苯乙烯装置蒸汽过热炉优化改造总结.pdf
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1、苯乙烯装置蒸汽过热炉优化改造总结王乃志(中国石化海南炼油化工有限公司,海南 洋浦 )摘要:对苯乙烯装置蒸汽过热炉余热回收系统进行了 高效加热炉节能改造,改造后排烟温度从 降低至 以下,热效率由 提高至 ,排放质量浓度由 降低至 。装置改造后节能效果显著,降低了污染物 和 的排放,同时也从根本上解决了低排烟温度下空气预热设备及尾部烟道的露点腐蚀问题。改造后的各项指标满足设计要求并且具有可观的经济效益,为今后同类型装置或者其他加热炉节能改造采用此技术提供了全面的参考。关键词:苯乙烯装置蒸汽过热炉热效率烟气系统空气系统燃料气复合阻蚀系统低 燃烧中国石化海南炼油化工有限公司 苯乙烯装置蒸汽过热炉为立式
2、箱型立管加热炉,辐射室采用单排双面辐射立管,由两个炉膛组成,共用一个对流室,主要工艺介质为过热蒸汽(加热至 以上)。燃烧器采用底烧附墙型燃烧器,炉膛温度 。原设计在地面设有一套余热回收系统,采用玻璃板空气预热器回收对流段出口烟气的余热以加热空气,加热后的空气进入燃烧器燃烧,排烟温度在 左右波动,加热炉热效率 。另外,由于辐射室炉膛温度高达 ,较常规管式加热炉高出很多,烟气 排放质量浓度高达 ,已超出企业排放限值。为了进一步提高加热炉操作和管理水平、优化工艺流程、降低排烟温度、提高热效率、解决 超标排放问题 ,对苯乙烯蒸汽过热炉采用“高效超净工业炉余热回收技术”进行 高效加热炉节能改造。工艺线路
3、选择加热炉烟气余热回收系统的先进性是保证其热效率的主要因素。目前,国内加热炉余热回收系统基本都采用一段式,其特点为设置一段空气预热器,引风机位于空气预热器后端,引风机将对流段出口烟气引入空气预热器与空气进行换热,以降低排烟温度并对助燃空气进行预热 。排烟温度直接影响加热炉的热效率,同时更低的排烟温度可能发生硫酸露点腐蚀 ,且排烟温度低于 时,空气预热器烟气侧局部低温区可能产生冷凝水。由于烟气中含硫污染物的存在,冷凝水 值在 以下时,排放时需要加碱液进行中和,而低温烟气中的 无法中和,因此尾部烟道及烟囱存在腐蚀的可能 。受以上因素影响,一般加热炉的排烟温度在 以上,热效率在 以下,难以进一步降低
4、温度及提高热效率。基于上述情况,苯乙烯蒸汽过热炉采用“高效超净工业炉余热回收技术”进行改造,其核心在于设置一套燃料气复合阻蚀系统,利用中压蒸汽对燃料气加热到适当温度后,送入燃料气精制器。在燃料气精制器中装填复合阻蚀剂,将燃料气中的有机硫、有机氮、有机氯等有害杂质转化为无机物,再进行吸附脱除后送入燃烧器洁净燃烧,在燃烧之前解决露点腐蚀和污染物的问题。预热器底部析出的冷凝水接近中性,不用另加碱液进行中和即可直接排放,使得在加热炉降低排烟温度时,空气预热器、引风机及尾部烟道和烟囱能够长期稳定运行。同时,经燃料气精制器精制处理后的燃料气不会在燃烧器金属软管处产生铵盐结晶体,避免收稿日期:;修改稿收到日
5、期:。作者简介:王乃志,工程师,毕业于北京化工大学,主要从事石油炼制方面的工作。联系电话:,:。了管道堵塞 ,也避免了燃料气中的 以上常温液态组分带液不完全燃烧生成炭黑颗粒。另外,通过燃料气精制处理去除了燃料气中的含氮化合物,减少了燃料型 的生成,而且通过空气和燃料气双预热结合 (,计算流体力学)数值模拟对各工况下的燃烧情况进行了仿真优化设计,实现了在低氧含量情况下燃料气的完全燃烧,并使燃烧生成的高温烟气在炉膛内循环流动,减少了燃烧过程中产生的热力型 ,实现了降低 排放的目的。改造方案 工艺流程设计燃料气组成见表 ,余热回收介质特性见表 。主要流程包含烟气系统、空气系统、燃料气复合阻蚀系统,工
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