[0001] 本发明属于石油化工行业连续重整装置，特别涉及一种加热工艺及设备，能将重整装置中所有需要加热的工艺介质组合到同一台加热炉中，并能顺利实现各物料热负荷自由调节的组合式加热炉工艺及设备。

[0002] 在石油化工行业中，连续重整装置主要用来生产高质量汽油或为下游提供优质化工原料，我国近年来在引进技术的基础上已经兴建了几十套重整装置。这些装置的反应进料加热炉大多采用联合的辐射室，即将4种反应物料的加热盘管组合在一起布置在同一个辐射室中，一般称为四合一加热炉。也有少数装置因工艺原因采用3种反应物料，炉子则为三合一加热炉。这些加热炉一般均为自然通风，不设空气预热器，燃烧器布置在侧面或底面，烟气余热由对流段产生蒸汽来回收，对流室设在辐射室顶部。

[0003] 为了尽量减少反应物料的压降，现有四合一加热炉中的反应进料全部只在辐射室的U形盘管中加热，而不经过对流室预热。为了回收辐射室出来的温度约为800℃的高温烟气的余热，基于引进技术的现有四合一加热炉全部都在对流室设置了蒸汽发生器，这就相当于大概有三分之一的优质燃料其实是用来发生蒸汽了。由于中国的国情是煤多油少，煤贱油贵，这么多的燃料气用来发生蒸汽是不经济的。

[0004] 原则上讲，工艺装置应该把优质燃料的热量全部用来加热工艺介质，烟气的余热应考虑采用空气预热系统来回收，因为预热后的空气可以有效的降低燃料消耗。而工艺装置所需要的蒸汽则应由动力站锅炉来提供：第一，动力锅炉可以燃用更劣质的燃料，如煤、石油焦、垃圾等；第二，动力锅炉可以产生更高品质的蒸汽，产生的蒸汽可以先做功后供汽。因此，动力锅炉产汽的成本远远低于工艺装置用优质燃料产汽的成本。

[0005] 对于连续重整装置，除了上述的四种反应进料之外，通常还有另外的3种或4种物料需要加热，如预加氢进料以及2-3种塔底重沸介质，这些介质目前通常都采用独立的辐射对流型加热炉来加热。所以重整装置除了有一台四合一加热炉外，通常还设置有3-4台圆筒型加热炉。

[0006] 针对四合一加热炉产生蒸汽的现状，业界已申报有不少专利(实用新型)技术来解决产汽问题，计有以下：1.构想一个顶烧、烟气下行的辐射室，对流段落地布置，预加氢及重沸介质进对流段，而对流段的每个物料均另外设置一台接力加热炉来实现调节；
2.设置多个对流段分别加热预加氢进料及重沸介质，在每个对流段入口的烟道上分别设置补燃设施来调节各对流负荷；
3.对流段仍然设产汽设施，但在辐射段出口设置可调节的高温烟气旁路，旁路的高温烟气与对流出口的烟气混合进入空气预热器，以高温烟气走旁路来提高预热器入口烟气温度，进而提高空气预热温度，实现减少燃料消耗、减少产汽的目的；
4.采用蓄热燃烧技术，直接取消四合一加热炉对流段。

[0007] 由于技术、工程上的各种难度，上述几种技术均未在工程实践中得到推广使用。重整四合一加热炉对流段产生蒸汽的现状并没有改变。

[0008] 本发明的目的是提供一种重整加热炉组合加热工艺及设备，在满足各物料加热以及调节要求的前提下，取消四合一加热炉对流段的产汽，最大限度地降低燃料气用量，实现全厂经济效益的最大化。

[0009] 本发明的目的采用了如下技术方案来实现：本发明所述的连续重整组合式加热炉是将重整装置的反应进料、预加氢进料、重沸介质，全部整合到一个加热炉中，预加氢进料与各路重沸介质均另设蒸汽预加热器，由此组成一个加热系统；各反应进料的热负荷由辐射室中的燃烧器进行调节，而对流室中的各种物料，如预加氢进料及各路重沸介质等的热负荷则由各自的蒸汽预热器以及余热回收系统中的调节手段来进行调节。其工艺过程：位于辐射室的燃烧器利用预热后的空气燃烧后，加热辐射室中的重整反应介质，离开辐射室的高温烟气进入对流室；预加氢介质及各重沸介质先经过各自的蒸汽预热器加热，然后进入对流室将其加热至所需温度；离开对流室的烟气则进入低温空气预热器中预热燃烧空气。高温空气预热器位于对流室适当的部位，以充分利用烟气温位，将空气加热至合理高位。整个加热系统中不再产生任何蒸汽，从而达到最大限度节约燃料的目的。

[0010] 本发明所述的组合式重整加热炉加热设备，主要由辐射室、对流室(含高温空气预热器)、低温空气预热器、蒸汽预加热器、鼓风机、引风机以及烟囱构成，各部分之间通过管道连接。在辐射室侧壁或底部设置燃烧器；对流室位于辐射室之上，蒸汽预加热器(三台或四台)以及低温空气预热器位于地面，引风机和鼓风机分别位于低温空气预热器的两侧，烟囱位于引风机之后。

