专利名称：一种电加热裂解炉及其保温材料在该裂解炉中的应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种加热炉及其保温材料在该加热炉中的应用，具体的说，本发明涉及一种高效电加热裂解炉及其保温材料在该裂解炉中的应用。
中国专利89211345公开了一种工业炉双重保温视孔炉门结构，该实用新型是一种工业窑、炉双重保温视孔炉门结构。包括原有的铁壳炉门及改进后的炉门视孔，轻质视孔塞组成双重保温视孔炉门结构。视孔由轻质高强耐火保温异型砖制成；视孔塞由软质普通硅酸铝和高铝硅酸铝纤维组成。该实用新型的视孔区热损大大减少，节能可达75％左右，可使整台炉表面热损下降25％左右。适用于长期连续运行，短期间隙观察的工业窑、炉，特别是大型的有较多视孔炉门的石油乙烯裂解炉。
中国专利95242341公开了一种化工气体电加热炉，该实用新型是一种化工气体电加热炉，属于化工设备技术领域。该炉由炉体外壳、外壳保温层、炉芯体、气体接口组成，炉芯体由密封盖、金属柜架、隔热绝缘支撑组件、电热丝、接线柱组成。由于炉芯体增加了电热丝的支撑结构，安放电热丝的密度可以较大，热效率也较高，可做成整体式、拆卸式，其互换性较好，便于安装维修。也可以通过加大电热丝直径来扩大电炉容量，是一种体积小、能耗少的化工气体电热炉。
现有技术中对裂解炉的改进主要在于炉门结构以及炉体保温层，目的就是减少热量损失，提高裂解炉的热效率。对于炉体本身的结构没有很大的改进，这就造成了现有裂解炉的内部维修和内部设备的更换都较为困难。同时由于现有裂解炉中的隔热绝缘材料的性能并不十分理想，使目前电热裂解炉的热效率都不高，整个电热裂解炉的重量也比较重，而且其保温材料性脆易碎，不利于裂解炉的维修。此外，现有技术中对于裂解炉内温度的调节主要是通过改变电热丝的直径来实现的，这种调节方式不仅比较麻烦，而且其温度的调节范围也不大。
本发明的目的在于克服上述现有技术中的缺点，提供一种高效电加热裂解炉。该裂解炉具有维修方便、热量损失小、可以灵活方便控制加热温度的特点，是一种低消耗、高效益的裂解炉。
本发明的目的之二在于提供一种保温性能良好的新型材料，将其应用于本发明所述的高效电加热裂解炉。
下面将详细描述本发明所述的高效电加热裂解炉及其保温材料在该裂解炉中的应用。
本发明所述的高效电加热裂解炉包括管系和炉体。
其中所述的炉体包括固定炉体和活动炉体。
其中所述的管系当其排列方式为并联时包括进物料集合管、出物料集合管和立式U形炉管；当管系其排列方式为串联时仅由立式U形炉管组成。
裂解炉炉体中可以设置一组或多组立式U形炉管。管系的排列方式可以为并联排列，也可以采用串联排列。当裂解炉其管系排列方式为并联时，待裂解的物质从裂解炉进物料集合管中进入多组立式U形炉管，再从多组立式U形炉管直接回到裂解炉出物料集合管中；立式U形炉管夹在活动炉体和固定炉体中间加热。当裂解炉其管系排列方式为串联时，相临立式U形炉管之间首尾相连，待裂解的物质进入一根立式U形炉管后，再经过其他相连的立式U形炉管流出；待裂解物质通过的立式U形炉管夹在活动炉体和固定炉体中间加热。
其中裂解炉管系排列方式为并联时，可以使在立式U形炉管中的裂解物质得到均匀的分配，因而保证裂解炉不会由于立式U形炉管局部过热而影响裂解炉的使用寿命；同时可以根据实际需要，选择使用立式U形炉管的数量。当裂解炉管系排列方式为串联时，一个裂解炉中可以设置多组立式U形炉管，各组中的立式U形炉管总长度不同，也就可以用于不同条件下的裂解。
