i j a g l z p b y cetek - sovet-npz.ru · 500.0°c 900.0°c 500 600 700 800 900 li01 ar01 ar02...

Презентация Cetek для Всероссийскогоконсультационно-методического семинара

"Повышение надежностиэксплуатации трубчатых печей

нефтеперерабатывающих инефтехимических производств"

3-4 июня 2009 года г.Салават

Услуги Cetek для огневых печей

– Покрытия Cetek• Покрытия для реакционных труб• Покрытия для футеровки с высокой излучательной

способностью– Услуги «онлайн»

• Удаление окалины с горячих труб• Чистка горячей конвективной секции• Ремонт футеровки без остановки печи

Технология керамическихпокрытий Cetek

• Устойчивость к Окислению/Коррозии,Покрытия для реакционных труб сВысокой излучательной способностью

• Покрытия для футеровок с Высокойизлучательной способностью

Преимущества керамическихпокрытий

• Предотвращение эффекта «бутылочного горлышка»– Снижение температуры стенок труб, температуры на перевале печи,

затрат на подогрев печи• Загрузка печи возрастает при той же степени нагрева• Межремонтный пробег и возможность эксплуатации при

критических параметрах увеличиваются при том жеподогреве печи

• Сокращение затрат на подогрев при той же загрузке печи• Сокращение выбросов NOx• Возрастает надежность эксплуатации огневых печей• Более точное измерение температуры труб

– Удобно контролировать процесс• Выравнивание поверхности труб

Покрытия для реакционных труб

Типичное образование окалины нареакционных трубах 9Cr-1Mo

Реакционные трубы с 0.010-0.040” (0,25-0,10 мм) окалиной

Влияние толщины окалины на трубах натемпературу на перевале печи

Чистые трубы

1,6 мм окалина

0,8 мм окалина

Тем

пера

тур

а на

пер

евал

е печ

и,o C

Огневая печь платформинга с змеевиками двустороннего нагрева скрутоизогнутыми отводами – «калачами»

1000

950

900

850

800

750

700

650

30000 35000 40000 45000 50000 55000 60000

Интенсивность потока излучения, Вт/м2

Чистые трубы после пескоструйнойобработки

Образование окалины на трубах

Участок труб, отпескостуенный до серого металла,на оставшейся поверхности - окалина, толщиной

0.012- 0.015” (0,03-0,04 мм)

Печь платформинга:Образование окалины на трубах

Увеличение температуры поверхности трубиз-за образования окалины

Образование окалины на реакционных трубах 9Cr – 1Mo

Время, месяцы

Тем

пера

тура

ока

лины

, F

582 °C

545 °C

526°C

Реакционные трубы после нанесениякерамического покрытия Cetek M 600

Система с двойной излучательнойспособностью

• Повышение устойчивости к окислению

• Предотвращение образования окалины

• Улучшение теплопереноса

• Повышение производительности

• Сокращение топливных затрат

Преимущества примененияпокрытий для реакционных труб

Свойства покрытий дляреакционных труб

• Продолжительная устойчивость ктемпературным нагрузкам вплоть до 870°C

• Устойчивость к тепловому удару

• Высокая излучательная способность: > 0,90

• Высокая теплопроводность(по сравнению с окалиной)

Печь реформинга с одностороннимподогревом и трубами 5.25Cr

OSProf. 1

Spot 11,312.6

Spot 21,248.7

Spot 31,382.0

>1,382°F

<406.0°F

450.0

500.0

550.0

600.0

650.0

700.0

750.0

800.0

850.0

900.0

950.0

1,000

1,050

1,100

1,150

1,200

1,250

1,300

1,350

До покрытия: образование окалины на реакционных трубах

739°C

676°C

712°C

Печь реформинга с одностороннимподогревом и трубами 5.25Cr

OSProf. 1

Spot 11,054.3

Spot 21,077.5

Spot 31,089.1

*>1,382°F

*<409.3°F

450.0

500.0

550.0

600.0

650.0

700.0

750.0

800.0

850.0

900.0

950.0

1,000

1,050

1,100

1,150

1,200

1,250

1,300

1,350

Реакционные трубы после покрытия

568°C

581°C

587°C

576.2°F

1310.4°F

600

800

1000

1200

576.2°F

1310.4°F

600

800

1000

1200

До (2000г) и после нанесения покрытия Cetek

Камера без покрытия (2005г) Камера с покрытием (2005г)Сравнение камер без покрытия и с покрытием спустя 5 лет после нанесения

