一種管式加熱爐深度節(jié)能工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于管式加熱爐領(lǐng)域，尤其是涉及一種管式加熱爐深度節(jié)能工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]長期以來，煙氣中硫化物所弓I起的酸露點(diǎn)腐蝕嚴(yán)重，影響煉油裝置加熱爐設(shè)備的長周期安全運(yùn)行。為了保護(hù)設(shè)備，往往需要提高煙氣最終排放溫度，使冷表面的溫度高于露點(diǎn)溫度，從而防止或減少結(jié)露產(chǎn)生酸腐蝕。隨著煉油廠對節(jié)能降耗的要求越來越高，煙氣酸露點(diǎn)腐蝕成為降低管式爐排煙溫度、提高熱效率的主要障礙，給煉油廠帶來巨大困擾。探求減緩和防止煙氣酸露點(diǎn)腐蝕的方法，不僅是煉油廠加熱爐減少設(shè)備損害的重大課題，也是進(jìn)一步提高加熱爐熱效率的要求。
[0003]為了解決加熱爐及換熱器低溫腐蝕與積灰間題，以允許降低排煙溫度，提高加熱爐效率，理論上可以采取的措施有:(I)加強(qiáng)燃料的深度脫硫處理；⑵采用高效換熱技術(shù)；
[3]協(xié)調(diào)好煙氣側(cè)放熱系數(shù)與空氣側(cè)吸熱系數(shù)的關(guān)系，控制金屬壁溫；(4)發(fā)展涂料耐磨性、耐熱耐酸性技術(shù)及鋼材的耐腐蝕能力，改善材料的性能。
[0004]目前有關(guān)措施(2)(3) (4)的專利和文獻(xiàn)有很多，提出了很多工藝方法和設(shè)備。由于目前煉油廠管式加熱爐大多使用燃料氣(煉廠氣、天然氣或液化石油氣)，都含有相當(dāng)數(shù)量的H2S氣體，但實(shí)際生產(chǎn)操作中燃料氣硫含量檢測值常常為100?300 μ L/L,有時(shí)甚至更高，導(dǎo)致排煙溫度很高，熱效率難以達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)期水平。從根本上講，要減少腐蝕必須先脫除燃料中的硫或硫化氫，但是目前已公開的專利和文獻(xiàn)中基本沒有燃料氣深度脫硫的工藝或設(shè)備。但是對于第一點(diǎn)，加強(qiáng)燃料的深度脫硫處理，目前尚未有文獻(xiàn)或?qū)＠麍?bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種新的管式加熱爐深度節(jié)能方法，使用該管式加熱爐深度節(jié)能方法，新增氣體脫硫反應(yīng)器，使燃料氣中的硫含量不大于10 μ L/L左右，從而可以降低管式加熱爐煙氣的露點(diǎn)溫度和管式加熱爐的排煙溫度，避免了換熱器的露點(diǎn)腐蝕，同時(shí)可以提高管式加熱爐的燃燒強(qiáng)度，節(jié)省燃料氣，大大提高管式加熱爐的熱效率。
[0006]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0007]一種管式加熱爐深度節(jié)能工藝，可用于石油化工領(lǐng)域的管式加熱爐的深度節(jié)能，提高加熱爐的熱效率，具體采用以下步驟:
[0008](I)在燃料氣管路上游設(shè)置燃料氣預(yù)熱器，使燃料氣，一般為常溫的煉廠氣、天然氣或液化石油氣，預(yù)熱到脫硫反應(yīng)所需的最佳工藝溫度；
[0009](2)在燃料氣管路下游設(shè)置氣體脫硫反應(yīng)器，對預(yù)熱的燃料氣進(jìn)行深度脫硫；
[0010](3)在空氣管路上設(shè)置空氣預(yù)熱器，對空氣進(jìn)行預(yù)熱；
