一種乙烯裂解爐的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種乙烯裂解爐，該乙烯裂解爐包括：高壓汽包、對(duì)流段、輻射段、急冷鍋爐和燃燒器；在輻射段內(nèi)排布有輻射爐管；輻射爐管包括第一程管、第二程管和彎管連接件；輻射爐管的第一程管和第二程管的爐管中心線均位于同一個(gè)平面C內(nèi)；每個(gè)輻射爐管的彎管連接件位于平面C的一側(cè)；在每個(gè)小組內(nèi)，相鄰的兩個(gè)輻射爐管的彎管連接件分別排布在平面C的兩側(cè)，且兩者的側(cè)視投影是以平面C對(duì)稱的。每個(gè)小組包括多個(gè)兩程分支型型立式爐管，第一程管與第二程管分別集中布置。本實(shí)用新型具有較好的機(jī)械性能，避免爐管彎曲，改善爐管受熱狀況，使其受熱均勻，有效延長(zhǎng)裂解爐的運(yùn)行周期，提高裂解爐在線率。
【專利說明】
一種乙烯裂解爐
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及石油化工領(lǐng)域，更具體地，涉及一種石油化工生產(chǎn)用乙烯裂解爐。
【背景技術(shù)】
[0002]在乙烯裝置中，裂解爐是核心設(shè)備，而輻射盤管的設(shè)計(jì)是決定裂解選擇性、提高裂解產(chǎn)品烯烴收率和提高對(duì)不同裂解原理適應(yīng)性的關(guān)鍵。改進(jìn)輻射盤管的結(jié)構(gòu)和排布，成為管式裂解爐技術(shù)發(fā)展中最核心的部分。20多年來，相繼出現(xiàn)了單排分支變徑管、混排分支變徑管、不分支變徑管、單程等徑管等不同結(jié)構(gòu)的輻射盤管。
[0003]為使原料消耗大大降低、維持適當(dāng)?shù)倪\(yùn)轉(zhuǎn)周期和具有較好的原料適應(yīng)性，目前大多數(shù)公司均采用兩程(18?28m)分支變徑或兩程變徑高選擇性爐管，將停留時(shí)間控制在0.15?0.25s。第一程管采用小直徑爐管，利用它比表面積大的特點(diǎn)達(dá)到快速升溫的目的，第二程管采用較大直徑的爐管以降低對(duì)結(jié)焦敏感性的影響。
[0004]爐管的排列方式從最初的單排發(fā)展到雙排，對(duì)單排而言，相同的能力需要更大的占地面積，其優(yōu)勢(shì)是爐管徑向溫度分布均勻，存在遮蔽的情況較少;對(duì)雙排而言，大大縮小了裂解爐的占地面積，但遮蔽的狀況比較嚴(yán)重，影響了爐管徑向溫度分布，而且其第一程、第二程管之間的連接容易引起爐管的彎曲。裂解爐輻射爐管結(jié)構(gòu)也由簡(jiǎn)單的、柔性較差的彎頭連接向柔性較好的彎管連接發(fā)展。
[0005]采用2-1型兩程爐管，通常八小組爐管配一臺(tái)急冷鍋爐；專利文件EP1146105B1公開了具有這樣爐管結(jié)構(gòu)排布的裂解爐(圖4、圖5):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(gè)平面里，一程直管和二程管分別通過S形管與一個(gè)彎管連接，一程管和二程管的S形管分別平行，各彎管與直管所在平面所成角度相同。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)中也有采用彎頭連接的爐管(如圖6)。專利文件CN201276508Y公開了一種乙烯裂解爐，每一個(gè)爐管的回彎管連接件以平面C為對(duì)稱面，同一組輻射爐管中各個(gè)輻射爐管的回彎管連接件分上下兩層交叉排布。上述這些輻射爐管的排布靈活性不好，爐管結(jié)構(gòu)柔性較差。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的目的在于，提出一種改善工藝性能的同時(shí)，改善受熱狀況且機(jī)械性能得到改善的輻射爐管;通過增加爐管排布的靈活性，使得輻射爐管受熱均勻，提高輻射傳熱效率，有效延長(zhǎng)裂解爐的運(yùn)行周期，提高裂解爐的在線率。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案如下:
[0009]—種乙烯裂解爐，該乙烯裂解爐包括:高壓汽包3、對(duì)流段4、輻射段5、急冷鍋爐6和燃燒器8 ；
