,形状为直管,炉管材质Cr9Mo。
燃烧器有设置在炉墙侧面,或设置在炉底部。
加氢裂化装置设计的炉型有炉管放在中间,采用双面辐射方式,支撑架为HK-40的离心浇注管。
以下介绍几种不同于一般管式加热炉结构的炉型。
(1)重整装置四合一炉:该四个重整进料加热炉的辐射室是四个完全独立的在一个箱体钢结构内的立式炉,用来分别加热重整进料介质。
介质出炉温度为500°C左右,炉内烟气温度为800~900°C,见图4。
图4催化重整炉图
(2)制氢装置转化炉与其他加热炉不同之处是炉管里装有催化剂,制氢反应过程在炉管内完成。
炉内温度较高,达到1000°C,反应介质出口温度为800°C 左右,此炉有两种型式:一种是立式长方形炉,燃烧器侧面安装;另一种是大型的立式箱型炉,燃烧器顶置,对流室另设一个系统,炉型见图5。
图5制氢转化炉图
(3) 裂解炉,主要以石油馏分为原料,进行热裂解生产烯烃,其结构特征为:立管加热裂解炉。
管式裂解炉为立式钢架结构炉体,炉墙砌筑耐火材料和隔热材料,炉管为立式悬挂变径管,几种不同管径组合成一组,炉底有油气联合喷嘴;对流室在顶部,为卧式盘管,预热原料或燃料等。
裂解炉是乙烯装置中的关键设备之一,结构庞大(30万t/a乙烯十一台裂解炉总重4100t)。
过去我国乙烯装置中的裂解炉大部分是从国外引进,其结构与国内管式裂解炉相类似,工艺流程及各种技术指标与国内同类炉子水平相近或略高,见图6。
(二) 化学反应炉
由于石油化工生产面较广,专业众多,除上述常用炉类设备外,尚有一些加热、化学反应炉设备,如合成氨装置中的二段转化炉、蓄热炉、开工加热炉、甲烷化炉,气化炉等。
这些炉类设备主要用于石油化工装置中原料气的进一步加热、转化、变换分离及固体焚烧等一系列化学反应。
它们的共同特征是均为立式钢壳
图6 30万t/a轻柴油裂解炉结构图
体,一般外壳为受压容器,体内衬耐火隔热材料或内装催化触媒以及内衬不锈钢板或其他合金钢;炉体安装类似一般反应器或容器类设备,炉型见图7(a)、图7(b)、图7(c)、图7(d)。
(a)二段转化炉图(b)中低温度变换炉(c)甲烷化炉(d)开工加热炉
图7。