本发明所述的高效电加热裂解炉其炉体为一个长方形箱体，由固定炉体和活动炉体组成，固定炉体和活动炉体组成了一个由裂解炉炉体长度方向炉膛纵剖面中间剖开的长方形箱体。其中固定炉体由框架固定；活动炉体由滚轮实现炉体的移动。同时还可以根据炉体的大小、重量选择滚轮的个数，当炉体比较矮小时，可以只使用裂解炉底部的滚轮，而不必使用裂解炉炉顶的滚轮。在裂解炉正常工作时，活动炉体和固定炉体利用常规的方法例如通过螺丝或螺栓连接成一体。在需要检修或更换炉内部件时，松开螺丝或螺栓就可以将活动炉体和固定炉体分离开。
本发明所述的高效电加热裂解炉其炉体内部安装有两层保温材料。
其中接近立式U形炉管的内层材料为碳化硅、多晶莫来石、轻质高铝砖中的一种；所述的内层材料既作为固定电阻丝的炉瓦使用，也作为一层保温材料使用。裂解炉炉体内在水平方向上设置一列或多列炉瓦并且在垂直方向上设置一块或多块炉瓦。在每片炉瓦上设置数排水平沟槽，沟槽中放有螺旋状加热电阻丝，每一片炉瓦上为一根电阻丝，电阻丝的上下两端引到炉外，与电源母线相连。在进行加热时，每一片炉瓦上的电阻丝形成一个独立的回路。在裂解炉炉体内放置多片炉瓦，有利于根据需要方便灵活的控制和调节温度。根据需要，在裂解炉中还可以设置若干竖向的间隔条，将炉内分为一个或几个加热区。
其中接近裂解炉表面的外层材料为硅酸铝纤维、硅酸钙板、矿渣棉、高铝针刺毡中的一种。其中所述的外层材料也可以根据炉瓦的形状制成成型的组合件。
本发明所述的内层材料、外层材料与炉体外壳之间的连接可以采用常规的方法进行连接。
将本发明所述的多晶莫来石用于裂解炉内层保温材料，不仅大大减小了裂解炉保温材料的重量，有利于对裂解炉进行分离维修，而且其保温性能较现有保温材料而言，也有较大的提高。
本发明所述的高效电加热裂解炉适用于中小型正负压下气体或液体的裂解装置。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果1．本发明的裂解炉炉体采用活动式连接，炉体包括固定炉体和活动炉体；在需要维修时，可以方便的将固定炉体和活动炉体分离开，以便对裂解炉内部进行维修；此外，由于使用了轻质的内部保温材料，使裂解炉的总重量大为减小，可以使用滚轮轻松的实现活动炉体的移动。
2．本发明所述的内层保温材料在垂直方向上设置多块炉瓦，每一块炉瓦均形成独立的电流回路，可以灵活方便的控制调节加热温度；同时在对裂解炉内部进行维修时可以迅速准确地检测出裂解炉的故障部位，从而进行维修，维修时也仅需要更换部分电阻丝，进而延长了整个裂解炉的使用寿命。
3．本发明所述的裂解炉采用的轻质保温材料可以使裂解炉在使用时较现有裂解炉的升温速度大为加快，裂解炉的烘炉时间大大缩短，在一般情况下可以不经过烘炉而直接投入使用。
4．本发明所述的裂解炉采用的轻质保温材料其优良的保温性能使裂解炉外表面的温度大为降低，当裂解炉炉中的温度达到1000℃时，其炉体外表面的温度可以低于40℃，不仅有利于裂解过程的生产安全，同时降低了裂解炉的能源消耗。
5．本发明所述的裂解炉无论在其采用并联或串联的情况下，均可以根据实际情况选择待裂解物质通过立式U形炉管的具体位置和通过的立式U形炉管数量，对于不同的情况可以有不同的选择方式，无疑使裂解炉的应用范围更加广泛。
