Фрагмент для ознакомления
2
В технологической схеме электрообессоливающей и атмосферно-вакуумной трубчатой установки (ЭЛОУ АВТ-6), проектная производительность которой по сырью достигает 300 тонн в час, ключевая роль в обеспечении термического разделения нефти принадлежит вертикальной факельной печи. Данный тип нагревательного оборудования предназначен для реализации процесса высокотемпературного нагрева мазута — тяжелого остатка первичной перегонки нефти, представляющего собой сложную многокомпонентную смесь высокомолекулярных углеводородов, смол, асфальтенов и металлосодержащих соединений.
Основным функциональным назначением рассматриваемой печи является обеспечение нагрева мазута до строго определенных температурных параметров, необходимых для его последующей переработки в вакуумном блоке установки. Подвод тепловой энергии к сырью осуществляется за счет прямого излучения факела и конвективного теплообмена с продуктами сгорания топливного газа или жидкого топлива. Процесс характеризуется высокой плотностью теплового потока в радиантной камере, где температура может достигать 800–900 °C, что предъявляет особые требования к материальному исполнению труб и надежности конструкции.
Конструктивное исполнение печи как вертикально факельной обусловлено стремлением к минимизации занимаемой площади при сохранении высокой производительности. Вертикальная ориентация факела способствует равномерному распределению тепловой нагрузки по высоте радиантной камеры и позволяет эффективно организовать движение дымовых газов. Горелочные устройства, как правило, располагаются в поду печи или в нижней части камеры, формируя вертикально направленный факел, который омывает поверхности экранных труб, по которым движется нагреваемый мазут. Принцип работы основан на передаче тепла тремя основными способами: излучением (радиацией) от раскаленных газов и футеровки, конвекцией от движущихся дымовых газов и теплопроводностью через стенку металла труб к потоку сырья.
Краткая характеристика процесса нагрева мазута в данной печи включает в себя строгое соблюдение технологического режима для предотвращения нежелательных явлений. Ввиду того, что мазут является термически нестабильным продуктом, при превышении допустимых температур нагрева или локальных перегревов (возникновении «тепловых пиков») возможно протекание вторичных реакций термического крекинга. Данные реакции приводят к разрыву углерод-углеродных связей, образованию легких газообразных фракций и карбенов, что, в свою очередь, провоцирует интенсивное коксообразование на внутренних стенках труб змеевика. Закоксовывание труб ведет к увеличению гидравлического сопротивления потока, ухудшению коэффициента теплопередачи и, как следствие, к росту температуры стенки трубы, что может стать причиной ее прогаров и аварийной остановки печи. В связи с этим, процесс ведется таким образом, чтобы обеспечить равномерный нагрев мазута без местных перегревов, а скорость потока в трубах поддерживается на уровне, гарантирующем турбулентный режим течения, что способствует интенсификации теплообмена и снижению риска отложения кокса.
Фрагмент для ознакомления
3
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Алиев, Р. А. Трубчатые печи в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности / Р. А. Алиев. – Москва : Химия, 1987. – 240 с.
2. Бакулин, Е. Н. Топливо и его сжигание в трубчатых печах / Е. Н. Бакулин. – Москва : Химия, 1985. – 312 с.
3. Баннов, П. Г. Процессы переработки нефти : учебное пособие / П. Г. Баннов. – Москва : ЦНИИТЭнефтехим, 2001. – 368 с.
4. Белоусов, В. П. Теплотехника и теплотехническое оборудование предприятий нефтепереработки / В. П. Белоусов. – Ленинград : Химия, 1989. – 336 с.
5. Берлин, М. А. Ремонт и эксплуатация трубчатых печей нефтеперерабатывающих заводов / М. А. Берлин. – Москва : Гостоптехиздат, 1962. – 168 с.
6. Глаголева, О. Ф. Технология переработки нефти. Часть 1. Первичная переработка нефти : учебник / О. Ф. Глаголева, В. М. Капустин. – Москва : Химия, 2006. – 400 с.
7. Гуревич, И. Л. Технология переработки нефти и газа. Часть 1 / И. Л. Гуревич. – Москва : Химия, 1972. – 360 с.
8. Ентус, Н. Р. Трубчатые печи в нефтепереработке и нефтехимии / Н. Р. Ентус, В. В. Шарихин. – Москва : Химия, 2002. – 320 с.
9. Исаченко, В. П. Теплопередача : учебник / В. П. Исаченко, В. А. Осипова, А. С. Сукомел. – Москва : Энергия, 1981. – 416 с.
10. Капустин, В. М. Нефтеперерабатывающая промышленность России / В. М. Капустин. – Москва : Химия, 2002. – 456 с.
11. Кузнецов, А. А. Расчеты процессов и аппаратов нефтеперерабатывающей промышленности / А. А. Кузнецов, С. М. Кагерманов, В. В. Крайнов. – Москва : Химия, 1974. – 344 с.
12. Кутателадзе, С. С. Теплопередача и гидродинамическое сопротивление : справочное пособие / С. С. Кутателадзе. – Москва : Энергоатомиздат, 1990. – 367 с.
13. Лебедев, П. Д. Теплообменные и сушильные установки / П. Д. Лебедев. – Москва : Энергия, 1972. – 320 с.
14. Литвинов, А. А. Теория и расчет трубчатых печей / А. А. Литвинов. – Москва : Гостоптехиздат, 1959. – 288 с.
15. Мановян, А. К. Технология переработки природных энергоносителей / А. К. Мановян. – Москва : Химия, 2004. – 456 с.
16. Мухутдинов, А. А. Эксплуатация и ремонт оборудования нефтеперерабатывающих заводов / А. А. Мухутдинов. – Казань : КГТУ, 2006. – 320 с.
17. Наметкин, С. С. Химия нефти / С. С. Наметкин. – Москва : Наука, 1984. – 528 с.
18. Поникаров, И. И. Расчеты машин и аппаратов химических производств и нефтегазопереработки / И. И. Поникаров, С. И. Поникаров. – Москва : Альфа-М, 2008. – 720 с.
19. Рабинович, Г. Г. Расчеты основных процессов и аппаратов нефтепереработки : справочник / Г. Г. Рабинович, П. М. Рябых, П. А. Хохряков. – Москва : Химия, 1979. – 408 с.
20. Ривкин, С. Л. Термодинамические свойства газов / С. Л. Ривкин. – Москва : Энергия, 1987. – 288 с.
21. Сарданашвили, А. Г. Примеры и задачи по технологии переработки нефти и газа / А. Г. Сарданашвили. – Москва : Химия, 1980. – 256 с.
22. Смидович, Е. В. Технология переработки нефти и газа. Часть 2. Крекинг нефтяного сырья / Е. В. Смидович. – Москва : Химия, 1980. – 328 с.
23. Сучков, В. П. Тепловые расчеты трубчатых печей / В. П. Сучков. – Москва : Гостоптехиздат, 1962. – 196 с.
24. Танатаров, М. А. Технологические расчеты установок переработки нефти / М. А. Танатаров. – Москва : Химия, 1987. – 352 с.
25. Шурыгин, А. П. Теплотехника и теплотехническое оборудование предприятий нефтяной и газовой промышленности / А. П. Шурыгин. – Москва : Недра, 1988. – 368 с.