第三讲炼油装置管式炉..
炼油工艺装置分类概述PPT公开课(41页)
§3.1. 炼油工艺装置分类
炼油工艺：把原油加工成各种石油产品的方法 炼油装置：炼油工艺所使用的装置叫炼油工艺装置
（炼油装置） 炼油装置分类 ➢ 一次加工装置：常压蒸馏或常减压蒸馏。 ➢ 二次加工装置：催化烯裂
§3.3 炼油设备 3.3.1 按任务、作用区分
(2) 釜式反应器 又称反应釜，搅拌反应器
特征:
•反应器高度与直径相当或稍高。
•釜内设有搅拌装置和挡板。
•常带夹套或釜内放置蛇管，传 热以维持釜内所需温度。
•适用于液相均相反应、气液反 应、液液反应、液固反应、气液 固三相反应。
§3.3 炼油设备 3.3.1 按任务、作用区分
3. 3 炼油设备
3. 固相加工反应：黄铁矿，闪锌矿的焙烧，石灰石的煅烧等 炼油装置：炼油工艺所使用的装置叫炼油工艺装置 3 炼油设备
3. 一般，气速↑→有利于形成湍动的泡沫层→传质速率↑。
§3.3 炼油设备 3.3.1 按任务、作用区分
(1) 管式反应器
特征：长度>>管径。内部一般是空的，不设置 任何构件。多用于均相反应。
若液相的流量↑→降液管内截面不能满足该液体顺利流过→管内液体积累；
3.3.1 按任务、作用区分 塔板△P小，液面落差也小；
在气-液两相间实现传质过程以达到分离目的的设备
3 炼油设备
(4) 3.
3 炼油设备
固定床反应器
特征： 3.
燃料—润滑油型 主要生产各种燃料油和润滑油。 3 炼油设备
3. 1
按任务、作用区反分 应器内填充有固定不动的固体颗粒。
1.燃料型 主要生产各种燃料油。 2.燃料—润滑油型 主要生产各种燃料油和润滑油。 3.燃料—化工型 主要生产各种燃料油和化工产品。 4.燃料—润滑油—化工型 主要生产各种燃料油、润 滑油和化工产品。
炼油工艺基础知识(四)
3、燃料-润滑油型 目的：除生产各种燃料还生产润滑油 增加了润滑油生产装置，如溶剂脱 沥青、溶剂精制、溶剂脱蜡、白土精制 或加氢精制，生产基础油，然后与添加 剂进行调和，生产润滑油。 典型的燃料-润滑油型加工方案的原 则流程图见图3-4 4、燃料-润滑油-化工型
4、燃料-润滑油-化工型 目的：除生产燃料和润滑油外， 还生产石化产品和原料
二、重油加工方案-组合工艺技术简介 重油轻质化：把重馏分油以及重油 （常压渣油和减压渣油）采用某种二次 加工过程进一步加工，以便获得更多的 轻质油品的过程。 重油加工路线：脱碳工艺和加氢工艺 脱碳工艺：包括催化裂化、延迟焦化、 溶剂脱沥青等 加氢工艺：加氢裂化、加氢精制、渣 油加氢脱硫和渣油加氢转化等
石蜡基特点：烷烃含量在50%以上， 密度较小，含蜡量较高，凝点高，含硫、 含氮、含胶质量较低。代表：大庆原油 和南阳原油。 环烷基特点：环烷和芳烃含量较多， 密度较大，凝点较低，含硫、含胶质、 含沥青质较多，又称沥青基原油。代表： 孤岛原油和单家寺原油 中间基特点：介于两者之间。代表： 胜利原油。
第三节 炼油装置主要设备
组成炼油装置的设备分为六大类： 流体输送设备、加热设备、换热设备、 传质设备、反应设备和容器等。 这六类设备按一定的工艺组成了不 同的炼油装置。
一、流体输送设备 作用：输送各种液体和气体，使这 些物料从一个设备到另一设备，或使其 压力升高或降低，满足工艺要求。 液体输送机械：离心泵、往复泵、 旋转泵等。 气体输送机械：压缩机、鼓风机、 真空泵。 还包括各类管线和阀门等。
延迟焦化-催化裂化组合工艺
延迟焦化-催化裂化组合工艺技术开 发单位：石油化工科学研究院 工业试验：安庆石化 用催化裂化澄清油作为焦化原料生 产出了具有高附加值的优质石油焦产品-针状焦。
管式炉的相关原理介绍
管式炉的相关原理介绍管式炉是一种常见的热处理设备，广泛应用于各类工业生产中。