[0010]在所述輻射段5內(nèi)排布有輻射爐管7，多個(gè)輻射爐管7組成一個(gè)小組，多個(gè)小組組成一個(gè)大組，在所述福射段5內(nèi)排布有多個(gè)大組。
[0011]所述輻射爐管7為兩程分支型立式爐管，包括第一程管1、第二程管2和彎管連接件;所述第一程管I包括依次固定連接的入口管9、三通構(gòu)件10和直管11;所述彎管連接件包括固定連接的S型彎管12和回彎管13;所述S型彎管12與所述直管11固定連接;所述第二程管2為出口管14，其與所述回彎管13固定連接；
[0012]每個(gè)小組中，所述第一程管I和所述第二程管2分別集中布置；
[0013]輻射段5內(nèi)所有的輻射爐管7單排排布，所有輻射爐管7的第一程管I和第二程管2的爐管中心線均位于同一個(gè)平面C內(nèi)。
[0014]每個(gè)輻射爐管7的彎管連接件位于所述平面C的一側(cè);在每個(gè)小組內(nèi)，相鄰的兩個(gè)輻射爐管7的彎管連接件分別排布在所述平面C的兩側(cè)，且兩者的側(cè)視投影以平面C對(duì)稱。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0016](I)本實(shí)用新型的裂解爐采用的輻射爐管克服了常規(guī)2-1型爐管(第一程與第二程管之間采用彎頭連接)機(jī)械性能差的缺點(diǎn)，因而此種爐管構(gòu)型機(jī)械性能好，且能同各種型式急冷鍋爐相匹配。
[0017](2)本實(shí)用新型的輻射爐管為單排排布，輻射爐管的第一程管與第二程管之間采用彎管連接件連接，該結(jié)構(gòu)不僅柔性大，具有較好的機(jī)械性能，而且回彎管的出口直接與第二程管的入口連接時(shí)，有利于避免焦對(duì)S彎管的沖刷和積聚。
[0018](3)第一程管與第二程管之間的彎管連接件間隔布置于爐管中心線所在平面的兩偵U，增加了爐管排布的靈活性以保證彎管之間保持一定的間距，有利于一大組布置較多爐管。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實(shí)用新型的乙烯裂解爐的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2-1，圖2-2，圖2-3是本實(shí)用新型中輻射爐管的第一種實(shí)施方式的主視圖、側(cè)視圖和俯視圖。
[0021]圖3是本實(shí)用新型中輻射爐管的第二種實(shí)施方式的俯視圖。
[0022]圖4、圖5是現(xiàn)有技術(shù)熱解加熱爐的簡(jiǎn)化示意圖。
[0023]圖6是現(xiàn)有技術(shù)裂解爐中輻射爐管的結(jié)構(gòu)排布示意圖。
[0024]上述圖中標(biāo)號(hào)說明如下:
[0025]1-第一程管，2-第二程管，3-高壓汽包，4-對(duì)流段，5-輻射段，6_急冷鍋爐，7_輻射爐管，8-燃燒器，9-入口管，10-三通構(gòu)件，11-直管，12-S型彎管，13-回彎管，14-出口管。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。雖然附圖中顯示了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，然而應(yīng)該理解，可以以各種形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明而不應(yīng)被這里闡述的實(shí)施方式所限制。
[0027]本實(shí)用新型提供一種乙烯裂解爐，該乙烯裂解爐包括:高壓汽包3、對(duì)流段4、輻射段5、急冷鍋爐6和燃燒器8 ；
[0028]在所述輻射段5內(nèi)排布有輻射爐管7，多個(gè)輻射爐管7組成一個(gè)小組，多個(gè)小組組成一個(gè)大組，在所述福射段5內(nèi)排布有多個(gè)大組。
[0029]所述輻射爐管7為兩程分支型立式爐管，例如可以為常規(guī)的兩程2-1型或2/1-1型立式輻射爐管，所述輻射爐管7包括第一程管1、第二程管2和彎管連接件;所述第一程管I包括依次固定連接的入口管9、三通構(gòu)件10和直管11;所述彎管連接件包括固定連接的S型彎管12和回彎管13;所述S型彎管12與所述直管11固定連接;所述第二程管2為出口管14，其與所述回彎管13固定連接；
