[发明专利]用于炼油工艺炉的形成氧化铝的双金属管以及其制造和使用方法

说明书

技术领域

本发明提供了双金属管的组成、制造方法和使用方法，所述双金属管用于在炼油工艺炉中、更特别在炉辐射段炉管中输送烃原料，以减轻腐蚀、结焦和结垢。

背景技术

在典型炼油法中，作为炼油法的第一步骤，通过经过脱盐单元而从储存的重质原油中清除污染物（例如砂、盐和水）。然后通过使脱盐原油经过一系列热交换器，加热清洁的原油原料。然后使该原油经过炉，其将原油加热至较高温度。该炉可以是以油、天然气或炼厂燃料气体为燃料的炉或电燃炉，将油加热，油被注入常压蒸馏塔。极端高温使原油物理分裂成燃烧气体（炉燃料气体）和其它气态轻馏分、液体产物和常压渣油馏分。

大量的重渣油含量是重油的特征。常压渣油必须经过进一步精炼。在常压塔后，渣油在另一系列热交换器和之后的另一炉中进一步加热，并被送往真空蒸馏塔，在此从渣油中提取轻质减压瓦斯油和重质减压瓦斯油。留在真空塔底附近的剩余焦油液（减压渣油）可以（i）作为沥青回收，或（ii）施以进一步加工，例如炼焦。在各种炼焦法中，将渣油加热至850-1000°F（454-538℃）的高温，以由渣油中的芳香核热裂解出轻沸产物并从塔顶馏出，留下固体焦炭。

延迟焦化法是最广泛商业实施的焦化法之一。通过流经炉中的长管将渣油加热至焦化温度，然后使其在流入高圆柱形绝缘筒底部后在这种升高的温度下反应。将挥发性产物移至分馏塔，焦炭积聚在该筒中。来自分馏塔的重质液体产物再循环回炉中。当该筒装满焦炭时，将进料切换至第二筒。通过用高压水从中心向下钻孔并也用高压水切断其余部分，从该筒中采出焦炭以使该筒准备用于下一焦炭积聚周期。

在Fluid Coking^TM中，将渣油喷到容器（即反应器）中的焦炭粒子的热流化床上。将挥发性产物移至分馏塔，同时从该容器底部除去焦炭粒子并转移到另一容器（即燃烧器）中，在此用空气部分燃烧焦炭以向该方法供热。然后使焦炭再循环回反应器。由于这种方法产生的焦炭比加热该方法所需的多得多，从该方法中取出流体焦。

在FLEXICOKING^TM中，将第三容器（即气化器）添加到流化焦化法中。在气化器中，在净还原条件下用蒸汽和空气气化焦炭以产生含有氢气、一氧化碳、氮气和硫化氢的低BTU气体。使用吸附除去硫化氢。剩余低BTU气体在炼油厂内和/或在附近的发电厂中作为清洁燃料燃烧。

减粘裂化是低转化热法，最初用于降低用于重质燃料油用途的渣油粘度。当前其通常使用超过最低重质燃料油规格并刚好转化到获得15-30％的运输沸程液体的渣油，并仍具有符合重质燃料油规格的重质产物。由于这种方法无法容许结焦，要求其在可能限制转化的焦炭诱导期内而非在重质燃料油规格内。减粘裂化反应器可能类似于延迟焦化装置，带有炉管，然后是均热炉筒。但是，该筒的体积小得多，以限制整个液体产物流经时的停留时间。或者，整个减粘裂化炉可以是盘绕在炉内的长管。干扰导致焦炭形成并积聚在减粘裂化炉壁上，这要求定期除焦。

炼油工艺炉广泛用于加热各种业务中的烃原料，例如常压塔的原油进料、从常压塔送入真空塔的原油渣油等。最严苛的业务可能是延迟焦化装置的进料的加热。尽管焦炭沉积在任何炼油工艺炉中都构成问题，但由于所用高温和焦化器进料的残留性质，具有在经过焦化器预热炉和真空塔炉的辐射管的内壁上形成焦炭沉积物的显著趋势。

不论何种业务，焦炭沉积物的形成都是不合意的。焦炭沉积物由于扼流而造成管中提高的压力和由于焦炭沉积物的隔热作用而造成较高的管壁温度。较高压力和较高温度都造成管的过早破坏。此外，通常必须定期使该管停工并通过在高温下用经过该管的空气或另一氧化剂氧化以烧除沉积的焦炭来除去焦炭沉积物。这种定期烧除导致剧烈的热循环，这也降低该管的寿命。

焦化管式炉是延迟焦化法的核心。加热器提供该方法中的所有热。通常，每个炉有2至4程。管水平安装在侧面上并用合金吊架固定就位。多个燃烧器沿着管对面的辐射壁底部并垂直向上燃烧。高炉是有利的，因为顶棚管较不可能被火焰冲击和由于辐射和对流过热。通常只有加热器的辐射段用于加热延迟焦化装置用的油。在一些炼油厂利用焦化加热器的上对流段预热要送往分馏塔或用于其它用途（例如蒸汽发生）的油。