本文将介绍管式炉的相关原理，包括工作原理、炉体结构、热传递原理等方面的内容。
一、工作原理管式炉是一种加热装置，用于加热工件或料件，将其加热到一定温度范围内，以满足工业生产中的各种需求。
管式炉采用间接加热方式，即通过高温燃烧气体或电加热器加热管内的热传递油，再将热传递油传递给管壁，以此将工件或料件加热。
二、炉体结构管式炉由燃烧室、热交换器、管道、管壁、工件传递装置等元件组成。
其中，燃烧室包括燃烧器、点火器等部件，用于将气体燃烧产生高温的气体。
热交换器包括热传递油装置、传热管、绝热层等部分，用于将热传递油加热后传递给管壁。
管道用于将加热油循环送入热交换器中。
管壁负责将加热油传递给工件或料件，使其被加热。
工件传递装置用于将工件或料件送入管壁内进行加热。
三、热传递原理管式炉的热传递原理主要包括对流传热、辐射传热和导热传热三种方式。
1.对流传热在管式炉内，热传递油被加热后，以对流方式进行传递。
具体来说，油经过热交换器后，流经管道返回至燃烧室，并再次被加热。
这样的循环过程既可以保证油温度达到要求，也可以保证工件或料件得到均匀的加热。
2.辐射传热在管式炉内，燃烧室内部的高温气体可以通过辐射方式传热。
燃烧室顶部通常安装有辐射板，将燃烧室内部的辐射热传递给管式炉内的工件或料件。
3.导热传热在管式炉内，热传递油经过热交换器被加热后，进入管壁内，经过管壁的导热传递机制将热量传递给工件或料件。
在管壁内，热传递油流经管子时，管子的壁厚会对导热传热起到一定的影响。
四、总结以上是管式炉的相关原理介绍，管式炉的应用非常广泛，可以用于热处理、干燥、烘焙等不同领域的生产过程。
在工业生产中，管式炉对于提高生产效率、改善产品质量等方面起到了重要作用。
管式炉原理
管式炉原理
管式炉是一种常见的工业加热设备，它通过燃烧燃料来产生热能，并将热能传递给管内的加热介质。
管式炉原理简单易懂，下面将详细介绍它的工作原理。
管式炉的主要构成包括炉体、燃烧器和管束。
炉体是炉内各部件的支撑结构，通常由钢材制成，具有良好的热稳定性和结构强度。
燃烧器是炉体上的一个装置，用于将燃料和空气充分混合并点火燃烧，产生高温的燃烧气体。
管束则是由许多金属管子组成，用于传递热能。
管束内的加热介质可以是水、油或蒸汽等。
管式炉的工作原理是这样的：首先，通过控制系统将燃料和空气送入燃烧器中，利用点火设备点燃燃料，形成燃烧火焰。
燃烧火焰产生的高温燃烧气体经过燃烧器的引导，进入管束内部。
在管束内，燃烧气体与管壁接触，通过传导、对流和辐射等方式将热能传递给管内的加热介质。
在加热介质内部，热能的传递使其温度升高。
加热介质带着热能从管束内流动出来，进入需要加热的物体或工艺过程中进行传热。
在传热过程中，加热介质的温度逐渐降低，直至回到管束内部，再次接受热能的传递。
这样循环往复，实现了对物体或工艺过程的持续加热。
需要注意的是，管式炉可以根据不同的需求进行设计和调节。
通过调整燃料和空气的比例、燃烧器的结构，以及管束的材料和布置等因素，可以实现不同的加热效果。
此外，管式炉还可
以配备烟气净化和废气排放设备，以满足环保和安全要求。
总之，管式炉通过燃烧燃料产生高温燃烧气体，并将热能传递给管内的加热介质，实现对物体或工艺过程的持续加热。
其原理简单易懂，广泛应用于各个行业的加热领域。
石油化工管式炉的基础知识
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。
本科毕业设计--炼油厂管式加热炉工艺设计
摘要对于石油化工等行业，管式加热炉是使用最普遍的加热设备。
在石油加工的各项工作之中，管式加热炉都起着重要作用。
使用管式加热炉技术，除了可以降低生产成本外,还能够有效地节约能源。
但在当今节能减排的大形势之下，管式加热炉的耗能过大缺点还是日显突出。
