德希尼布美信達(dá)(Technip FMC)公司的直接加熱技術(shù)(DHU)獲得美國《化學(xué)工程》雜志頒發(fā)的2019 Kirkpatrick化學(xué)工程成果獎(jiǎng)。

20世紀(jì)90年代，殼牌石油公司開發(fā)了主要用于鉆井井筒加熱以提高采油率的無焰分布式燃燒技術(shù)。Technip FMC公司獲得該技術(shù)授權(quán)后，進(jìn)一步開發(fā)用于苯乙烯制備的加熱技術(shù)。

DHU裝置是向高溫過程中增加熱量的開創(chuàng)性技術(shù)，其采用無焰燃燒將乙苯脫氫為苯乙烯。在傳統(tǒng)的爐膛燃燒器中，燃料和空氣在單點(diǎn)混合，有火焰；DHU裝置與傳統(tǒng)爐膛燃燒器不同，其通過多次噴射將燃料逐步添加到高速氣流中，燃料以可控方式在比傳統(tǒng)燃燒器低很多的溫度下發(fā)生，且沒有火焰。

DHU裝置由多組同心套管組成，每組4個(gè)同心套管。其中載有燃料的管在最里面，并被反應(yīng)管包圍，燃料和空氣在反應(yīng)管中混合，管口沿著加熱區(qū)縱向排列，燃料流向反應(yīng)區(qū)。反應(yīng)空氣在空氣管(第3個(gè)同心套管)中與反應(yīng)管接觸被預(yù)熱，反應(yīng)空氣在溫度高于燃料的自燃溫度時(shí)進(jìn)入反應(yīng)管，燃料也已經(jīng)過預(yù)熱。空氣和燃料混合并在反應(yīng)管和燃料管之間連續(xù)反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物送到上部的排出通道；反應(yīng)流體通過側(cè)噴嘴進(jìn)入DHU裝置，并在空氣管外部與內(nèi)部之間的環(huán)形空間(第4個(gè)同心套管，也是最外面的一個(gè)套管)向下流動(dòng)。反應(yīng)原料通過對流和輻射兩種方式吸收由反應(yīng)燃料釋放的熱量。

Technip FMC公司表示，與傳統(tǒng)的燃燒加熱器相比，DHU裝置的操作更安全，且減少了計(jì)劃外停車次數(shù)。在苯乙烯制備中采用DHU裝置可降低成本，減少能耗，操作起來更像是熱交換器。

[中國石化有機(jī)原料科技情報(bào)中心站供稿]