[0030]每個(gè)小組中，所述第一程管I和所述第二程管2分別集中布置；
[0031]所述輻射段5內(nèi)所有的輻射爐管7單排排布，所有輻射爐管7的第一程管I和第二程管2的爐管中心線均位于同一個(gè)平面C內(nèi)；
[0032]每個(gè)輻射爐管7的彎管連接件位于所述平面C的一側(cè);在每個(gè)小組內(nèi)，相鄰的兩個(gè)輻射爐管7的彎管連接件分別排布在所述平面C的兩側(cè)，且兩者的側(cè)視投影以平面C對(duì)稱。
[0033]在一種優(yōu)選實(shí)施方式中，每個(gè)大組中，相鄰小組的輻射爐管7的彎管連接件以位于兩小組之間的中心線呈鏡像對(duì)稱。
[0034]在一種優(yōu)選實(shí)施方式中，每個(gè)輻射爐管7包括2-4根入口管9和1-3個(gè)三通構(gòu)件10，當(dāng)入口管為兩根時(shí)，爐管為2-1或2/1-1，當(dāng)入口管為三根時(shí)，爐管為3-1或3/1-1，當(dāng)入口管為四根時(shí)，爐管為4-1或4/2-1。
[0035]在一種優(yōu)選實(shí)施方式中，所述回彎管13為弧形、半圓形、半橢圓形或拋物線形。
[0036]在一種優(yōu)選實(shí)施方式中，所述彎管連接件俯視投影成“L”型。
[0037]在一種優(yōu)選實(shí)施方式中，所述輻射爐管7的管徑為等徑或分段變徑或連續(xù)變徑。
[0038]進(jìn)一步優(yōu)選地，所述輻射爐管7的管徑均為分段變徑或連續(xù)變徑。
[0039]所述輻射爐管7的管徑均為:第一程管I的內(nèi)徑是42mm?60mm，第二程管2的內(nèi)徑是60mm?85mm;更為優(yōu)選地，第一程管I的內(nèi)徑是45mm?55mm，第二程管2的內(nèi)徑是65mm?80mm ο
[0040]在一種優(yōu)選實(shí)施方式中，所述急冷鍋爐6為線性急冷鍋爐或者傳統(tǒng)急冷鍋爐。每個(gè)輻射爐管7的出口管與線性急冷鍋爐直接連接或者每一大組的輻射爐管7匯合后與傳統(tǒng)急冷鍋爐相連接。
[0041]所述輻射段5的供熱是由燃燒器8提供的，燃燒器8包括底部燃燒器和側(cè)壁燃燒器，其中底部燃燒器提供70%的熱量，也可以全部采用底部燃燒器提供100%的熱量。
[0042]實(shí)施例1
[0043]圖2-1、圖2-2和圖2-3是本實(shí)用新型中一組輻射爐管7的主視圖、側(cè)視圖和俯視圖，由6個(gè)兩程2-1型分支變徑輻射爐管(其中，第一程管I的內(nèi)徑是45mm?55mm，第二程管2的內(nèi)徑是65mm?80mm)組成一個(gè)小組，第一程管I與第二程管2分別集中布置，第一程爐管總數(shù)為12根，第二程爐管總數(shù)為6根;如圖2-3所示，中間的直線為第一程管I和第二程管2的爐管中心線所在平面C的投影，在該直線上依次排列第一至第六個(gè)輻射爐管的第一程管、第一至第六個(gè)輻射管的第二程管。從圖2-3可以看出，第一個(gè)輻射爐管、第三個(gè)輻射爐管和第五個(gè)輻射爐管的彎管連接件位于所述平面C的一側(cè)，而第二個(gè)輻射爐管、第四個(gè)輻射爐管和第六個(gè)輻射爐管的彎管連接件位于所述平面C的另一側(cè);位于所述平面C兩側(cè)的彎管連接件的側(cè)視投影以平面C對(duì)稱，如圖2-2所示。
[0044]實(shí)施例2
[0045]圖3是本實(shí)用新型中一大組輻射爐管7的俯視圖，其包括2個(gè)小組實(shí)施例1中的輻射爐管，g卩12個(gè)兩程2-1型立式輻射爐管，中間的水平直線為所述平面C的投影，每個(gè)小組中第一個(gè)輻射爐管、第三個(gè)輻射爐管和第五個(gè)輻射爐管的彎管連接件位于所述平面C的一側(cè)，而第二個(gè)輻射爐管、第四個(gè)輻射爐管和第六個(gè)輻射爐管的彎管連接件位于所述平面C的另一側(cè);位于所述平面C兩側(cè)的彎管連接件的側(cè)視投影以平面C對(duì)稱。第一個(gè)小組里的6個(gè)輻射爐管與第二個(gè)小組里的6個(gè)輻射爐管以位于兩小組之間的中心線呈鏡像對(duì)稱。
