СПОСОБ ОЧИСТКИ ЗМЕЕВИКА ПЕЧИ С ВЕРТИКАЛЬНЫМИ ТРУБАМИ ОТ КОКСООТЛОЖЕНИЙ Российский патент 2012 года по МПК C10B43/00 

Изобретение относится к нефтепереработке, в частности к способам очистки змеевика печи с вертикальными трубами от коксоотложений.

Известен способ очистки труб печей от коксоотложений, включающий предварительный нагрев труб до 300-650°С (преимущественно 450-500°С) с последующей продувкой водяным паром по ходу движения образующихся продуктов. Нагрев продолжают до 650°С, после чего через каждые полчаса меняют направление движения потока на противоположное (реверс) /Вольфсон С.И. Паровоздушный способ удаления кокса из печей нефтеперерабатывающих заводов. М., Гостоптехиздат, 1963, с.26-53).

Недостатком известного способа являются значительные затраты времени (18-38 часов) на очистку трубчатой печи от коксоотложений.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому способу является способ очистки крекинговых печей, включающий предварительный нагрев труб до 450-500°C с продувкой водяным паром по ходу движения образующихся продуктов-частиц коксоотложений с последующим дополнительным нагревом труб последовательными участками от начала до конца до 700-850°С (под участком подразумевается секция из нескольких труб, охватываемых пламенем одной или нескольких горелок, так называемая зона нагрева) /А.с. SU №1726493 А1. БИ №14, 15.04.92/.

Нагрев труб последовательными участками способствует равномерному поступлению в транспортирующий поток частиц коксоотложений и их выносу из печи.

Однако при очистке таким способом печей с вертикальными трубами происходит интенсивное удаление частиц коксоотложений первой секции и спонтанная закупорка проходного сечения труб следующих секций печей, еще не подвергшихся такой очистке, что приводит к увеличению продолжительности операции удаления коксоотложений из-за затрат времени для устранения завалов в трубах змеевика печи.

Задачей изобретения является сокращение времени очистки змеевика печи с вертикальными трубами от коксоотложений.

Это достигается тем, что в способе очистки змеевика печи с вертикальными трубами от коксовых отложений, включающем предварительный нагрев труб до 450-500°C с продувкой водяным паром по ходу движения образующихся продуктов и последующим дополнительным нагревом труб секциями до 700-850°C с перемещением зоны нагрева, согласно изобретению зону нагрева последовательно перемещают в направлении от выходной к входной секциям змеевика печи.

При нагреве труб до 700-850°С в среде водяного пара коксоотложения прокаливаются с потерей летучих веществ, при этом кокс подвергается усадке, становится хрупким и вследствие значительного различия коэффициентов термического расширения металла трубы и кокса, достигающего 10-20-кратной величины, поверхность контакта разрушается, кокс растрескивается, откалывается от стенок трубы и выносится потоком водяного пара из змеевика печи в виде дисперсного (зернистого) вещества.

Первоочередная очистка выходной (концевой) секции змеевика печи позволяет увеличить проходное сечение этой секции и тем самым обеспечить свободный проход дисперсного кокса от предыдущих неочищенных секций змеевика печи, стабилизировать процесс его удаления.

Параллельное расположение вертикальных труб и пламени горелки печи позволяет более четко устанавливать границу и величину поверхности нагрева секции, выдерживать заданную очередность их перемещения в направлении от выходной к входной секциям змеевика печи.

Вышеописанная стабилизация процесса удаления дисперсного кокса позволяет осуществить очистку труб без проведения операции по остановке печи для отглушения реакционного змеевика от технологической системы и тем самым сократить продолжительность очистки труб от коксоотложений.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Производят замену углеводородного сырья, поступающего в змеевик печи из вертикальных труб, на водяной пар. При этом змеевик печи не отглушают от технологической системы и в печи поддерживают температуру 450-500°С. Водяной пар подают по ходу движения потока от входной к выходной секциям змеевика печи. Затем проводят дополнительный нагрев только одной выходной (концевой) секции змеевика печи до температуры 700-850°С соответствующей группой горелок, увеличивая в них расход топлива, также увеличивают и подачу водяного пара в змеевик печи, контролируя величину технологических параметров по выносу зернистого кокса из змеевика печи визуально по «гляделке» или по звуку (шуму, ударам) коксовых частиц в трубах выносной системы.

После очистки труб выходной секции змеевика печи процесс очистки переводят на предыдущую соседнюю секцию идентичным регулированием величины технологических параметров, а параметры очищенной выходной секции возвращают на прежний, более мягкий режим с температурой 450-500°С. Аналогично и последовательно проводят очистку остальных вертикальных труб змеевика печи в направлении от выходной к входной секциям змеевика печи. Дисперсный кокс из печных труб вместе с потоком водяного пара направляют в узел улавливания продуктов очистки.

В таблице приведены данные по продолжительности очистки змеевика печи от коксоотложений по предлагаемому способу и прототипу в зависимости от температуры дополнительного нагрева секций змеевика печи.

Показатели способа очистки труб змеевика печи № операции по очистке змеевика печи Температура нагрева секций (участков) змеевика печи предлагаемого способа и прототипа, °С Продолжительность операции по очистке змеевика печи, час* Среднеарифметическая продолжительность операций, час Предлагаемый способ Прототип Предлагаемый способ Прототип 1 700 15 8 - - 2 800 12 32 13,5 20 3 850 12 7 13 15,6 4 700 15 36 13,5 20,7 5 800 13 7 13,4 18 6 850 12 2,5 13,1 19,1 7 700 15 8 13,4 17,5 8 800 13 25 13,3 18,5 9 850 12 7 13,2 17,2 10 700 15 36 13,4 19,1 11 800 12 7 13,3 18 12 850 12 32 13,1 19,1 * расход водяного пара регулируют по выносу коксоотложений из змеевика печи.

Как видно из таблицы, очистка змеевика печи путем дополнительного нагрева секций с последовательным перемещением зоны нагрева по направлению от выходной к входной секциям змеевика печи позволяет сократить продолжительность очистки по сравнению с прототипом на 5-7 часов или на 46% (относит.).

Изобретение относится к нефтепереработке, в частности к способам очистки змеевика печи с вертикальными трубами от коксоотложений. Способ включает предварительный нагрев труб до 450-500°C с продувкой водяным паром по ходу движения образующихся продуктов и последующим дополнительным нагревом труб секциями до 700-850°C с последовательным перемещением зоны нагрева. Согласно изобретению зону нагрева перемещают в направлении от выходной к входной секциям змеевика печи. Изобретение позволяет сократить продолжительность очистки змеевика печи на 5-7 час. 1 табл.

Способ очистки змеевика печи с вертикальными трубами от коксоотложений, включающий предварительный нагрев труб до 450-500°C с продувкой водяным паром по ходу движения образующихся продуктов и последующим дополнительным нагревом труб секциями до 700-850°C с перемещением зоны нагрева, отличающийся тем, что зону нагрева последовательно перемещают в направлении от выходной к входной секциям змеевика печи.