正常生产过程中加氢反应温度变化较大, 操作末期催化剂活性下降, 反应温度必须相应升高,因此末期热负荷较初期升高。 换热器由于结垢造成回收热量不足时, 这部分热量也应由加热炉承担。 另外加热炉应补偿由于氢耗量较低或反应热较低而可能出现放出的反应热比设计值低的情况。 加热炉的设计负荷应充分考虑到以上这些因素。
加热炉正常负荷应按操作末期计算。 加热炉设计负荷的选取, 国外各公司有不同的经验。 如有的公司规定总热负荷为正常负荷加上进料预热换热量的 15% , 有的公司规定总热负荷为正常负荷加上 50% 的反应热再加上 5% 的进料预热换热量。 由于反应热很难算准, 所以国内设计多采用前一种规定。 按两种规定算出的总热负荷随装置不同而有所区别, 大概为正常负荷的 113～ 118倍。 若算出的负荷与正常负荷相差很大时, 应对换热器和加热炉的负荷和费用进行*佳化计算,不宜取太高的炉子设计负荷。国内装置现有设计中加氢进料加热炉的设计负荷相对于操作负荷普遍偏大。 根据一些装置的标定结果看, 加热炉的实际操作负荷往往不到设计负荷的一半。 这不仅是投资的一种浪费, 对加热炉的正常生产操作也带来很多不利影响。 由于炉子操作负荷远小于设计负荷, 正常生产中炉子只点燃少量的燃烧器, 未点燃燃烧器的风门很难完全关死, 造成大量空气漏入炉内, 也就是说低负荷生产时炉子的过剩空气量很难加以控制, 过剩空气量的增大会显著降低炉子的热效率, 增大燃料消耗。 另外, 低负荷生产时, 炉体散热损失相对于燃料带入炉内热量的比例也会有所提高。
这些装置的实际生产经验表明设计热负荷远高于实际操作负荷对加热炉正常操作并不是一件好事, 严重时将会使加热炉难以操作。 加热炉的设计负荷当然应该考虑到一些极限操作情况, 但到底是以一些装置生产中很少可能出现的极限情况 作为设计负荷还是以正常生产中的操作负荷作为设计负荷很值得探讨。
现在很多国外公司已允许设计负荷按正常操作负荷考虑, 这种设计思想值得我们借鉴。 随着技术的进步, 反应流出物与循环氢及原料油混合物的换热得到进一步优化, 换热系统在操作末期换热量的降低也比早期的装置少的多, 因此应逐步积累现有装置的生产经验, 以确定出切合实际的设计负荷。 如果短期不利情况出现的机率不大,而装置又可以通过调整操作条件使产品合格的话, 反应进料加热炉就不应该再留太大的余量。 这一点对大型装置尤其重要, 大型装置进料加热炉的设计负荷如仍留较大的余量, 将会引起炉子一次投资的大幅度上升。 建议大型装置反应进料炉的设计热负荷控制在正常负荷的 1135 倍以内。