下面，将结合附图对本发明所述的高效电加热裂解炉进行进一步的描述。
图1为本发明所述的裂解炉其管系排列方式为并联时的正面示意图。
图2为本发明所述的裂解炉其管系排列方式为并联时的侧面示意图。
图3为本发明所述的裂解炉其管系排列方式为串联时的正面示意图。
当裂解炉其管系排列方式为并联时，待裂解的物质通过裂解炉进物料集合管1进入多组立式U形炉管11中，再从立式U形炉管11直接回到裂解炉出物料集合管12中；立式U形炉管11夹在活动炉体2与固定炉体3中间加热。在需要维修时活动炉体2通过炉顶滚轮4、炉底滚轮6在炉顶轨道5、炉底轨道7上滚动，与固定炉体3分离。炉体内的内层保温材料上设有数排沟槽，沟槽中放有螺旋状加热电阻丝8，在内层保温材料的外面设有外层保温材料9，同时在裂解炉炉体的内部还可以设有竖向隔条10，可以将炉内分为多个加热区。
当裂解炉其管系排列方式为串联时，相临立式U形炉管11之间首尾相连，待裂解的物质进入一根立式U形炉管后，再经过其他相连的立式U形炉管流出。
权利要求
1．一种电加热裂解炉，包括管系和炉体；其特征在于，所述的裂解炉炉体包括固定炉体[3]和活动炉体[2]；其中所述的管系当其排列方式为并联时包括进物料集合管[1]、出物料集合管[12]和立式U形炉管[11]；当管系其排列方式为串联时仅由立式U形炉管[11]组成；其中所述的固定炉体[3]由框架固定；所述的活动炉体[2]使用滚轮实现其移动。
2．根据权利要求1所述的裂解炉，其特征在于，所述的裂解炉其活动炉体[2]和固定炉体[3]内部安装有两层保温材料；其中内层材料为碳化硅、多晶莫来石、轻质高铝砖中的一种，既作为固定电阻丝的炉瓦使用，也作为一层保温材料使用；其中外层材料为硅酸铝纤维、硅酸钙板、矿渣棉、高铝针刺毡中的一种。
3．根据权利要求2所述的裂解炉，其特征在于，所述的内层材料在水平方向上设置一列或多列炉瓦并且在垂直方向上设置一块或多块炉瓦。
4．根据权利要求3所述的裂解炉，其特征在于，在所述的炉瓦上沿立式U形炉管设置水平沟槽，沟槽中放有螺旋状加热电阻丝[8]，每一片炉瓦上电阻丝的两端引到炉外，与电源母线相连，每一块炉瓦均形成独立的电流回路。
5．根据权利要求1所述的裂解炉，其特征在于，所述的固定炉体和活动炉体内设置一个或几个竖向间隔条[10]，将裂解炉分为一个或几个加热区。
6．根据权利要求1所述的裂解炉，其特征在于，所述的炉体为一个长方形箱体。
7．根据权利要求1所述的裂解炉，其特征在于，所述的固定炉体和活动炉体组成了一个由裂解炉炉体长度方向炉膛纵剖面中间剖开的长方形箱体。
8．权利要求2所述的多晶莫来石在裂解炉炉内耐火保温材料中的应用。
全文摘要
本发明提供了一种高效电加热裂解炉,该裂解炉炉体由固定炉体和活动炉体组成,并通过设置间隔条灵活方便的控制和调节炉内温度。该裂解炉具有使用时升温快、保温性能好的特点,是一种低消耗、高效益的裂解炉;本发明还提供一种保温性能良好的新型材料,将其应用于本发明所述的高效电加热裂解炉。
文档编号C10G9/00GK1315489SQ00105479
公开日2001年10月3日 申请日期2000年3月31日 优先权日2000年3月31日
发明者刘一峰, 谈钟骏, 董令文, 吴梅英, 张宝兰, 郑泽恒, 牟奇友, 安翠玲, 肖青, 施玲 申请人:中国石油化工集团公司, 中国石油化工集团公司北京化工研究院