正常生產(chǎn)過程中加氫反應(yīng)溫度變化較大, 操作末期催化劑活性下降, 反應(yīng)溫度必須相應(yīng)升高,因此末期熱負荷較初期升高。 換熱器由于結(jié)垢造成回收熱量不足時, 這部分熱量也應(yīng)由加熱爐承擔(dān)。 另外加熱爐應(yīng)補償由于氫耗量較低或反應(yīng)熱較低而可能出現(xiàn)放出的反應(yīng)熱比設(shè)計值低的情況。 加熱爐的設(shè)計負荷應(yīng)充分考慮到以上這些因素。
加熱爐正常負荷應(yīng)按操作末期計算。 加熱爐設(shè)計負荷的選取, 國外各公司有不同的經(jīng)驗。 如有的公司規(guī)定總熱負荷為正常負荷加上進料預(yù)熱換熱量的 15% , 有的公司規(guī)定總熱負荷為正常負荷加上 50% 的反應(yīng)熱再加上 5% 的進料預(yù)熱換熱量。 由于反應(yīng)熱很難算準, 所以國內(nèi)設(shè)計多采用前一種規(guī)定。 按兩種規(guī)定算出的總熱負荷隨裝置不同而有所區(qū)別, 大概為正常負荷的 113～ 118倍。 若算出的負荷與正常負荷相差很大時, 應(yīng)對換熱器和加熱爐的負荷和費用進行*佳化計算,不宜取太高的爐子設(shè)計負荷。國內(nèi)裝置現(xiàn)有設(shè)計中加氫進料加熱爐的設(shè)計負荷相對于操作負荷普遍偏大。 根據(jù)一些裝置的標(biāo)定結(jié)果看, 加熱爐的實際操作負荷往往不到設(shè)計負荷的一半。 這不僅是投資的一種浪費, 對加熱爐的正常生產(chǎn)操作也帶來很多不利影響。 由于爐子操作負荷遠小于設(shè)計負荷, 正常生產(chǎn)中爐子只點燃少量的燃燒器, 未點燃燃燒器的風(fēng)門很難完全關(guān)死, 造成大量空氣漏入爐內(nèi), 也就是說低負荷生產(chǎn)時爐子的過剩空氣量很難加以控制, 過?？諝饬康脑龃髸@著降低爐子的熱效率, 增大燃料消耗。 另外, 低負荷生產(chǎn)時, 爐體散熱損失相對于燃料帶入爐內(nèi)熱量的比例也會有所提高。
這些裝置的實際生產(chǎn)經(jīng)驗表明設(shè)計熱負荷遠高于實際操作負荷對加熱爐正常操作并不是一件好事, 嚴重時將會使加熱爐難以操作。 加熱爐的設(shè)計負荷當(dāng)然應(yīng)該考慮到一些極限操作情況, 但到底是以一些裝置生產(chǎn)中很少可能出現(xiàn)的極限情況 作為設(shè)計負荷還是以正常生產(chǎn)中的操作負荷作為設(shè)計負荷很值得探討。
現(xiàn)在很多國外公司已允許設(shè)計負荷按正常操作負荷考慮, 這種設(shè)計思想值得我們借鑒。 隨著技術(shù)的進步, 反應(yīng)流出物與循環(huán)氫及原料油混合物的換熱得到進一步優(yōu)化, 換熱系統(tǒng)在操作末期換熱量的降低也比早期的裝置少的多, 因此應(yīng)逐步積累現(xiàn)有裝置的生產(chǎn)經(jīng)驗, 以確定出切合實際的設(shè)計負荷。 如果短期不利情況出現(xiàn)的機率不大,而裝置又可以通過調(diào)整操作條件使產(chǎn)品合格的話, 反應(yīng)進料加熱爐就不應(yīng)該再留太大的余量。 這一點對大型裝置尤其重要, 大型裝置進料加熱爐的設(shè)計負荷如仍留較大的余量, 將會引起爐子一次投資的大幅度上升。 建議大型裝置反應(yīng)進料爐的設(shè)計熱負荷控制在正常負荷的 1135 倍以內(nèi)。