[发明专利]反应器和加热器配置在石蜡脱氢工艺中的协同作用

说明书

提供了一种用于加热工艺流体的设备。该设备用于改善火焰加热器的占地面积和减小火焰加热器体积。该设备包括W形的工艺盘管以确保较小的单室火焰加热器以及具有较低轮廓的火焰加热器，从而提供相对于下游反应器定位的灵活性。

优先权声明

本申请要求在2015年6月30日提交的美国临时申请No.62/186781的优先权，该申请的内容通过引用整体结合于此。

技术领域

本发明涉及用于包含化学反应的过程中的火焰加热器/燃烧式加热器。

背景技术

火焰加热器是化工设备中的普通处理装置。火焰加热器将工艺物料流加热至反应温度，并且向具有吸热反应的工艺物料流供热。火焰加热器具有用于在外壳内部运送工艺流体的管的一般构型，其中使用燃烧器来燃烧燃料以加热管。

对于更复杂的工艺，并且对于化工设备中的工艺升级，需要新构型以减小火焰加热器所占用的面积，并且提供工艺流体的加热的新效率。

不同过程对火焰加热器具有不同需求，并且这些不同需求会影响生产具有显著经济效益的改进的火焰加热器的设计。

发明内容

本发明是一种改进的火焰加热器设计和与下游反应器的集成/整合/结合。

本发明的第一实施方案是一种用于减小传热体积的设备，其包括：辐射式火焰加热器，该辐射式火焰加热器具有单个室、至少一个工艺盘管、燃烧器和烟气出口；和至少一个出口歧管，该至少一个出口歧管具有与工艺盘管出口流体连通的入口和至少一个歧管出口；其中每个工艺盘管都具有平行取向的三个管的构型，具有将管的端部连接的两个半圆形的管状区段，使得管和管状区段形成大致W形的盘管，其中中心管的一个端部与出口端口连接，并且两个外管的一个端部与入口端口连接。本发明的一个实施方案是直至这一段中的第一实施方案的这一段中的一个、任一或所有在先实施方案，进一步包括对流管束，该对流管束具有加热管和与烟气出口流体连通的入口，其中加热管具有入口和出口。本发明的一个实施方案是直至这一段中的第一实施方案的这一段中的一个、任一或所有在先实施方案，其中对流管束在火焰加热器的下方。本发明的一个实施方案是直至这一段中的第一实施方案的这一段中的一个、任一或所有在先实施方案，其中对流管束位于火焰加热器的侧方。本发明的一个实施方案是直至这一段中的第一实施方案的这一段中的一个、任一或所有在先实施方案，其中加热管用于蒸气发生。本发明的一个实施方案是直至这一段中的第一实施方案的这一段中的一个、任一或所有在先实施方案，进一步包括移动床反应器，该移动床反应器具有配置在反应器移动床上方的工艺物料流入口、工艺流体出口、催化剂入口、位于反应器底部的催化剂收集器和位于催化剂收集器底部的催化剂出口。本发明的一个实施方案是直至这一段中的第一实施方案的这一段中的一个、任一或所有在先实施方案，其中辐射式火焰加热器被抬高以确保移动床反应器工艺物料流入口配置在出口歧管出口上方0.3m以内。本发明的一个实施方案是直至这一段中的第一实施方案的这一段中的一个、任一或所有在先实施方案，进一步包括移动床反应器，该移动床反应器具有配置在反应器移动床下方的工艺物料流入口、工艺流体出口、催化剂入口、位于反应器底部的催化剂出口以及具有与反应器催化剂出口流体连通的入口和催化剂收集器出口的催化剂收集器。本发明的一个实施方案是直至这一段中的第一实施方案的这一段中的一个、任一或所有在先实施方案，其中移动床反应器被抬高以使工艺物料流入口配置在歧管出口上方1m以内。本发明的一个实施方案是直至这一段中的第一实施方案的这一段中的一个、任一或所有在先实施方案，其中移动床反应器被抬高以使工艺物料流入口配置在歧管出口上方2m以内。本发明的一个实施方案是直至这一段中的第一实施方案的这一段中的一个、任一或所有在先实施方案，进一步包括对流管束，该对流管束具有加热管和与烟气出口流体连通的入口，其中加热管具有入口和出口。本发明的一个实施方案是直至这一段中的第一实施方案的这一段中的一个、任一或所有在先实施方案，其中对流管束在火焰加热器的下方。本发明的一个实施方案是直至这一段中的第一实施方案的这一段中的一个、任一或所有在先实施方案，其中对流管束位于火焰加热器的侧方。