Сравнение результатов инфракрасной термографии(камера печи платформинга установки с полу-непрерывной

регенерацией катализатора)

407.2°C

668.9°C

450

500

550

600

650

До покрытия Два года после нанесения покрытия

Камера № 3 – 21.01.2003 Камера № 3 – 24.03.2005

Сравнение результатов инфракрасной термографии(камера печи платформинга)

669,7ºС

650

590

540

480

471,4 ºС

500.0°C

900.0°C

500

600

700

800

900LI01 AR01

AR02

500.0°C

900.0°C

500

600

700

800

900LI01 AR01

500

600

700

800

900

Line Min Max ...li01 756.1°C 862.5°Cli02 - -

°C IR01

500

600

700

800

900

Line Min Max ...li01 614.8°C 676.2°C

°C IR01

Сравнение результатов инфракраснойтермографии (платформинг)

До покрытия (2003г) Спустя один год послепокрытия (2004г)

500.0°C

700.0°C

500

550

600

650

700

LI01

500.0°C

700.0°C

500

550

600

650

700

LI01

Сравнение результатов инфракрасной термографии(камера печи платформинга установки с непрерывной

регенерацией катализатора)

До покрытия (2000) 3 года после покрытия

200.0°C

600.0°C

200

300

400

500

600

500.0°C

750.0°C

500

550

600

650

700

750

Сравнение результатов инфракрасной термографии(вакуумная печь)

До покрытия (2002) 3 года после покрытия (2005)

500.0°C

700.0°C

500

550

600

650

700

200.0°C

600.0°C

200

300

400

500

600LI01

LI02

SP01

Результаты применения покрытий(печи платформинга)

Покрытияреакционных

труб

Покрытиефутеровки

Количество камерпечи

Результаты

Непрерывнаярегенерациякатализатора

Х Х Все (4) Увеличениепроизводительности на 14%(Снижение температуры на

перевале на 175ºС)

Непрерывнаярегенерациякатализатора

Х Х 1 камера («бутылочноегорлышко» -

температура наперевале)

Увеличениепроизводительности на 20%

Непрерывнаярегенерациякатализатора

Х 1 камера («бутылочноегорлышко» -

температура труб)

Увеличениепроизводительности на 6%

Непрерывнаярегенерациякатализатора

Х Х 2 камеры Увеличениепроизводительности на 25% +

новый катализатор

Полу-непрерывнаярегенерациякатализатора

Х Х 1 камера («бутылочноегорлышко» -

температура наперевале)

Увеличениепроизводительности на 15%

Полу-непрерывнаярегенерациякатализатора

Х Х 1 камера Увеличениепроизводительности на 8,5%

Примеры применения покрытийПокрытиефутеровки

Покрытие труб Увеличениепроизводительности, %

Печь реформинга (полу-непрерывная регенерациякатализатора)

X X 6.0 –12.0

Печь реформинга(непрерывная регенерациякатализатора)

X X 7.0 – 15.0

Печь коксования X X* 5.0 – 10.0

Печь АТ X X 3.0 – 7.0

Печь ВТ X X 3.0 – 7.0

Печи гидроочистки X X 2.5 – 5.0

Другие печи X X Вплоть до 20.0

Печь водородногореформинга

X 2.5 – 7.0

Печи этиленовыхпроизводств

X 1.5 – 4.0

Покрытия для футеровки

Покрытия с высокой излучательнойспособностью

• Изменяют длину волны излучения с узкогодиапазона на широкий, приближенный кдиапазону излучения «черного тела»

• Перенаправляют энергию излучения с широкимдиапазоном на змеевик печи

• Змеевик поглощает большую часть этой энергии

Покрытия Cetek для футеровки

Уравнение для переноса тепла излучения:

Q = AerT4

Q = Поток теплаA = Площадьe = Излучательная способностьr = Константа Стефана БольцманаT = Температура

Сравнение низкой и высокойизлучательной способности

E = 0 E = 1

Энергияизлученияисходит отгорелок

0 % энергиипоглощаетсяи повторноизлучаетсяот футеровки

95% энергииизлученияотражаетсяот футеровки

Энергияизлученияисходит отгорелок

95% энергиипоглощаетсяи повторноизлучаетсяот футеровки

0% энергииизлученияотражаетсяот футеровки

5% энергии излучения передается при помощи проводимости

Сравнение излучательной способностистен печи с покрытием и без покрытия

E = 0.45 E = 0.92

Энергияизлученияот пламени

40% энергииизлученияпоглощаетсяи повторноизлучаетсяфутеровкой

55% энергииизлученияотражаетсяот футеровки

Энергияизлученияот пламени

87% энергииизлучения

поглощаетсяи повторноизлучается

от футеровки

8% энергииизлученияотражается

от футеровки

При увеличении излучательной способности стен печи увеличивается количествоэнергии, повторно направленной на загрузку печи, и уменьшается количествоэнергии, отраженное обратно в газ