在本设计中，通过优化管式加热炉的整体结构，并根据装置的操作情况和特点制定出一套改善方案，来提高管式加热炉的热效率，从而实现节能作用。
本设计适用于使用常减压工艺技术的管式加热炉，通过对整个工艺过程的仔细分析，及对各种优化方案的选择，最终确定了使用两台辐射-对流型圆筒加热炉共同工作的设计方案。
除此之外，通过对管式加热炉的工艺进行计算，包括辐射室及对流室的结构尺寸、燃料用量、炉内压力等参数的计算，以达到管式加热炉结构优选的目的。
通过使用螺杆膨胀机以实现烟气余热二次利用，进一步提高热效率，实现能源的节约。
关键词：热效率；结构优选；辐射—对流型加热炉；余热二次利用AbstractTube heating furnace is the most widely used heating equipment in the petrochemical industry. Tube heating furnace play a most significant role in the works of petroleum processing. Using the technology of Tube heating furnace can not only reduce the cost of production, but also can reserve energy effectively .however，in the trend of saving energy nowadays, the drawbacks of Tube heating furnace that it cost so much energy becomes more and more obvious each day . In this design, I made a optimized plan by optimizing the Overall Structure of Tube heating furnace and also according to operating conditions and characteristics of the device. With the help of the optimized plan, we can rise the thermal efficiency of Tube heating furnace ,and then reach the goal of Energy conservation. The tube heating furnace in this design is applied to the atmospheric-vacuum technology，after a careful analysis of the entire process and the choices of a variety of optimizations, I finally made the combined operation scheme of two sets of radiation-convection cylindrical heating furnaces. Besides, in the process calculation of the tube furnace, which include the calculation of the structural dimensions of the radiation chamber and convection room, the calculation of furnace pressure, the calculation of fuel consumption, to reach the appointment