不同热性能增加熔炉运行时长制造技术

一方面，本发明专利技术涉及具有布置与未被加热部分毗邻的被加热部分的熔炉。多个直管由第一材料形成并且至少部分地被置于在所述被加热部分中。多个回弯头操作地与所述多个直管联接。所述多个回弯头由第二材料形成并且至少部分地被置于在所述未被加热部分中。所述第一材料显示了比所述第二材料更高的最高温度，因此促进增加所述熔炉的运行时间。所述第二材料显示了比所述第一材料更好的耐磨性能，因此促进所述熔炉的耐磨性。

Different thermal properties increase furnace operation time

On the one hand, the invention relates to a furnace with a heating part arranged adjacent to the part not heated. A plurality of straight pipes are formed by the first material and are at least partially placed in the heated part. A plurality of back bends are connected with the plurality of straight pipes operationally. The plurality of return elbows are formed from a second material and are at least partially placed in the unheated portion. The first material shows a higher maximum temperature than the second material, thereby facilitating an increase in the operation time of the furnace. The second material shows better wear resistance than the first material, thereby promoting the wear resistance of the furnace.

【技术实现步骤摘要】
不同热性能增加熔炉运行时长本申请是申请号为201480012778.2（国际申请号是：PCT/US2014/021070）、申请日为2014年3月6日、名称为“不同热性能增加熔炉运行时长”的分案申请。对相关应用的交叉引用本申请要求于2013年3月7日提交的美国临时专利申请61/774,421的优先权，并且通过引用包含了该临时专利申请的全部内容以用于任何目的。背景。
本专利技术大体上涉及用于精炼操作的装置，并且更具体地，但非限制地，涉及利用加热盘管的延迟焦化操作，所述加热盘管具有由第一材料构造的直管和由第二材料构造的回弯头，其中所述第一材料和所述第二材料显示了不同的热性能，尤其是，但非限制地，设计最高管金属温度。
技术介绍
延迟焦化指的是包括在熔炉中加热残油进料到裂解温度的精炼过程，所述残油进料由重的、长链烃分子组成。通常，在所述延迟焦化过程中使用的熔炉包括被布置为多通构造的多个管。加热所述残油进料裂解了所述重的，长链的烃分子，并产生气体、轻质产品和固化焦。所述气体和轻质产品进一步被精炼成不同的液体燃料和气体燃料。所述固化焦随后被压碎并且作为燃料源被出售。在所述延迟焦化过程中，固化焦在所述多个管的内表面上形成。这个现象被称为“结垢”。固化焦是绝缘体并且导致形成多个管的材料温度（在这里指的是“管金属温度”）在操作中逐步增加。例如，干净的管可能需要例如945°F的管金属温度以加热所述残油进料到900°F。相比而言，结垢的管可能需要显著更高的管金属温度以加热所述残油进料到900°F。在使用一段时间后，所述多个管最终达到设计最高管金属温度。正如在本文中所使用的那样，术语“设计最高管金属温度”指的是所述多个管的最高安全操作温度。在所述设计最高管金属温度以上，热应力可能是导致所述多个管的磨损和疲劳的原因之一，由此使得所述熔炉操作不安全。在达到所述设计最高管金属温度时，所述多个管必须被清洗以去除所述固化焦。清洗将使所述多个管回到与干净的管有关的管金属温度状态。清洗所述多个管通常涉及机械清洗、蒸汽-空气脱焦、清刮、或在线剥落中的至少一个。在线剥落涉及去除包括多个管的结垢的通路使其不再工作并且热冲击所述多个管。所述多个管在规定的时间长度内快速地被加热（膨胀）并冷却（收缩）。在冷却过程中，所述结垢的管收缩从而导致在其中积累的固化焦的一部分脱离。所述固化焦被冲洗出所述结垢的管并且在焦炭鼓中被加工。在线剥落的优势是每次仅仅一个通路被剥落，进而允许剩余通路正常的运行。然而，在线剥落的功效在它每次被执行时都可能会降低。清刮涉及使具有金属钉和粗砂的泡沫或塑料“清管器”穿过所述管。当所述清管器穿过所述结垢的管时，所述清管器旋转并且从所述结垢的管的内表面上刮掉所述固化焦。蒸汽-空气脱焦涉及在较高温度下使蒸汽-空气混合物循环通过所述多个管。来自所述蒸汽-空气混合物的空气被用来燃烧来自所述多个管的所述内表面的所述固化焦，同时来自所述蒸汽-空气混合物的蒸汽保证所述燃烧温度不超过所述设计最高管金属温度。在大多数情况下，在清洗过程中，所述多个管构成的一个通路至少必须去除而不能接收所述残油进料。在某些情况下，所述整个熔炉必须停止工作。这导致生产力的降低和利润的损失。因此，设计所述熔炉使在清洗之间的时间周期最大化是非常重要的。转让给GreatSouthernIndependent有限责任公司的美国专利7,670,462涉及一种用于在线清洗黑油加热管和延迟焦化加热管的系统和方法。高压水充量在正常过程操作中被喷射通过所述加热管，以防止所述加热管结垢和停工。所述水充量经历强烈的沸腾和蒸发。所述强烈的沸腾引起在所述加热管之内的刷洗作用。进一步，所述水充量流过所述加热管，接着更热的过程流体流过所述加热管，这导致了所述加热管的膨胀和收缩，这种膨胀和收缩引起冲击作用。转让给D-COK,LP的美国专利申请公开2007/0158240涉及一种用于炼焦器的在线剥落的系统和方法。离线加热管子被添加到在线炼焦加热管子。当在线管子将被剥落时，流动被转移到所述离线管子，因此允许所述炼焦器加热器的完整操作。
技术实现思路
本专利技术大体上涉及精炼操作。一方面，本专利技术涉及具有布置在与未被加热部分毗邻的被加热部分的熔炉。多个直管由第一材料形成并且至少部分地被置于在所述被加热部分中。多个回弯头操作地与所述多个直管联接。所述多个回弯头由第二材料形成并且至少部分地被置于在所述未被加热部分中。所述第一材料显示了比所述第二材料更高的设计最高管金属温度，因此促进增加所述熔炉的运行时间。所述第二材料显示了比所述第一材料更高的耐磨性能，因此促进所述熔炉的耐磨性。另一方面，本专利技术涉及一种制造加热过程盘管的方法。所述方法包括由第一材料形成多个直管并且由第二材料形成多个回弯头。所述多个直管与所述多个回弯头接合。所述多个直管和所述多个回弯头在熔炉之内被定向成使得所述多个直管至少部分地被置于在被加热部分之内并且所述多个塞集管至少部分地被置于在未被加热部分之内。所述第一材料显示了比所述第二材料更高的设计最高管金属温度，因此促进增加所述熔炉的运行时间。所述第二材料显示了比所述第一材料更高的耐磨性能，因此促进所述熔炉的耐磨性。附图说明通过结合附图参照下面的具体实施方式，可以获得对于本专利技术的所述方法和系统更加全面的理解，其中：图1是根据示范性实施例的精炼系统的示意图；图2A是根据示范性实施例的熔炉的平面图；图2B是熔炉管的剖视图，其示出了在熔炉管中固化焦的积累；图3是根据示范性实施例的用于制造加热盘管的过程的流程图。具体实施方式参照所述附图，本专利技术的不同的实施例现在将更加完整的被描述。然而，本专利技术可以以很多不同的形式实施，并且不应该解释为局限于在本文中陈列的实施例，相反，所述实施例被提供以便本公开将是彻底的和完整的，并且将为本领域的技术人员完整地传达本专利技术的范围。图1是根据示范性实施例的精炼系统的示意图。精炼系统100包括常压蒸馏单元102、真空蒸馏单元104、和延迟焦化单元106。在典型的实施例中，所述常压蒸馏单元102接收原油原料120。水和其他污染物通常在所述原油原料120进入所述常压蒸馏单元102之前被从所述原油原料120中去除。所述原油原料120在常压下被加热到，例如，大约650°F到大约700°F之间的温度范围。在大约650°F-700°F以下沸腾的轻质材料122被捕获并且在其他地方被加工以生产，例如，燃气，石脑油、汽油、喷气燃料、以及柴油燃料。在大约650°F-700°F以上沸腾的更重的材料123（有时称为“常压渣油”）从所述常压蒸馏单元102的底部被去除并且被运送到所述真空蒸馏单元104。仍然参照图1，所述更重的材料123进入所述真空蒸馏单元104并且在极低气压下被加热到例如在大约700°F到大约800°F之间的温度范围。在大约700°F-800°F以下沸腾的轻质组分125被捕获并且在其他地方被加工以生产，例如，汽油和沥青。在大约700°F-800°F以上沸腾的残油进料126（有时称为“减压渣油”）从所述真空蒸馏单元104的底部被去除并且被运送到所述延迟焦化单元106。仍然参照图1，根据示范性实施例，所述延迟焦化单元106包括熔炉108和焦炭鼓110。所述残油进料126被预热并且被送到所述熔炉108本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种熔炉，其包括：被加热部分；多个直管，其由第一材料形成并且至少部分地被置于在所述被加热部分中；多个回弯头，其操作地与所述多个直管联接，所述多个回弯头由第二材料形成并且至少部分地被置于在所述被加热部分外部；其中所述第一材料显示了比所述第二材料更高的设计最高管金属温度，由此促进增加所述熔炉的运行时间；并且其中所述第二材料显示了比所述第一材料更好的耐磨性能，从而促进所述熔炉的耐磨性。