[0046]以上已經(jīng)描述了本發(fā)明的各實(shí)施例，上述說明是示例性的，并非窮盡性的，并且也不限于所披露的各實(shí)施例。在不偏離所說明的各實(shí)施例的范圍和精神的情況下，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說許多修改和變更都是顯而易見的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種乙烯裂解爐，其特征在于，該乙烯裂解爐包括:高壓汽包(3)、對(duì)流段(4)、輻射段(5)、急冷鍋爐(6)和燃燒器(8); 在所述輻射段(5)內(nèi)排布有輻射爐管(7)，多個(gè)輻射爐管(7)組成一個(gè)小組，多個(gè)小組組成一個(gè)大組，在所述福射段(5)內(nèi)排布有多個(gè)大組； 所述輻射爐管(7)為兩程分支型立式爐管，包括第一程管(I)、第二程管(2)和彎管連接件;所述第一程管(I)包括依次固定連接的入口管(9)、三通構(gòu)件(10)和直管(11);所述彎管連接件包括固定連接的S型彎管(12)和回彎管(13);所述S型彎管(12)與所述直管(11)固定連接;所述第二程管(2)為出口管(14)，其與所述回彎管(13)固定連接； 每個(gè)小組中，所述第一程管(I)和所述第二程管(2)分別集中布置； 輻射段(5)內(nèi)所有的輻射爐管(7)單排排布，所有輻射爐管(7)的第一程管(I)和第二程管(2)的爐管中心線均位于同一個(gè)平面C內(nèi)； 每個(gè)輻射爐管(7)的彎管連接件位于所述平面C的一側(cè)；在每個(gè)小組內(nèi)，相鄰的兩個(gè)輻射爐管(7)的彎管連接件分別排布在所述平面C的兩側(cè)，且兩者的側(cè)視投影以平面C對(duì)稱。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乙烯裂解爐，其特征在于，每個(gè)大組中，相鄰小組的輻射爐管(7)的彎管連接件以位于兩小組之間的中心線呈鏡像對(duì)稱。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乙烯裂解爐，其特征在于，每個(gè)輻射爐管(7)包括2-4根入口管(9)和1-3個(gè)三通構(gòu)件(10)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乙烯裂解爐，其特征在于，所述回彎管(13)為弧形、半圓形、半橢圓形或拋物線形。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乙烯裂解爐，其特征在于，所述彎管連接件俯視投影成“L”型。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乙烯裂解爐，其特征在于，所述輻射爐管(7)的管徑為等徑或分段變徑或連續(xù)變徑。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乙烯裂解爐，其特征在于，所述急冷鍋爐(6)為線性急冷鍋爐或者傳統(tǒng)急冷鍋爐。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的乙烯裂解爐，其特征在于，每個(gè)輻射爐管(7)的出口管與線性急冷鍋爐直接連接。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的乙烯裂解爐，其特征在于，每一大組的輻射爐管(7)匯合后與傳統(tǒng)急冷鍋爐相連接。
【文檔編號(hào)】C07C11/04GK205676422SQ201620572957
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月14日 公開號(hào)201620572957.8, CN 201620572957, CN 205676422 U, CN 205676422U, CN-U-205676422, CN201620572957, CN201620572957.8, CN205676422 U, CN205676422U
【發(fā)明人】何細(xì)藕, 侯瑞, 邵晨, 李昌力
【申請(qǐng)人】中國(guó)石化工程建設(shè)有限公司, 中石化煉化工程（集團(tuán)）股份有限公司