专利名称：热解加热炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种经改进的热解加热炉，用以将复杂的烃分子裂解成较简单的单元。
现有技术热解加热炉的例子有颁发给E.H.Palchik等人的美国专利3，274，978，该热解加热炉有两个并排的辐射加热区，两辐射加热区上方配置有单个对流区。多个垂直配置的管排由辐射加热区各壁上的多个垂直成列配置的高强度辐射烧嘴加热。
按照本发明的一个方面，本发明提供一种这样的热解加热炉，该热解加热炉有一个辐射加热段和一个对流加热段，对流加热段位于辐射加热段上方，偏离辐射加热段，气流可以在对流加热段与辐射加热段之间流通。
辐射加热段配备有至少两列垂直管，各列中的垂直管都在垂直于通过对流段纵轴线的垂直平面的单个平面内。
辐射段的底板上设有多个辐射烧嘴，各列管的各侧有一列烧嘴。
辐射段最好取这样的形式，使辐射段的宽度与辐射段的长度大致相等，即，辐射段的宽度为辐射段长度的80%至120%，最好是长度的90%至110%。
在一个特别值得推荐的实施例中，辐射段的高度也与辐射段的长度大致相等，因而辐射段基本上呈立方形。
各列中的各管可以配置得使其形成一个或多个供通入各管中的物料流通用的通路(形成一个或多个通路的管子叫做“管排”)，且每一列的管子可以包括一个或多个管排。
例如，举例说，在一个实施例中，一个单列的两个管可以互连起来形成两个通过辐射段的垂直通道(双通道管排)，且这样的列可以有多个双通道管排。同样，可以把三个或更多的管子互连起来形成三个或多个通过辐射加热段的通路，且各列可以有一个、两个或多个这样的管排。制造具有两个或多个通路的管排时，形成第一通道的多个管子可以与形成第二通道的单管互连起来。
各列中的管子，内径可以相同，也可以不同。
辐射段的各管排是用来进行停留时间短的裂解，生产乙烯用的(停留时间小于0.5秒)。通常，停留时间不小于0.07秒，因而管排最好设计成供停留时间不大于0.2秒用。
辐射段的一个管排的总长度通常起码为30英尺，且通常不超过80英尺，管列可以由一根或多根长度适当的管子构成。管排的总长度、内径和其它条件都应相互配合，以达到上述短停留时间的要求。
按照一个较佳实施例，加热炉的高度(平行于各管的方向)约为20至45英尺，同时加热炉的长度和宽度如上述那样，其大小具有一定的关系。
在一个特别值得推荐的实施例中，辐射段中起码有十六个管排(各管排可以由一根、两根或多根的管子制成)。
热解加热炉中使用的各垂直管，其内径通常为1英寸至4英寸，入口管的内径最好为1英寸至2英寸。各管内可以是光滑的，也可以有凸棱。管排的出口管，其直径可以较大。
各管配置成管排形成多个通道时，可以配置得使多根管个个都可以通料，同时这些多根管形成通过辐射段的单个通道，从辐射区出来后进入一根与直径较大的单管连接的岐管，以形成通过辐射段的第二通道。
下面根据附图中所示的一个实施例进一步说明本发明的内容。
图1是热解加热炉的简化示意图。
图2是热解加热炉中单列管的简化示意图。
管排的各出口最好接到用以将流出料迅速冷却到裂解温度以下的适当送料管线热交换器上。
在一些较佳实施例中，从管排提取的流出料的温度约为1400°F至1750°F。
如本技术领域中所周知的那样，通入各管排的物料通常是用蒸汽稀释的。
现在参看附图。从图中可以看到，热解加热炉10有一个辐射段11和一个对流段12，对流段12在辐射段11的上方，且横向偏离辐射段11，气流可以通过水平通道13在辐射段11内部与对流段12之间流通。
辐射段11包括多列垂直管14，各列管14处在基本上垂直于通过对流段12的纵轴线的平面的单个平面上。从图1中可以看到，垂直管14有四列。
辐射段11有多个安置在其底板上的辐射烧嘴15。各烧嘴15成列排列，各列与垂直管14的各列平行，且各列管14配备有两列在底板上的烧嘴15，一列垂直管14的各侧有一列烧嘴。垂直管各侧的各烧嘴最好与各垂直管等间距。将各列中的各垂直管14互连起来，形成热解物料用的辐射管排。
如图1和图2所示，各列中的各管14配置得使其形成两个供通入的待热解的烃料流通的通路。更详细地说，排成一列的多根管14a与水平岐管21连接，水平岐管21则与内径大于管14a的垂直管14b相连接。各管14a的上端与入口岐管22相连接，供将烃料通入各管14a之用，各管14b的顶部则与送料管线热交换器23相连接，供接收热解流出料之用。这样，如图中所示，待热解的烃料通入各管14a的顶部，往下通过各管14a送入岐管21，然后向上通过各管14b，引入送料管线热交换器23中。如本技术领域中所周知的那样，在待热解的物料可以在对流段12的各对流管24中预热，同时将预热过的物料通过各岐管22引入各管14a中。
例如，举例说，可以将单列的垂直管分成两组管，各组管形成一个管排。各管排由十二根形成第一通道的管子14a组成，各十二根管子14a与形成第二通道的单管14b连接。
在一个较佳实施例中，辐射段11的高度长度和宽度彼此相等。
虽然这里示出的是个具有单个辐射段的加热炉，但加热炉也可以制成具有两个辐射段的那一种，气流可以在各辐射段与对流段之间流通。
权利要求
1.一种热解加热炉，包括一个辐射段；一个对流段，气流可在此对流段与辐射段之间流通；至少两列垂直管，位于辐射段中，所述辐射段中装有至少两列垂直管，该两列垂直管在垂直于一个通过对流段纵轴线的平面的平面上彼此平行；多个辐射烧嘴，位于辐射段的底板上成列平行于各垂直管排列，各列垂直管的第一列烧嘴在各垂直管的一侧，第二列烧嘴在各垂直管的另一侧，所述辐射段的宽度基本上与其长度相等。
2.如权利要求1所述的加热炉，其特征在于，单列中的各管相互连接，形成多个管排。
3.如权利要求2所述的加热炉，其特征在于，管排中的各管的直径不同。
4.如权利要求3所述的加热炉，其特征在于，管排中的各管互连起来形成两个通过辐射段的垂直通道。
5.如权利要求3所述的加热炉，其特征在于，管排的长度为30英尺至80英尺。
6.如权利要求2所述的加热炉，其特征在于，辐射段的高度大致上与其宽度相等。
7.如权利要求6所述的加热炉，其特征在于，管排的长度为30英尺至80英尺。
8.如权利要求7所述的加热炉，其特征在于，管排中的各管互连起来形成两个通过辐射段的垂直通道。
全文摘要
热解加热炉10辐射段中的各垂直管14成多个平行列排列，各列处在一个垂直于通过加热炉对流段轴线的平面的平面上。辐射段最好呈立方形，各管则由与各管平行排成多列的底板烧嘴加热。
文档编号C10G9/00GK1067669SQ92104888
公开日1993年1月6日 申请日期1992年6月17日 优先权日1991年6月17日
发明者J·M·费尔南德斯-鲍吉, J·V·奥尔巴诺 申请人:Abb.鲁姆斯克雷斯特公司