Печи установок термодеструкции (висбрекинг, замедленное коксование)

Назначение печей для процессов термодеструкции

Трубчатые печи огневого нагрева для установок висбрекинга и замедленного коксования предназначены для термического крекинга тяжёлых нефтяных остатков с целью повышения глубины переработки нефти и получения светлых нефтепродуктов. Оборудование обеспечивает точный контроль температуры и времени пребывания сырья в зоне реакции, что критически важно для управления процессом коксообразования.

Печи применяются в составе двух типов установок:

• Висбрекинг — мягкий термический крекинг гудрона и мазута для снижения вязкости и получения котельного топлива, дистиллятных фракций и газа;
• Замедленное коксование — глубокий термический крекинг тяжёлых остатков с получением нефтяного кокса, газойля, бензина и газа.

Технические характеристики

Параметры печей рассчитываются индивидуально под тип сырья, требуемую производительность и режим процесса. Базовые характеристики:

Конструктивное исполнение

Печи для процессов термодеструкции изготавливаются в радиантно-конвективном исполнении с учётом специфики высокотемпературного крекинга и склонности сырья к коксообразованию:

• Радиантная камера — зона интенсивного нагрева с горелочными устройствами, обеспечивающими равномерное распределение теплового потока по периметру змеевика;
• Конвективный пакет — секция с оребрёнными трубами для утилизации тепла дымовых газов и предварительного подогрева сырья;
• Змеевиковая система — трубные змеевики увеличенного диаметра (100–200 мм) с минимальным гидравлическим сопротивлением для снижения скорости коксообразования;
• Система паровой завесы — подача водяного пара в змеевик для снижения парциального давления углеводородов и замедления коксообразования;
• Футеровка — многослойная теплоизоляция из жаростойких материалов с низкой теплопроводностью;
• Система автоматики — контроль температуры стенки труб, давления, расхода сырья и пара, блокировки по аварийным режимам.

Особенности печей для висбрекинга

Печи висбрекинга работают в режиме мягкого термического крекинга с целью снижения вязкости гудрона без интенсивного коксообразования:

• Температура на выходе из печи строго контролируется в диапазоне 420–460 °С для предотвращения чрезмерного крекинга;
• Змеевики выполняются с увеличенным сечением для снижения линейной скорости потока и минимизации пристеночного перегрева;
• Предусмотрена система периодической паровой продувки змеевиков для удаления отложений кокса;
• Горелочные устройства с плавной регулировкой обеспечивают стабильный тепловой режим при изменениях нагрузки.

Особенности печей для замедленного коксования

Печи замедленного коксования работают в режиме глубокого термического крекинга с максимальным выходом дистиллятов и кокса:

• Температура на выходе достигает 480–500 °С, что требует применения жаропрочных сталей для змеевиков;
• Конструкция змеевиков минимизирует зоны застоя сырья для предотвращения локального коксообразования;
• Предусмотрена система быстрой остановки и продувки змеевиков паром при аварийных ситуациях;
• Печь работает в паре с коксовыми камерами, обеспечивая циклическую подачу нагретого сырья.

Борьба с коксообразованием в змеевиках

Коксообразование — основной фактор, ограничивающий межремонтный пробег печей термодеструкции. Завод НЕФТЕМАШ АРСЕНАЛ применяет комплекс мер для продления ресурса змеевиков:

• Оптимизация гидродинамики — расчёт профиля змеевика для обеспечения турбулентного режима потока и снижения пристеночной температуры;
• Паровая завеса — впрыск водяного пара снижает парциальное давление углеводородов и замедляет реакции полимеризации;
• Материалы змеевиков — применение сталей с повышенной стойкостью к науглероживанию и термической усталости;
• Контроль температуры стенки — стационарные термопары и пирометры позволяют своевременно выявлять зоны перегрева;
• Регламент продувок — система автоматической паровой продувки по таймеру или перепаду давления.