of optimizing the structure of Tube heating furnace. By using the screw expander as the waste heat recycling equipment of flue gas can improve thermal efficiency and saves energy much better.Key words:Thermal efficiency ;structure optimizing; Radiation-convection type heating furnace; heat Recycling目录摘要 (I)Abstract (II)1 引言 (1)1.1 课题的选择依据及其意义 (1)1.2 当今国内外炼化加热炉的节能技术应用现状及发展 (1)1.2.1 当今国内外炼化加热炉的节能技术应用现状 (1)1.2.2 我国炼化加热炉节能技术的应用情况 (2)1.2.3管式加热炉节能技术的发展趋势 (3)1.3节能设计的新型技术 (3)1.4 确定设计方案 (4)2 管式加热炉工艺计算 (5)2.1 计算设计热负荷及加热炉选型 (5)2.1.1 计算设计热负荷 (5)2.2 燃烧过程计算 (7)2.2.1计算燃料的热值 (8)2.2.2 计算理论空气量 (9)2.2.3 选取过剩空气系数及加热炉排烟温度 (9)2.2.4 计算加热炉热设计效率 (10)2.2.5 燃料气用量 (11)2.2.6 计算烟气流量 (12)2.3 辐射室热力计算 (12)2.3.1 估算辐射段热负荷 (13)2.3.2 选取辐射室炉管表面热强度 (14)2.3.3 估算辐射室炉管管壁温度 (15)2.3.4 计算辐射室炉管加热表面积 (16)2.3.5 确定辐射室炉管管程数、管径及管心距 (17)2.4 辐射室炉体尺寸 (18)2.4.1 辐射炉管的节圆直径、有效长度 (18)2.4.2 辐射炉管根数 (19)2.4.3 辐射段炉膛直径 (19)2.4.4 辐射段炉膛高度 (20)2.5对流室炉体尺寸 (21)2.5.1 对流室炉管管径、管心距 (21)2.5.2 对流室炉管管长及对流室宽度 (21)2.6 辐射段传热核算 (25)2.6.1 当量冷平面 (25)2.6.2 总辐射交换因数 (26)2.6.3 辐射段热平衡 (28)2.6.4 辐射段烟气出口温度 (29)2.6.5 核算辐射段热负荷 (30)2.6.6 核算辐射段表面热强度 (30)2.6.7 核算辐射段油料入口温度及辐射段炉管壁温 (31)2.7 对流段的传热计算 (32)2.7.1 对流段热负荷 (32)2.7.2 对流段内的传热平均温差 (32)2.7.3 对流室炉管内膜传热系数 (33)2.7.4 对流室炉管外膜传热系数 (35)2.7.5 对流管的总传热系数 (38)2.7.6 对流室内炉管表面积及管排数 (39)2.7.7 对流炉管的表面传热强度 (40)2.8 过热蒸汽段计算 (41)2.8.1 过热蒸汽段烟气平均温度 (41)2.8.2 过热蒸汽段两种介质换热的平均温差 (41)2.8.3 管内介质的质量流速 (42)2.8.4 过热蒸汽管的对流传热系数 (43)2.8.5 过热蒸汽段炉管表面积及管排数 (45)2.9 炉管压降计算（有相变化） (47)2.9.1 汽化段压力降 (47)2.9.2 加热段压力降 (54)2.9.3 加热炉炉管总压力降 (56)2.9.4 加热炉炉管入口压力 (57)2.10 烟囱计算 (57)2.10.1 烟气通过对流段的阻力 (57)2.10.2 烟气由辐射段到对流段的阻力 (59)2.10.3 烟气由过热蒸汽段到烟囱的阻力 (60)2.10.4 烟气在烟囱挡板处的阻力 (61)2.10.5 烟气在烟囱内的摩擦损失 (62)2.10.6 烟气在烟囱内的动能损失 (63)2.10.7 烟囱高度 (63)2.11工艺计算结果汇总 (65)3 辐射—对流型圆筒加热炉配件及炉管系统的选用 (67)3.1 炉管材料的选择 (67)3.2 钉头管 (68)3.3 炉管吊钩 (68)3.4 炉管拉钩 (69)3.5 看火门 (69)3.6人孔门 (70)3.7 防爆门 (72)3.8 清扫门和吹灰器 (72)4 辐射—对流型圆筒加热炉结构的选用 (73)4.1 加热炉主体结构 (74)4.1.1 辐射室结构 (74)4.1.2 对流室结构 (75)5 优化烟气余热再利用方案 (76)结论 (77)谢辞 (78)参考文献 (79)炼厂管式加热炉工艺设计1 引言1.1 课题的选择依据及其意义在近些年中，我国的经济发展形式日益壮大，与此同时，我们对能源的需求与依赖也日益凸显。
管式炉结构和原理
管式炉结构和原理嘿，今天咱们来唠唠管式炉的结构和原理。
这管式炉啊，在好多地方都能用得上呢。
先说说它的结构吧。
管式炉呢，有个炉体，这个炉体就像是它的家一样，把其他的部件都包裹在里面。
炉体一般是用那种耐高温的材料做的，为啥呢？那肯定得耐高温不然在工作的时候还不得出问题嘛！我觉得啊，这材料的选择真的很重要，要是选错了，那后面可就麻烦大了。
在炉体里面呢，有管式的炉膛。
这个炉膛啊，就像一个管道一样，不过它是特殊的管道哦。
它的形状大概就是长长的，细细的。
有的时候，你会看到炉膛的周围有一些加热元件。
这些加热元件是干啥的呢？哈这还用问吗？当然是给炉膛加热的呀！它们就像一个个小火苗，不断地给炉膛提供热量呢。
再来说说它的原理吧。
其实啊，原理也不是特别复杂。
当我们给管式炉通电或者通上燃料（这个得看管式炉的类型啦）之后呢，那些加热元件就开始工作啦。
加热元件一工作，炉膛就开始升温。
这时候，我们要是把需要处理的东西放进炉膛里面，这个东西就会在高温的环境下发生一些变化。
比如说，如果是对金属进行热处理，在炉膛里高温的作用下，金属的内部结构就会发生改变，从而达到我们想要的性能。
那在操作管式炉的时候呢，有一点要特别注意！就是温度的控制。
温度要是控制不好，要么达不到我们想要的效果，要么就可能把东西弄坏了。
我就遇到过这种情况，刚开始的时候没太在意温度控制，结果出来的产品就不咋地。
后来才知道，这温度控制可是个关键环节呢！这个环节可以根据实际情况自行决定怎么去把握温度的升降速度之类的。
还有哦，管式炉在工作的时候，可能会产生一些废气啥的。
这些废气怎么处理呢？这也是个值得思考的问题。
一般来说，会有专门的排气装置。
但是呢，这个排气装置的设计和维护也很重要。
要是排气不畅，那废气在炉体里面憋着，也不是个事儿呀！。
管式炉操作步骤
管式炉操作步骤一、管式炉的基本概念管式炉是一种用于加热物体的装置，其工作原理是通过燃烧燃料产生的高温气体传导热量给被加热物体。
管式炉具有加热速度快、温度均匀稳定等优点，在很多工业领域得到广泛应用。
二、管式炉的操作步骤1. 准备工作在操作管式炉之前，首先需要进行一些准备工作。
包括检查炉体是否完好，燃烧器是否正常，燃料是否充足等。
2. 打开燃气阀门在确认炉体和燃烧器状态正常后，可以打开燃气阀门。
燃气阀门控制燃气的流量，根据需要进行调节。
3. 点火打开燃气阀门后，需要进行点火操作。
可以使用火柴或打火机点燃燃气。
在点火时要注意自身安全，避免发生火灾事故。
4. 调节温度点火后，可以通过调节燃气阀门的开度来控制炉内温度。
开度越大，燃气流量越大，温度越高；反之则温度越低。
5. 加入被加热物体当炉内温度达到所需温度后，可以将被加热物体放入管式炉中。
要注意保持物体与炉体的适当距离，避免发生烧伤事故。
6. 加热时间控制根据被加热物体的性质和要求，需要控制加热时间。
