[發明專利]一種烴類蒸汽裂解制乙烯裂解爐

有效

• 申請號: 201010108072.X
• 申請日: 2010-02-10
• 公開（公告）號: CN102146011A
• 公開（公告）日: 2011-08-10
• 發明（設計）人: 何細藕;劉敬坤;李昌力;申海女;郭玉萍;邵晨
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石化工程建設公司
• 主分類號: C07C11/04
• 分類號: C07C11/04;C07C4/04
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所 11218
• 代理人: 韋慶文

技術領域

本發明屬于石油化工領域，具體涉及一種石油化工生產中的乙烯裂解爐的輻射爐管結構。

背景技術

石油化工乙烯裝置中所采用的乙烯裂解技術主要為美國LUMMUS公司、Stone&Webster公司、Kellog?&?Braun?Root公司，歐洲的德國Linde公司、Technip(KTI)公司以及國內所開發的CBL裂解爐。它們的技術如下：

美國LUMMUS公司：采用4-1、5-1、6-1等兩程爐管，通常四小組爐管配一臺急冷(廢熱)鍋爐；

美國Stone&Webster公司：采用U型爐管，通常一小組或兩小組爐管配一臺線性急冷(廢熱)鍋爐，全部底部供熱；

美國Kellog?&?Braun?Root公司：采用U型或單程爐管，通常一小組或兩小組U型爐管配一臺線性急冷(廢熱)鍋爐、兩小組或四小組單程爐管配一臺線性急冷(廢熱)鍋爐，全部底部供熱；

德國Linde公司：采用2-1兩程爐管，通常八小組爐管配一臺急冷(廢熱)鍋爐；

Technip(荷蘭KTI)公司：采用2-1兩程爐管，通常八小組爐管配一臺急冷(廢熱)鍋爐，采用1-1(U)型爐管，通常一小組或兩小組爐管配一臺線性急冷(廢熱)鍋爐；

國內開發的CBL裂解技術，采用2-1型和改進2-1型等兩程爐管，對于2-1型可以配一臺急冷(廢熱)鍋爐，或與線性鍋爐、二級急冷鍋爐相匹配。

為使原料消耗大大降低、維持適當的運轉周期和具有較好的原料適應性，目前大多數現有技術均采用兩程(18～24m)分枝變徑或兩程不分支變徑高選擇性爐管，將停留時間控制在0.15～0.25s。第一程采用小直徑爐管，利用它比表面積大的特點達到快速升溫的目的，第二程采用較大直徑的爐管以降低對結焦敏感性的影響。所采用的兩程高選擇性輻射段爐管有1-1型(U型)、2-1型、4-1型、5-1型、6-1型、8-1型等爐管。

急冷鍋爐有傳統式(斯密特、包西格)、浴缸式一級急冷鍋爐、二級急冷和線性急冷鍋爐，線性急冷鍋爐具有運轉周期長不需水力清焦的優點。能與線性急冷

1-1型(U型)爐管具有比表面積大、能與線性急冷鍋爐匹配、具有較好的機械性能，但運轉周期比其他兩程爐管稍差。

2-1型爐管具有比表面積大、能與線性急冷鍋爐匹配，但與1-1型(U型)爐管相比由于第一程管需要通過一個Y型件由兩根管合并為一根管，兩根管在制造和操作中會出現偏差，合并后的爐管管徑較大，大直徑彎管的柔性比小彎管要差。EP1146105公開了這樣的爐管結構排布的裂解爐：兩程輻射段爐管垂直排列在輻射段爐膛里，一程管和二程管的直管排列在一個平面里，且一程管布置在一起，二程管布置在一起。一程直管經一Y型管合并后和二程管分別通過S形管與一個彎管連接。

采用4-1、5-1、6-1等構型的兩程爐管，通常四小組爐管配一臺急冷(廢熱)鍋爐；爐管采用錯排排列，即第一程管單排、第二程管雙排，且第一、第二程爐管采用特殊的連接管：底平錐型管連接。美國魯姆斯克雷斯特公司在專利CN1067669中公布了其爐管排布，其入第一程管為6根，第二程管為一根，第一程管在下部通過一集合管與第二程管連接。此種結構，由于第一程管為多根、第二程管為一根，在爐管受熱膨脹時，第二程管先向下膨脹，第一程管在第二程管的牽引下向下運動，其中離第二程管遠的受力較小、靠近第二程管的受力較大，加上下部集合管為剛性連接，第二程管與第一程管之間的膨脹差只能靠設置在第一程管入口的平衡系統來調節，這樣的結果是當第一程管無法隨第二程管運動時，就會造成爐管彎曲。

2-1型、4-1型等爐管為分支管，第一程管需要合并后與第二程管連接，第一程管與第二程管之間的連接件設計是否合理，直接對裂解爐管的機械性能產生影響，也就是說能否減緩或避免爐管的彎曲。

發明內容

本發明的目的就是針對現有技術的缺陷，提出一種在改善工藝性能的同時，改善爐管受熱狀況、且機械性能得到改善的輻射爐管，實現提高裂解爐的工藝技術指標、在線率，減少操作費用和延長爐管使用壽命，最終實現提高經濟效益。通過提出一種新結構的兩程輻射爐管及其一二程管之間的連接件，來克服現有技術的缺點。