Соответствие нормативным требованиям

Оборудование проектируется и изготавливается в соответствии с:

• ГОСТ 24444-80 «Печи трубчатые для нефтеперерабатывающих заводов. Общие технические требования»;
• РД 311-Н-01-01 «Методические указания по расчёту и проектированию трубчатых печей»;
• ТР ТС 010/2011 «О безопасности машин и оборудования»;
• ФНП «Правила промышленной безопасности для опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением»;
• API 560 «Fired Heaters for General Refinery Service» (по требованию заказчика).

Преимущества оборудования от завода НЕФТЕМАШ АРСЕНАЛ

Расчёт на стойкость к коксообразованию

Проводится теплогидравлический расчёт с моделированием кинетики коксообразования, температурных полей змеевиков и гидравлического сопротивления. Учитываются состав сырья, требуемая глубина конверсии, межремонтный пробег.

Контроль качества сварных соединений

Все сварные швы змеевиков контролируются методами неразрушающего контроля: ультразвуковая дефектоскопия, радиография, капиллярный контроль. Сварщики аттестованы НАКС на работу с высоколегированными сталями.

Энергоэффективность

Применение оребрённых труб в конвективной зоне, рекуперация тепла дымовых газов и оптимизация аэродинамики топки позволяют достичь КПД до 91 % и снизить расход топлива на 10–20 %.

Сервисная поддержка

Завод предоставляет:

• шеф-монтаж и авторский надзор при пусконаладке;
• обучение персонала заказчика;
• гарантийное обслуживание (24 месяца с ввода в эксплуатацию);
• поставку запасных частей и модернизацию действующих печей.

Области применения

Печи для процессов термодеструкции поставляются для:

• модернизации действующих НПЗ с целью повышения глубины переработки тяжёлых остатков;
• строительства новых нефтеперерабатывающих комплексов с нулевым остатком;
• создания мини-НПЗ и установок коммерческой переработки мазута и гудрона;
• производств нефтяного кокса для металлургической и электродной промышленности.

Как заказать печь термодеструкции

Для подготовки технико-коммерческого предложения просим направить заполненный опросный лист с указанием:

1. типа установки (висбрекинг или замедленное коксование);
2. производительности установки по сырью (т/год или м³/час);
3. параметров сырья: плотность, вязкость, содержание серы, коксуемость, температура на входе;
4. требуемой температуры нагрева и рабочего давления;
5. желаемого межремонтного пробега и режима продувок;
6. предпочтительного вида топлива и климатического исполнения (У, ХЛ, Т по ГОСТ 15150).

Инженеры завода выполнят предварительный расчёт, подготовят габаритный чертёж и коммерческое предложение в течение 5–7 рабочих дней после получения ТЗ.

Частые вопросы

Какой срок изготовления печи?

Стандартный срок производства — 6–8 месяцев с момента утверждения конструкторской документации. Для печей замедленного коксования большой мощности срок может быть увеличен до 10 месяцев.

Выполняете ли вы монтаж и пусконаладку?

Да, завод проводит шеф-монтажные работы, а также комплексный монтаж «под ключ» через аккредитованных партнёров с допуском СРО. Пусконаладка выполняется совместно с технологическим лицензиаром при необходимости.

Как продлить межремонтный пробег печи?

Рекомендуем: соблюдать регламент паровых продувок, контролировать температуру стенки змеевиков, своевременно удалять отложения кокса, использовать сырьё с параметрами в рамках проектных значений. Завод предоставляет рекомендации по эксплуатации.

Возможна ли модернизация действующей печи?

Да, выполняем обследование, расчёт остаточного ресурса, замену змеевиков на более стойкие марки сталей, модернизацию горелочных устройств и систем автоматики с минимальным простоем установки.

Какая гарантия на оборудование?

Гарантийный срок — 24 месяца с даты ввода в эксплуатацию, но не более 36 месяцев с момента отгрузки с завода-изготовителя. Гарантия распространяется на материалы, сварные швы и герметичность змеевиков.