可以通过设定计时器或者观察物体的颜色变化来判断加热时间。
7. 关闭燃气阀门加热完成后，需要关闭燃气阀门，停止燃气的供应。
避免燃气泄漏造成安全隐患。
8. 清理炉体在使用管式炉之后，需要对炉体进行清理。
清理过程包括清除炉体内的残留物、清洗炉体表面等。
保持炉体的清洁有助于延长使用寿命。
9. 安全注意事项使用管式炉时，需要注意一些安全事项。
如避免炉体和物体过热导致烧伤，保持炉体周围的通风良好，避免燃气泄漏等。
10. 维护保养定期对管式炉进行维护保养，可以保持其正常运行和延长使用寿命。
维护保养包括清洗炉体、更换燃烧器等。
三、总结管式炉是一种常用的加热设备，在很多工业领域都发挥了重要作用。
操作管式炉时，需要经过准备工作、打开燃气阀门、点火、调节温度、加入被加热物体、控制加热时间、关闭燃气阀门、清理炉体等步骤。
同时还需要注意安全事项和定期维护保养。
只有正确操作和维护管式炉，才能保证其正常运行和安全使用。
管式炉操作流程
管式炉操作流程管式炉是一种常见的工业设备，广泛应用于石化、冶金、电力等行业。
它使用管道进行加热和冷却，具有高效、节能、稳定的特点。
为了确保管式炉的正常运行和安全操作，操作流程至关重要。
本文将介绍一般的管式炉操作流程，并提供一些操作技巧。
1. 准备工作在操作管式炉之前，必须进行一系列的准备工作。
首先，检查炉体和管线的密封情况，确保没有泄漏。
其次，检查燃油、燃气和冷却介质的储备量，足够供应运行期间的需求。
最后，在操作人员穿戴好防护装备，确保操作安全。
2. 启动炉体启动炉体是管式炉操作的第一步。
操作人员应按照操作手册上的步骤，逐个启动炉体中的设备。
首先，启动燃油或燃气供应系统，确保炉体能够正常燃烧。
然后，启动风机，调整风量和燃料喷嘴的位置，使炉膛内形成适当的空气和燃料混合气体。
最后，启动点火设备，将点火火焰送入炉膛，使其燃烧稳定。
3. 控制温度管式炉主要用于加热或冷却物料流经的管道，因此控制温度是操作的关键。
操作人员应通过监测炉体内的温度传感器来实时监控管道温度。
如果温度偏离设定值，应及时调整燃料供应量、风量以及冷却介质的流量，以达到所需的温度要求。
4. 监测压力在管式炉运行过程中，压力的监测也非常重要。
操作人员应定期检查炉体内的压力传感器，并根据实际情况调整炉内的压力。
如果压力超过了安全范围，则需要采取相应的措施，如减少燃料供应、增加冷却介质的流量，以保证管式炉的安全运行。
5. 清洁与维护管式炉在长时间运行后，炉体内会积累一定的污垢，此时需要进行清洁与维护工作。
操作人员应使用专用工具将炉体内的污垢清除，同时检查炉体中的管道是否存在损坏或堵塞的情况。
另外，定期对炉体内的设备进行润滑和保养，确保其正常运行。
6. 关闭炉体当管式炉工作结束或需要进行维护时，操作人员需要将炉体关闭。
关闭炉体的操作流程与启动时相反。
首先，关闭点火设备，停止火焰的燃烧。
然后，关闭风机和燃油或燃气供应系统，停止燃料的供应。
最后，关闭冷却介质的供应，并等待炉体冷却后进行后续的清洁和维护工作。
石油化工管式工艺加热炉简介
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石油化工管式工艺加热炉简介郑战利管式加热炉在一个有衬里的密闭体内设置有大量的相互连接的优质或合金无缝钢管，被加热介质在一连串的无缝钢管内以很高流速通过，燃料在密闭体内燃烧产生高温烟气，高温烟气通过辐射、对流和传导把热量传给被加热介质，把被加热介质加热到生产工艺规定的温度或完成一定的化学反应深度；这类设备统称为管式加热炉。
管式加热炉的范畴包含热水和蒸汽锅炉、热载体加热炉、油田水套炉、输油管道加热炉、炼油和石化生产装置的工艺加热炉等。
今天我们所讲的管式加热炉是炼油和石油化工生产装置的工艺加热炉，简称为石化工艺加热炉。