[0011](4)在管式加熱爐的進(jìn)口設(shè)置雙預(yù)熱燃燒器，深度脫硫的燃料氣與預(yù)熱的空氣經(jīng)雙預(yù)熱燃燒器進(jìn)入到管式加熱爐中，燃料和空氣同時(shí)預(yù)熱后，熱強(qiáng)度高，燃燒放熱反應(yīng)劇烈，從而能夠充分進(jìn)行燃燒，能量利用率高，節(jié)約燃料氣，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的效果。
[0012]優(yōu)選地，料氣經(jīng)燃料氣預(yù)熱器預(yù)熱至100-50(TC，然后進(jìn)入氣體脫硫反應(yīng)器。
[0013]優(yōu)選地，燃料氣經(jīng)燃料氣預(yù)熱器預(yù)熱后仍然達(dá)不到氣體脫硫反應(yīng)器所需的反應(yīng)溫度，再經(jīng)過管式加熱爐輔助加熱至100-50(TC，然后進(jìn)入氣體脫硫反應(yīng)器。
[0014]優(yōu)選地，燃料氣進(jìn)行深度脫硫后，其中的硫含量不大于10 μ L/L，燃料氣由于硫含量極低，從根本上降低了煙氣的露點(diǎn)溫度，從而可以降低排煙溫度，提高加熱爐效率。
[0015]優(yōu)選地，空氣經(jīng)空氣預(yù)熱器加熱至100_500°C。
[0016]優(yōu)選地，雙預(yù)熱燃燒器為增加熱強(qiáng)度，均化管式加熱爐內(nèi)流場，避免生成高溫氮氧化物的燃燒器。
[0017]更加優(yōu)選地，高溫氮氧化物的含量不大于50 μ L/Lo
[0018]除此之外，燃料氣還可以不經(jīng)預(yù)熱直接通過燃料氣管路通入到氣體脫硫反應(yīng)器進(jìn)行深度脫硫，采用常規(guī)低氮氧化物燃燒器即可。
[0019]當(dāng)加熱爐采用燃料氣時(shí)，對燃料氣進(jìn)行深度脫硫，使燃料氣中硫含量小于30μ L/L，則可使露點(diǎn)溫度減低至100?110°C，煙氣換熱后的排煙溫度可降低到140°C以下。如果能將燃料氣中硫含量降低到10 μ L/L左右，則可使煙氣換熱后的排煙溫度可降低到100°C左右，加熱爐效率可達(dá)到94%。
[0020]燃料氣脫硫可以從根本上降低露點(diǎn)溫度，減少加熱爐及余熱回收系統(tǒng)的煙氣酸露點(diǎn)腐蝕，降低排煙溫度，提高熱效率。同時(shí)燃料氣脫硫還可減少隨煙氣排放到大氣的硫化物，減輕對環(huán)境的污染，解決加熱爐露點(diǎn)腐蝕的問題。
[0021]本發(fā)明通過對目前石油化工管式加熱爐進(jìn)料流程進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，新增氣體脫硫反應(yīng)器，使燃料氣中的硫含量不大于?ο μ L/L,降低加熱爐的排煙溫度，充分保證整個(gè)加熱爐裝置的熱效率，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0022](I)燃料氣經(jīng)過深度脫硫后，燃燒后的煙氣中303含量極低，露點(diǎn)溫度降低，避免了換熱器低溫段傳熱元件的露點(diǎn)腐蝕，從而進(jìn)一步可以降低排煙溫度，加熱爐整體的熱效率大大提尚;
[0023](2)燃料氣主要采用高溫?zé)煔膺M(jìn)行預(yù)熱，同時(shí)可以采用加熱爐輔助加熱，工藝流程完善且簡單；
[0024](3)燃料氣和空氣同時(shí)預(yù)熱后進(jìn)入雙預(yù)熱燃燒器，燃燒強(qiáng)度高，能量利用率高，可以節(jié)約燃料。
[0025](4)燃料氣深度脫硫后煙氣中SO3極低，采用雙預(yù)熱燃燒器后NOx極低，環(huán)保效果好。
[0026](5)本發(fā)明工藝流程簡單，投資費(fèi)用較低，可以保證整體流程設(shè)備長周期運(yùn)行。
【附圖說明】
[0027]圖1為實(shí)施例1中本工藝的示意圖；
[0028]圖2位實(shí)施例2中本工藝的示意圖。
[0029]圖中，I為燃料氣管路，11為燃料氣預(yù)熱器，12為氣體脫硫反應(yīng)器，2為空氣管路，21為空氣預(yù)熱器，3為雙預(yù)熱