5% энергии излучения передается при помощи проводимости

Энергия излучения, поглощаемая/излучаемаядымовыми газами

Спектр поглощения дымовых газов при 980ºС (1800 F)

Длина волны

Мощ

ност

ь из

луче

ния Спектр излучения футеровки при

излучательной способности = 0(Вся энергия отражается)

Полностью идентичен спектрупоглощения дымовых газов

Излучение поверхности футеровки

Керамическое волокно – это хорошая изоляция, но плохой излучатель

Длина волны

Мощ

ност

ь из

луче

ния

Керамическое волокно, излучательная способность = 0,45

Отраженная частьэнергии излучения,потенциальнопоглощеннаядымовыми газами

Полезнаяэнергияизлучения,доступнаяреакционнымтрубам

Футеровка поглотила иотразила энергию вшироком спектре излучения

Огнеупорный кирпич и цемент обладают немного лучшейизлучательной способностью чем керамическое волокно

Излучение поверхности футеровки

Длина волны

Мощ

ност

ь из

луче

ния

При улучшении излучательнойспособности ухудшаетсяотражающая (в дымовые газы)способность и увеличиваетсяколичество энергии, повторнонаправленной на трубы

Огнеупорный кирпич, излучательная способность = 0,6

Излучение поверхности футеровки

Длина волны

Мощ

ност

ь из

луче

ния

Футеровка с покрытием, излучательная способность = 0,92

Покрытия с высокойизлучательной способностьюобеспечивают футеровку спектромизлучения, приближенному кчерному телу, и делаютмаксимальным количествоэнергии, доступное реакционнымтрубам

Оценка печи

Важная информация:• Конструкция печи• Условия обогрева• Влияние на пар или предварительный нагрев

• Важно: Все печи разныеТребуется предварительная оценка преимуществприменения покрытий

Оценка

• Cetek подробно изучает каждую печь переднанесением покрытий

• Рассчитывает будущую экономию топлива /увеличение производительности

• Определяет время окупаемости

Баланс потоков тепла в печи• ТЕПЛО на входе = ТЕПЛО на выходе

Q горелок =Q радиантной секции + Q конвективной секции

+ Q дымовой трубы + Q потери

• Покрытия с высокой излучательнойспособностью увеличивают Qрадиантной секции

• Таким образом уменьшаются Qконвективной секциии Qдымовой трубы

Qрадиантная секция

Qконвективная секция

Qдымовая труба

Qгорелок

Qпотери

Результаты применения покрытий (печи реформинга)Завод Изготовитель

печиДата Экономия

топливаСокращение

выбросов NOx

1a Selas 9/1997 5.6%

1b KTI 1/2000 4%

2 Foster-Wheeler 4/2000 2.5% >50%

3a KTI 5/2000 2.5%

3b Selas 8/2000 3% (+производи-тельность)

4a Foster-Wheeler 9/2000 7%

5 Selas 1/2001 4 месяцаокупаемость

22%

3c Selas 7/2001 3%

4b Foster-Wheeler 8/2001 4%

6 Selas 7/2002 3% 25%

Керамические покрытия Cetek• Быстрая окупаемость (<1 – 9 месяцев)• Преимущества видны в течение многих лет

• Применимо на установках– Реформинга– ВТ– АТ– Замедленного коксования– Гидрирования– Водородный реформинг– Другие*

Услуги Cetek для огневых печей

– Услуги «онлайн»• Удаление окалины с горячих труб• Чистка горячей конвективной секции• Ремонт футеровки в процессе работы печи

Удаление окалины с горячих труб

Удаляет отложения с реакционных труб огневыхпечей без их остановки

На инфракрасных изображениях показано значительное снижение температурыповерхности огневых труб после применения метода чистки Cetek

Чистка горячей конвективной секцииУдаляет отложения с труб конвективной секции

без остановки печи

На фотографиях представлены трубы конвективной секции до ипосле чистки Cetek

Ремонт горячей футеровки

• Cetek ремонтирует:– Кирпич и цемент– Керамическое волокно

Ремонт горячей футеровки

До Во время После

Время ремонта: 12 часов

Представительства в мире