石化工艺加热炉的主要特点是1.被加热介质为易燃、易爆的液体或气体，且温度和压力较高。
操作条件苛刻。
安全运行要求高。
2. 加热方式为明火加热。
3. 长周期连续生产。
4. 所用燃料为液体或气体燃料。
管式加热炉应满足的要求1. 完成一定的传热任务，燃料耗量少、需要的传热面积小。
2. 被加热介质不受局部过热。
3. 在纯加热型管式加热炉中，被加热介质无分解或仅有极少量分解。
4. 在加热—反应型管式加热炉中，保证被加热介质的反应深度达到生产工艺要求，且炉管中结焦量最少。
5. 安全、稳定、连续运行周期在3~5年。
6. 排烟中的有害物含量和噪声必须符合国家标准规定。
管式加热炉的主要操作参数1、有效热负荷：为各种被加热介质从体系入口状态到出口状态所吸收的能量之和，它等于供给能量与损失能量之差， Kw2、排烟损失热量：排出体系的烟气带走的热量。
Kw3、燃料不完全燃烧损失热量：由于燃烧设备及燃烧工况等原因造成燃料没有完全燃烧而未能释放出的反应热。
Kw4、散热损失热量：体系内所有设备及管线表面向周围环境中散失的热量。
Kw5、附属设备能耗：鼓风机、引风机、吹灰器、热载体循环泵等辅助设备所耗掉的能量，按供给这些设备的能量计算。
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1、热载体炉
• 当加热要求均匀缓和，严格控制和调节加 热温度时，常采用间接热源加热的方法。 • 这种方法的加热设备和用热设备是分开的， 中间由一种热载体的循环来传递热量。加 热热载体的加热炉叫热载体炉。
• 这种炉子微正压操 作，结构紧凑，体积小， 耗用金属材料及占地面积亦少。这种炉子 一般都要采用“燃烧器控管系统”这样高 水平的自动化控制系统。 • 炼油装置用热载体炉的炉型选择原则与蒸 馏炉一样， • 当热负荷不大于30MW时，一般选用辐射对流型圆筒炉； • 当热负荷大于30MW时，则选用立管或卧管 的立式炉和箱式炉。
炉投资/ 10~17 10~12 12~16 总投资
25~30 25~30
管式炉各部分工程费比例
炉名 常压炉 碳钢管 常压炉 连续 柴油 Cr5Mo 焦化炉 制氢炉 重整炉 加氢炉 管
盘管系统
钢结构 炉衬
62
25 13
76
16 8
52
26 22
58
30 12
74
16 10
66
15 19
四、炼油装置各种常见的管式炉
• 热载体炉的最大特点是流量大、温升小。 塔底重沸炉也具有这一特点，并且某些塔 底重沸炉如芳烃联合装置中的二甲苯塔底 重沸炉，其被加热介质还兼作热载体，因 此，将这类管式炉也并入热载体炉一类。 • 纯粹的热载体炉通常不气化，与之相比， 重沸炉的主要特点是一 般都有较大的气化 率，甚至高达50% -70%。
• 二苯混合物具有水的某些特性，因此早期 的联苯炉都类似于锅炉，如火管式联苯炉、 水管式联苯炉。但石化行业用的联苯炉基 本上还是管式炉。如圆筒炉、立管或卧管 式立炉和箱 式炉。十多年前出现了一种结 构型式较为特殊的多层螺旋盘管式联苯炉 一般盘管层数为二 至四层，多为三层，其 管心距接近于炉管外径，彼此紧密相联、 分层放置。其中最内一层一半管面受辐射 传热，另一半管面受对流传热，其余各层 均受对流传热。
• 石油化工常用的热载体有联苯类和热油类， 联苯类主要是二苯混合物。它是联苯和联 苯 醚组成的低共熔共沸混合物，亦称道生 (DOWTHERH），其加热炉也称“联苯炉” 或“道生炉”。 • 热油类主要是石油产品或副产品经加工制 得，导热油如透平油、四线脱蜡油、芳烃 三线 油、常压三线油、YD导热油等，其加 热炉亦称"热油炉"。
第三讲炼油装置管求 • 二、选择加热炉时应基础数据 • 三、炼油管式炉的特殊性和重要性 • 四、炼油装置各种常见的管式炉
