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(jìn)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(jìn)行。這種工藝特點(diǎn)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(yùn)行的特點(diǎn)。這是一對既統(tǒng)一又辯證的矛盾,只有在良好的設(shè)計(jì)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(diǎn)。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(shí)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(yùn)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(jì)效益,由此可見,良好的加熱爐設(shè)計(jì)和操作是延遲焦化裝置實(shí)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(jì)應(yīng)該具有如下特點(diǎn):
—針對給定的原料和加熱爐進(jìn)料性質(zhì)以及相應(yīng)的工藝參數(shù),有很強(qiáng)的適應(yīng)性和可靠性。
—輻射室爐管的熱強(qiáng)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(qiáng)度,使?fàn)t管內(nèi)油品有較短的停留時(shí)間,希望427℃以上油品停留時(shí)間不要超過30秒。
—盡可能均勻的爐膛內(nèi)溫度場和熱強(qiáng)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(diǎn)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(yùn)行時(shí)間(在低循環(huán)比工況下),應(yīng)在一年以上。