[實用新型]一種烴類蒸汽裂解爐輻射段爐管

在審

• 申請號: 200820080480.7
• 申請日: 2008-05-09
• 公開（公告）號: CN201241100Y
• 公開（公告）日: 2009-05-20
• 發明（設計）人: 楊紅兵;孫長庚;郭慧波
• 申請（專利權）人: 北京中寰北方化學工程研究所
• 主分類號: C10G9/20
• 分類號: C10G9/20;C10G9/36
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 謝小延

技術領域

本實用新型涉及一種烴類蒸汽裂解爐輻射段爐管。

背景技術

裂解裝置是石油化工的“龍頭”，是生產乙烯、丙烯、丁二烯和苯、甲苯、二甲苯等重要基本化工原料的最主要的手段之一。烴類蒸汽裂解爐是裂解裝置的主反應器，是裝置最關鍵的核心設備之一。輻射爐管是烴類蒸汽裂解爐最主要的部件。這個部件的結構型式、排布方式、幾何形狀和尺寸等，對于該裂解爐的工藝性能(目的產品收率、能耗等)、運行周期、爐管使用壽命起著舉足輕重的作用，也是該型裂解爐區別于其它型式裂解爐的主要標志。

多年來，業內許多企業或人士在烴類蒸汽裂解爐、特別是其輻射段爐管方面做了許多工作。在采用可耐更高溫度合金鋼的同時，大家都在尋求最佳的爐管結構型式、排布方式、幾何形狀和尺寸以及這些要素之間的最佳配合。

雙程、直通、變徑，是既適應管內裂解反應關于低烴分壓、短停留時間、大裂解深度要求，又適應管外高強度給熱要求的最簡潔的爐管形狀之一。但在如何連接兩程爐管的問題上，人們卻采用了不同的方法。一種方法是用“S”形連接管從一側繞過相鄰爐管來連接本爐管的兩程。但這種“S”形連接管的重心位于各直管段軸線所在垂直平面之外，容易給整根爐管一個偏心附加應力，造成整根爐管的垂直管軸線偏離原有的垂直平面，給裂解反應帶來不利影響，在溫度很高的工作狀態下尤其不利。另一種方法則將輻射段爐管的進口管和出口關交替布置，錯開空間，以避免連接管的重心偏離。但這樣卻致使在同一組爐管中，相鄰管程內物料的流向相反。而爐管中進料和出料的裂解反應，對給熱強度的要求是不一樣。這樣的進出口交替布置，給裂解反應熱強度的控制造成了困難。而且，進出口管交替布置，也使對流段到輻射段的進料橫跨管以及輻射段外出料集合管的長度沒有必要地加長，爐管出口到急冷鍋爐間的距離沒有必要地加長，不利于迅速啟動和迅速終止裂解反應。而迅速啟動和迅速終止裂解反應，是由裂解反應機理決定了的、最基本的工藝要求。

實用新型內容

本實用新型的目的是設計一種連接管的重心位于各直管段軸線所在垂直平面內，同一組爐管中，相鄰管程內物料的流向一致的烴類蒸汽裂解爐輻射段爐管。

本實用新型所述的是一種烴類蒸汽裂解爐輻射段爐管。其每根單管是包括進口直管、出口直管和連接管的一根整體管；連接管位于每根單管的中段連接進口直管和出口直管，形狀為對稱在兩直管軸線所形成的平面兩邊，垂直于兩直管軸線所形成的平面，但不在同一個垂直平面，底部連接的兩個半橢圓環形管，底部連接點與兩直管連接的兩個點在兩直管軸線所形成的平面上，兩直管連接的兩個點連線為水平線；一組爐管由多根單管構成，各進口直管依次并列排列，各出口直管也依次并列排列，所有直管的軸線都在同一個平面上，進口直管與出口直管互不交錯；每一根連接管形狀為對稱在直管軸線所形成的平面兩邊，垂直于直管軸線所形成的平面，但不在同一個垂直平面，底部連接的兩個半橢圓環形管，所有連接管呈現相互平行的之間沒有交叉的彈簧狀管。

本實用新型避免了上述人們一些做法的缺點，在眾多相互矛盾的要求交匯作用下，找到了一個各要素作用均衡、尤其是應力作用均衡的爐管結構型式、排布方式與立體幾何形狀，并使這些要素很好地配合了起來。在降低或消除底部連接管對輻射爐管的附加應力、避免或減小輻射爐管的彎曲變形的同時，為裂解反應條件的改善(迅速啟動和迅速終止裂解反應)提供了條件，也延長了裂解爐的運行周期和輻射爐管的使用壽命。

本實用新型已經可以直接應用于烴類蒸汽裂解爐的設計和制造，并取得上述良好的效果。

附圖說明

圖1烴類蒸汽裂解爐輻射段爐管組的立體幾何形狀示意圖。

圖2烴類蒸汽裂解爐輻射段爐管組局部示意圖。

圖3烴類蒸汽裂解爐輻射段爐管組俯視圖。

圖4烴類蒸汽裂解爐輻射段爐管單管俯視圖。

其中：1進口直管，2出口直管，3連接管。

具體實施方式

本實用新型所述的是一種烴類蒸汽裂解爐輻射段爐管。其每根單管是包括進口直管1、出口直管2和連接管3的一根整體管；連接管位于每根單管的中段連接進口直管和出口直管，形狀為對稱在兩直管軸線所形成的平面兩邊，垂直于兩直管軸線所形成的平面，但不在同一個垂直平面，底部連接的兩個半橢圓環形管，底部連接點與兩直管連接的兩個點在兩直管軸線所形成的平面上，兩直管連接的兩個點連線為水平線；一組爐管由多根單管構成，各進口直管依次并列排列，各出口直管也依次并列排列，所有直管的軸線都在同一個平面上，進口直管與出口直管互不交錯；每一根連接管形狀為對稱在直管軸線所形成的平面兩邊，垂直于直管軸線所形成的平面，但不在同一個垂直平面，底部連接的兩個半橢圓環形管，所有連接管呈現相互平行的之間沒有交叉的彈簧狀管。