[其他]烴類熱裂解設備

無效

• 申請號: 85106865
• 申請日: 1985-09-13
• 公開（公告）號: CN85106865A
• 公開（公告）日: 1987-04-29
• 發明（設計）人: 広瀨俊彥;篠原孝順;杉谷純一;土田公司;梅村鐵男
• 申請（專利權）人: 東洋工程公司;久保田鐵工株式會社;大阪石油化學株式會社
• 主分類號: C10G9/20
• 分類號: C10G9/20;C22C33/44;C22C33/48;C22C30/00
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 劉元金

本發明是關于烴類熱裂解設備的改進，裂解過程可以產生含有烯烴的裂解產物，如乙烯和丙烯。更確切地說，本發明是關于烴類熱裂解的設備，在這種設備中，熱裂解物質加熱至最高溫度的那部分采用了一種改進了的列管。

在目前采用的設備中，脂族飽和烴（以下簡稱烴類）如乙烷、石腦油等與蒸汽混合，所得的混合物被加熱至高溫，以便有效地進行熱裂解從而生產出一種含有乙烯、丙烯和/或含有四個或更多碳原子的其它烯烴（以下簡稱為烯烴）的熱裂解產物。這種設備被大規模地用來完成烴類的熱裂化作用，烴的熱裂化作用是生產諸如乙烯、丙烯、丁二烯等烯烴的過程中的第一步驟，這些烯烴是生產各種化學產品的有用的原料。

烴類的熱裂解過程，可采用下面的方法來完成：上述的混合物以較高的速度流過以并聯流動方式連接起來的一組反應管（這股流體以下簡稱為反應流），當該反應流抵達反應管的出口時，被反應管外燃燒燃料所產生的熱力加熱至800-950℃。用作此用途的每根反應管都由一根預熱管和一根裂解管組成。預熱管安裝在該設備中的對流加熱區內，預熱管中的反應流被燃燒燃料所產生的廢氣預熱至450-550℃。裂解管安裝在該設備中的幅射加熱區內，在裂解管內，預熱的反應流被燃燒燃料所產生的輻射熱進一步加熱至800-950℃。裂解管的直徑和長度可隨不同的熱裂設備的設計而變動。可并聯地使用適當數目的裂解管，每根管的內經為25-200毫米，長度為8-100米。反應流在進料溫度下進入各根反應管內，先在預熱管內慢慢地加熱至450-550℃，然后，被引入到裂解管內，在此，反應流被進一步地加熱慢慢升溫，最后達到在800-950℃之間的最高溫度。然后，該反應流從裂解管中流出，成為一種熱裂化產物，該產物可再流至接著的處理步驟中。

在上述的加熱過程中，必須供應大量的熱量給反應流，特別在裂解管的加熱階段中，須要快速地供應大量的熱力，以使反應流達到所要求的高的熱裂解溫度，并可提供大量的熱量，使得烴類的熱裂過程可在很短的時間內產生，例如在短至1秒鐘的時間內產生。相應地，裂解管的每一單位面積的內部表面必須能獲得極大的熱量，因此，裂解管的壁溫通常要比流經裂解管的反應流的溫度至少高100℃，所以，在裂解管的出口附近，裂解管本身的溫度可達1000℃或更高一些。在預熱管內，由于內部溫度較低，烴類只有輕度的熱裂解，因此在選擇制造預熱管的材料時，不會產生實質的問題。然而在裂解管中，該反應流必須加熱至800-950℃，因此，裂解管必須加熱到比上述溫度更高的溫度。

烴的熱裂化作用在裂解管中，烴類發生強烈的熱裂解作用，其結果是一部分烴熱裂解所形成的碳慢慢地沉積于裂解管的內表面上，因而阻礙了由裂解管至反應流的熱量傳遞。因此，隨著沉積的碳量的增加加，裂解管的溫度不得不逐漸增加，直至增到該管的耐熱溫度限度為止，這樣才能使反應流的溫度維持在所需的水平上。

雖然最好是讓裂解設備連續不斷地運轉，但是為了清除裂解管中碳的沉積物，就不得不經常中斷操作。在高溫時，沉積了的碳分散于或滲入裂管的材料的顯微結構內（這現象被稱為粘固作用或滲碳作用），因而使制造裂解管的材料變壞。

要克服滲碳作用，必須采用一種含有大量的鎳的材料來制造管子。為克服碳的沉淀及滲碳作用，在先有技術中采用了一種用奧氏體耐熱離心澆鑄管作為裂解管，其成分包括（以重量計算）0.01-0.6%的碳、0.1-2.5%的硅、0.1-2.0%的錳、20-30%的鉻、18-40%的鎳、0.01-0.15%的氮，剩余的可以單獨是鐵或是鐵加上至少一種縱鉬、鎢和鈮中挑選出來的附加元素，這種附加元素代替了一部分鐵，其含量在0.1-5.0%之間。使用這種管，要經常進行除焦操作、每當裂解管溫度由于沉積于裂解管內表面的碳增厚而須增加至某一個預定的溫度時（通常每隔30至120日發生），便須使設備暫時仃止運轉，并只讓蒸汽或空氣或其混合物流過該裂解管，使沉積的碳氣化，從而除去。