Являются наиболее сложными по конструкции и имеют следующие характерные особенности.
1. Нагрев сырья в них производится в смеси с большим количеством водорода. На 1 м3 сырья, находящегося в паровой фазе, приходится до 5 м3 водорода. Такое соотношение газопродуктовой смеси предопределяет необходимость организации параллельного движения продукта по трубам змеевика в печи, т. е. многопоточность. В противном случае получаются недопустимо большие гидравлические сопротивления, а следовательно, растет мощность циркуляционного компрессора.
2. По условиям технологического процесса осуществляется промежуточный подвод теплоты по ступеням реакции. По этой причине для процесса риформирования устанавливается несколько реакторов (обычно 3—4); перед каждым реактором газопродуктовая смесь нагревается в секции трубчатой печи.
3. По ступеням нагрева расходуется различное количество теплоты. Расход теплоты на первую ступень нагрева достигает 50%, на вторую — 35%, на третью — 15%.
4. На входе в секции печи, особенно во вторую и третью,поддерживаются высокие температуры газопродуктовой смеси 420—500 °С, что вызывает сложность при проектировании конвекционных секций печей. По этой причине на некоторых уста
новках, таких как Л-35-6, конвекционная секция вообще не предусматривалась: ее используют для нагрева газопродуктовой смеси предварительной гидроочистки, где температуры входа продукта ниже.
Суммарная теплопроизводительность ступеней нагрева реакторных печей риформинга, как и печей предварительной гидроочистки, зависит от их загрузки по сырью и его состава, кратности циркуляции и температурного перепада. Она достигает 21—60 МВт для установок производительностью по сырью 300—1000 тыс.т/год соответственно.
Трубчатые реакторные печи первых установок риформинга Л-35-5, Л-35-6, Л-35-11/300, ЛГ-35-11/300 выполнялись многокамерными. Эти печи имели несколько раздельно регулируемых радиантных камер и общую конвекционную камеру. Многокамерная печь для установок Л-35-6 вообще не имеет конвекционной камеры; ее роль выполняет отдельно стоящий котел-утилизатор.
Реакторная печь установки Л-35-11/600 отличается от печен установок типа Л-35-11/300 тем, что она не имеет перегородок между камерами.
Следующим этапом в создании реакторных печей риформинга явились «многоиоточпые печи». Преимущество этих печей по сравнению с многокамерными — более низкое гидравлическое сопротивление; снижение гидравлического сопротивления позволило достичь экономии электроэнергии на привод циркуляционного компрессора и при этом за счет применения труб меньшего диаметра снизить металлоемкость продуктового змеевика. Трубчатые печи такой конструкции применялись для установок типа ЛГ-35-11/300-9Б, ЛЧ-35-11/600, Л-35-8/300Б и ЛГ-35-8/300Б. С увеличением мощности установок каталитического риформинга резко возрастают диаметры трубопроводов, связывающих секции реакторной печи рнформинга с реакторами. Так, если для установок типа Л-35-11/300 этот диаметр равен 320 мм, то для печей установок производительностью 1000 тыс. т/год требуется уже диаметр 550 мм.
С применением труб больших диаметров, с значительными толщинами стенки усложняется компенсация температурных удлинений, поэтому появилась идея максимально приблизить каждый реактор к соответствующей секции печи, а температурные удлинения осуществлять за счет перемещения в камерах самого змеевика. Так, была разработана трехсекционная печь риформинга. Эта печь отличается от ранее проектировавшихся многопоточных печей тем, что радиантные камеры расположены не в один ряд, как у многопоточных печей, а друг против друга в виде креста. Такие печи были применены для многотоннажных и комбинированных установок риформинга типа Л-35-11/1000 и ЛК-6у.
Несмотря на достоинства многопоточного змеевика и удачную компоновку печи, обеспечивающую короткие связи печь—реактор, трехсекционная печь все же имела недостатки. Каждый радиантный поток продуктового змеевика этой печи был выполнен в виде петли, обращенной вниз. Данная конструкция способствовала забиванию нижних частей труб окалиной и шламом, удаление воды из змеевика после гидроиспытания было очень сложно. Радиантные трубы трехсекционной печи выполнены с односторонним радиантным нагревом. Такая схема из-за неравномерности обогрева труб по окружности не позволяет принимать теплонапряжения радиантных поверхностей выше 35 000 Вт/м2. Для исключения этих недостатков Ленгипронефтехимом была создана многопоточная, прямоточная трубчатая печь каталитического риформинга. Отличительной особенностью этой печи явился двухсторонний радиантпый обогрев труб змеевика, который позволил по окружности увеличить равномерность тепловых напряжений, поднять среднее теплонапряжение радиантиой поверхности до 40 000—50 000 Вт/м2.
Кроме того, поскольку радиантные трубы выполнены прямыми без поворотов и имеют не только верхние, но и нижние коллекторы, исключается возможность забивания труб, облегчается чистка змеевика п освобождение от воды после гидронспытания. Прямоточные трубчатые печи применены Ленгипронефтехимом в составе установок ЛЧ-35-11/1000.
Трубчатые печи — рибойлеры отпарной и стабилизационной чолонн. Для первых установок риформинга Л-35-5, Л-35-11/300, Л-35-11/600 эти печи выполнялись шатрового типа с горизонтальными радиантными трубами.
Создание типового ряда вертикально-секционных печей, отличающихся меньшей, чем у шатровых печей металлоемкостью и площадью застройки, позволило применить в составе установок каталитического риформпнга Л-35-11/1000, ЛЧ-35-11/1000, блока рнформинга установок ЛК-6у вертикально-секционные печи.
Рабочие условия нагрева продукта в этих печах довольно мягкие и сам нагреваемый продукт (бензин) не содержит коррозионных примесей. Отсюда обычное материальное оформление продуктовых змеевиков печен «отпарки» и «стабилизации» — углеродистая сталь.
Трубчатые печи «осушки» циркуляционного газа. Поскольку тепловая нагрузка на эти лечи довольно низкая (от О,35 до О,65МВт) в их качестве обычно применяются вертикально-цилиндрические печи с наружным диаметром 2—2,5 м. Печь «осушки» оснащается одной газовой горелкой, расположенной в середине пода печи, змеевик выполняется чисто радиантным без конвекционной секции.
Вертикально-цилиндрические печи первых установок риформинга имели радиантнын змеевик спиралевидной формы. Для улучшения ремонтноспособности печей и уменьшения расхода металла змеевики печей «осушки» циркуляционного водородсодержащего газа установок Л-35-11/1000 и блока риформинга ЛК-бу выполнены, как и для других цилиндрических и вертикально-секционных печей, из вертикально расположенных шпилек.
Вследствие водородной коррозии змеевики этих печей выполняются из стали 15Х5М.