[實用新型]一種乙烯裂解爐用急冷換熱器

有效

• 申請號: 201120460987.7
• 申請日: 2011-11-20
• 公開（公告）號: CN202401029U
• 公開（公告）日: 2012-08-29
• 發明（設計）人: 李金科;安發亮;張建;徐紅兵;康翼;張賢福;劉韞硯;孫建兵;毛小亮
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;天華化工機械及自動化研究設計院
• 主分類號: C10G9/18
• 分類號: C10G9/18;C10G9/20;C10G9/00;F28D7/16
• 代理公司: 蘭州振華專利代理有限責任公司 62102
• 代理人: 張真

技術領域

本實用新型涉及一種用于冷卻乙烯裂解爐上裂解氣的急冷換熱器，適用于石化行業的乙烯裝置。

背景技術

乙烯裂解爐上，烴類原料在高溫下，發生碳鏈斷裂或脫氫反應，生成乙烯、丙烯等，同時還副產丁烯、丁二烯等烯烴和裂解汽油、柴油、燃料油等產品。這些組分在裂解溫度下，其化學熱力學狀態很不穩定。在高溫區停留時間越長，二次反應就越多，而烯烴收率就越低。為了提高裂解反應目的產物的收率，通常采用急冷換熱器來對生成的裂解氣迅速冷卻，防止二次反應的發生，并回收裂解氣的熱量而副產高位能的高壓蒸汽。

裂解爐上急冷換熱器的布置通常采用單級急冷換熱器或者多級急冷換熱器，單級就是只有一級換熱，多級就是有兩級甚至三級換熱。單級急冷具有壓降低、布置簡單、投資少的特點；多級急冷具有乙烯收率高、二次反應中止快、超高壓蒸汽回收多的特點，但是二級急冷壓力降大，設備和配管復雜，投資較高。

發明內容

本實用新型的目的就是設計一種用于冷卻乙烯裂解爐上裂解氣的急冷換熱器，其將一級急冷換熱器和二級急冷換熱器整合到一起，這樣既具有多級急冷的優點，又結構簡單，降低了投資。

本實用新型的目的是這樣實現的：

一種乙烯裂解爐用急冷換熱器，主要由裂解氣入口集箱1、急冷換熱器筒體2、裂解氣出口集箱3、換熱管4、前管板5、后管板6、鍋爐給水接頭12組成，其特征在于急冷換熱器結構依次為裂解氣入口集箱、急冷換熱器筒體、裂解氣出口集箱，急冷換熱器筒體內置有換熱管，換熱管兩端分別插入到前管板內、后管板內，高溫裂解氣從裂解氣入口集箱進入，經由換熱管，最后從裂解氣出口集箱離開；急冷換熱器筒體與前管板、后管板一起組成急冷換熱器的高壓部分，高壓部分被垂直于換熱管的分隔板分割為兩個分腔，來自高壓汽包、作為冷卻介質的水經下降管接頭11進入靠近裂解氣入口側的分腔13，換熱后經上升管接頭9去往高壓汽包；溫度更低的鍋爐給水經鍋爐給水接頭進入靠近裂解氣出口側的分腔14，分腔14中有多個折流板，它們之間平行間隔布置，折流板缺口水平上下布置，引導鍋爐給水以逆向于裂解氣流動的方向通過分腔14，換熱后經上升管接頭10離開，去往高壓汽包；兩個分腔之間的分隔板允許冷卻介質通過。

靠近裂解氣入口側的分腔13可以理解為一個一級急冷換熱器，而靠近裂解氣出口側的分腔14可以理解為一個二級急冷換熱器，裂解氣在這里被溫度更低的鍋爐給水進一步冷卻。通過這種方式，在一臺換熱器內實現了二級急冷，裂解氣就可以更有效地被冷卻，而且結構減少了，相應的設備投資也降低了。

本實用新型的其它和更深一步的目標、特征和優點通過下面的具體實施方法和附圖進一步描述。

附圖說明

圖1是本實用新型急冷換熱器的結構示意圖；

圖2是圖1中A-A方向的橫截面視圖。

具體實施方法

圖1所示是一種應用于本實用新型的可用于冷卻乙烯裂解爐上裂解氣的急冷換熱器，主要由裂解氣入口集箱1、急冷換熱器筒體2、裂解氣出口集箱3、換熱管4、前管板5、后管板6、折流板7、分隔板8、上升管接頭9和上升管接頭10、下降管接頭11、鍋爐給水接頭12等組成。它僅是本實用新型的一種形式，本實用新型并不僅限于此。

參閱圖1，換熱管4插入到前管板5、后管板6內，換熱管管束被急冷換熱器筒體2所包圍，急冷換熱器筒體2與前管板5、后管板6一起組成了換熱器的高壓部分，這部分供冷卻介質流動。

參閱圖1，與前管板5相連的是裂解氣入口集箱1，與后管板6相連的是裂解氣出口集箱3，高溫裂解氣從裂解氣入口集箱1進入，經由換熱管4，最后從裂解氣出口集箱3離開。

參閱圖1，換熱器的高壓部分被垂直于換熱管4的分隔板8分割為兩個分腔，來自高壓汽包、作為冷卻介質的水經下降管接頭11進入靠近裂解氣入口側的分腔13，換熱后經上升管接頭9去往高壓汽包；溫度更低的鍋爐給水經鍋爐給水接頭12進入靠近裂解氣出口側的分腔14，換熱后經上升管接頭10去往高壓汽包。

參閱圖1，靠近裂解氣入口側的分腔13最好具有多個上升管接頭9和多個下降管接頭11，裂解氣出口側的分腔14中最好在靠近后管板6的地方裝有一個或多個鍋爐給水接頭12，在靠近分隔板8的地方裝有一個或多個上升管接頭10。在靠近裂解氣出口側的分腔14內布置有若干個折流板7，它們之間平行間隔布置，折流板缺口水平上下布置，引導鍋爐給水以逆向于裂解氣流動的方向通過分腔14。

參閱圖2，分腔13、分腔14之間的分隔板8是一個非受壓元件，它的作用是把兩個分腔內的冷卻流體分開。分隔板8上有孔，孔徑比換熱管4的外徑大，供換熱管4穿過。分隔板8的外徑比急冷換熱器筒體2的內徑小，兩者之間形成一個間隙。