【技术特征摘要】
2013.03.07 US 61/7744211.一种熔炉，其包括：被加热部分；多个直管，其由第一材料形成并且至少部分地被置于在所述被加热部分中；多个回弯头，其操作地与所述多个直管联接，所述多个回弯头由第二材料形成并且至少部分地被置于在所述被加热部分外部；其中所述第一材料显示了比所述第二材料更高的设计最高管金属温度，由此促进增加所述熔炉的运行时间；并且其中所述第二材料显示了比所述第一材料更好的耐磨性能，从而促进所述熔炉的耐磨性。2.根据权利要求1所述的熔炉，其包括与所述多个直管联接的多个塞集管，所述多个塞集管由所述第二材料形成。3.根据权利要求2所述的熔炉，其中，所述多个塞集管至少部分地被置于在所述被加热部分外部。4.根据权利要求1所述的熔炉，其中，所述第一材料是奥氏体材料。5.根据权利要求1所述的熔炉，其中，所述第二材料是铁素体材料。6.根据权利要求1所述的熔炉，其中，所述第一材料是TP347H。7.根据权利要求1所述的熔炉，其中，所述第二材料是9Cr-1Mo。8.根据权利要求1所述的熔炉，其中，所述多个回弯头是180度弯头。9.一种制造加热过程盘管的方法，所述方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：BT杨，RT米什卡，
申请(专利权)人：福斯特惠勒美国公司，
类型：发明
国别省市：美国,US