一、对炼油装置管式炉的基本要求
• (1)全面满足炼油工艺的要求，例如热负荷、 压降、加热均匀性等； • (2)技术先进可靠，经济合理，并应能满足 长周期、安全、平稳、运行的要求； • (3)结构紧凑、占地面积少、投资省；
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(4)热效率高，操作费用低； (5)操作方便、安全可靠、操作弹性大； (6)使用寿命长、检修维护方便； (7)满足环保要求，大气污染和噪声污染应 符合国家和地方法规的规定。
二、选择加热炉应用的基础数据
• (1)原料的流量、吸热量(热负荷)和出人口条 件——温度、压力、汽化率等； • (2)原料的理化性质：密度、粘度、管程和 反应热等； • (3)燃料种类——燃料气、燃料油或油气混 烧，烧油时的雾化剂种类等； • (4)燃料性质：组成、密度、粘度、热值等， 烧油时还应有雾化剂的性质如温度和压力 等；
• 炉管内的工艺介质大都具有腐蚀性，诸如 硫腐蚀、酸腐蚀、氢腐蚀、氢加硫化氢腐 蚀等等，在管式炉内均有不同程度的存在。 • 炉管外的烟气有高温硫一钒腐蚀和低温露 点腐蚀等。 • 因此，在炉管选材和运行监控中对腐蚀问 题均应予以充分的重视。
炼油管式炉的重要性
• 炼油管式炉的重要性表现在其能耗、基建 投资和污染问题在炼油装置中都占有相当 重要 的地位。 • 管式炉的燃料消耗在炼油装置总能耗中占 有相当大的比例： • 少则20% ~30%， • 多则80% ~90%，
• (5)生产和检修的特殊要求，如工况变化情 况、油膜最高温度限制、介质在炉管内的 停留时间、最大允许压降、注水(汽)口和烧 焦口位置等； • (6)建厂地区的气象和地质资料，如风力、 地震、场地土及冬季计算温度等； • (7)环境保护、职业安全卫生及其他要求等。
三、炼油管式炉的特殊性和重要性
• 与炼油装置中的其他设备相比，管式炉的 特殊性在于直接火焰加热； • 与一般工业炉相 比，管式炉的盘管要承受 高温、高压和介质腐蚀； • 与锅炉相比，管式炉盘管内的介质不是水 和蒸汽，而是易燃、易爆、易裂解、易结 焦和腐蚀性较强的油和气。 • 这些就是炼油装置管式 炉的主要特点。
能耗比例
装置名称 管式炉能耗/ 装置总能耗 常减压 蒸馏 82~92 焦化 ~90 连续 重整 ~82 柴油 加氢 ~30
• 管式炉的基建投资占有相当大的份额。加 热型管式炉的工程费占装置工程费的比例 较小，加热一反应型管式炉占的比例则较 大 工程费比例
工程费 常减压 焦化 连续 重整 柴油 加氢 6~8 制氢 乙烯
• 管式炉内的热传递是通过炉管管壁进行的。 由于需要足够的传热温差，加上内膜热阻、 焦垢层热阻、管壁金属热阻和各种受热不 均匀性的作用，管壁金属温度一般要比管 内介质高几十到一百多度。 • 这是与一般设备完全不同的。 • 再者，炉管直接与火焰接触，任何泄漏都 可能造成 爆炸或火灾，这也是非见火设备 不能相比的。
• 加热型管式炉的炉管壁温在400- 650℃之间， 而加热一反应型管式炉(制氢转化炉)的管壁 金属温度常常在850 - 1000℃范围内。 • 管式炉盘管承受的工作压力低的如蒸馏炉， 一般是 1 ~ 3MPa，高的如高压加氢炉，可 高达18 ~ 20MPa。
• 炼油管式炉炉管内的介质大都是原油、馏分 油、溶剂、氢气等。在高温下油和溶剂极易 裂解、析碳，严重时则结焦。结焦后管壁温 度增加，而裂解和结焦又相应加剧，如此形 成恶性循环，从而影响产品品质，缩短运转 周期，甚至烧穿炉管。油、溶剂和氢气等一 旦穿出炉管，火灾和爆炸就在所难免。因此， 从设计和操作两方面保证炉管受热均匀，防 止局部过 热，避免介质裂解和结结垢，既 是保证和提高产品品质的关键，也是保证管 式炉长周期、平 稳、安全运转的关键。