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...
TRANSCRIPT
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