[0011] 本发明中对流物料(预加氢进料、汽提塔重沸进料、石脑油重沸进料等)在进入对流室之前，均先经过蒸汽预热器利用外来蒸汽进行预热，一方面是为了进一步降低加热炉的燃料消耗，另一方面是给对流物料的热负荷提供了需要的调节手段。蒸汽预加热器、燃烧器、余热回收系统的各种调节手段的综合运用，满足加热炉及各物料的调节要求。

[0012] 本发明中燃烧空气先进入低温空气预热器中预热，然后进入位于对流室适当部位的高温空气预热器中继续加热，以期充分利用烟气温位，将空气加热至合理高位，从而达到最大限度节约燃料的目的。

[0013] 综上所述，本发明是将重整的四台反应进料加热炉和另外三台(或四台)预加氢进料加热炉及重沸加热炉整合到一起，组成一个系统，对重整装置的所有需加热的工艺介质一并加热。本加热系统用能合理，调节手段灵活，可将原有四合一加热炉的热效率提高3％以上，同时采用高空气预热温度，彻底取消重整四合一炉的对流室产汽，因而重整装置的燃料消耗量得以大幅度减少。附图说明

[0014] 附图1是本发明的工艺流程图。图中：1、燃烧器；2、辐射室；3、高温空气预热器；4、对流段；5、对流排管；6、蒸汽预热器；
7、烟道；8、支烟道；9、低温空气预热器；10、鼓风机；11、引风机；12、烟囱；13、风道。

[0015] 结合附图1，说明本发明的具体实施例。如附图1所示：本发明所述的重整加热炉主要由辐射室2、对流室4、蒸汽预热器6、落地低温空气预热器9、鼓风机10、引风机11以及烟囱12构成，各部分之间通过管道连接。辐射室的底部或侧壁设置燃烧器1。辐射室2为四合一组合结构，即四种反应进料各自进入U型盘管、4组盘管组合成一个整体辐射室。对流室4坐落于辐射室的顶部，自下至上分别排列着预加氢进料排管、高温空气预热器3、汽提塔重沸进料排管、石脑油重沸进料排管等。对流室出口的烟气经烟道7、支烟道8进入到低温空气预热器9进一步回收热量。离开低温空气预热器的烟气经引风机11排入烟囱12中。空气经鼓风机10鼓入低温空气预热器9预热后进入高温空气预热器3中，最终将空气加热到500度的高温进入燃烧器1中。

[0016] 与重整装置常规加热炉比较，本发明的优点有：1.极大地节约了装置的燃料气消耗。据测算，装置的燃料气消耗最高可以减少40％；
2.减少了加热炉数量，取消了装置的产汽系统，装置的总投资及操作难度大幅下降；
3.装置占地面积显著减少。

[0017] 以120万t/a连续重整装置为例，本发明能实现的直接经济效益计算如下。辐射段反应热负荷：57.34MW
原对流产汽热负荷：27.96MW
预加氢进料热负荷：6.71MW
汽提塔重沸热负荷：10.49MW
石脑油重沸热负荷：13.01MW
原有产汽方案加热炉燃料总消耗：
(57.34+27.96)/90％+(6.71+10.49+13.01)/92％
＝94.78+30.21＝124.99MW
采用本发明方案后组合加热炉的燃料总消耗则为：
(57.34+11.72)/92％＝75.07MW
因此而节约的燃料热量为：124.99-75.07＝49.92MW
折合成每年标准燃料油为：49.92/42.19*3600*8400＝35781t
按照燃料油2400元/t计算每年节约的成本为：35781*2400＝8587万元
取消的对流原产蒸汽：27.96MW
现对流物料预加热需消耗蒸汽：6.71+10.49+13.01-11.72＝18.49MW
两项之和折合成每年蒸汽量：(27.96+18.49)/3.0*3600*8400＝468216t
按照中压蒸汽120元/t，因蒸汽而减少的收入：
468216*120＝5619万元
本发明每年的净效益为：8587-5619＝2968万元

[0018] 附图1中对流段入口物料的种类、出入口温度、排列的先后顺序等，仅是为了说明本发明的思路而示意的。项目实施中可以视具体情况做出调整及优化。

[0019] 附图1中空气预热器的级数、空气进出口温度、烟气进出口温度等，仅是作为说明本发明的思路而示例的，项目实施过程中可以视具体情况做出调整及优化。

[0020] 附图1中示例中的外来蒸汽，应当理解为以低成本能源供给的热量，例如可以为煤、石油焦或太阳能等能源，也可以是蒸汽方式或导热油方式。

[0021] 为了解决开工过程中个别对流物料的优先加热问题，可以对该物料采用冗余的蒸汽加热能力或者设置开工加热炉，这些设置不影响本发明关于装置正常运行的技术思路。

[0022] 应当理解，上述示例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于供本领域技术人员了解本发明的内容并据此决策实施，而并非是具体实施方式的穷举，不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明的技术方案进行局部修改或者局部等效替换、而未脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应包含在本发明的权利要求范围当中。