专利名称：一种乙烯裂解炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于热裂解烃及石油馏份生产乙烯、丙烯等烯烃的裂 解炉。属于烃油裂化设备领域。
背景技术：
自上世纪60年代垂直悬吊立管式裂解炉开发成功以来，乙烯裂解技 术取得了长足的发展。目前，各乙烯裂解炉专利商都把研究重点放在裂解 炉的大型化、改善裂解炉的选择性、提高产品收率、提高裂解炉操作安全 性、降低产品能耗和降低裂解炉建造成本等方面。专利CN1730449A中描述了一种乙烯裂解炉结构及单排排列辐射 炉管，此种炉管布置的裂解炉虽然对传统的辐射炉管布置方式进行了改 进，但仍然存在以下缺点(1)在生产能力相当的前提下，比其他裂解炉 的炉膛长度更长，裂解炉的体积较大、占地面积较多，因此，其制造成本 更高；(2)进、出口炉管交替排列的裂解炉，进出口炉管之间的间距不大， 使辐射炉吊挂系统的设置存在极大的难度；(3)裂解炉炉体长度增加不仅 对裂解炉辐射室内烟气温度分布有不利影响，同时对进一步地提高单台裂 解炉的生产能力有一定的工程难度。德希尼布公司(Technip)目前应用较多的裂解炉的辐射炉管为双排 布置，但每排炉管中的进口管和出口管为集中布置，进口管底部通过弯头 和直管段与另一排炉管中的出口管底部相连接。其优点为与传统的裂解 相比，达到相同生产能力时，其体积较小，占地面积较小；其缺点为(1) 辐射炉管的进口管和出口管呈集中布置，辐射炉管受热将变得不均匀，辐 射炉管的使用效率降低；(2)进、出口炉管底部通过90。弯头和直管段连接，辐射炉管的柔性受到限制，不利于吸收进、出口炉管热膨胀差，容易 导致辐射炉管弯曲，弯曲严重时将降低裂解炉的操作安全性。
发明内容
本发明的目的是提供一种乙烯裂解炉，能实现裂解炉的大型化； 在相同的生产能力条件下，本乙烯裂解炉占地面积更小；可提高辐射炉管 受热、传热效率，延长裂解炉的运行周期，降低产品的耗能；采用线型废 炉锅炉对裂解气进行快速降温，能有效的阻止裂解气的二次反应，提高产 品收率。本发明采用的技术方案是本乙烯裂解炉，包括辐射段、对流段、 底部燃烧器、恻壁燃烧器，以及急冷锅炉；所述的辐射段设有辐射室，其 内设有用于烃及石油馏份裂解反应的辐射炉管；所述的辐射炉管由进口管 及出口管组成，每个进口管及出口管只设有一个通道；所述的裂解炉的辐 射段设有至少一个辐射室，辐射炉管在辐射室内呈两排排列；每一排形成 一个管排平面，辐射炉管的进口管和出口管都是以"进口管-出口管-迸口 管-出口管"的交替间隔的形式位于管排平面内。分别位于两个管排平面内的进口管及出口管，通过一个对称U型连接 件将进口管及出口管的底部连接在一起。两个管排平面之间的间距L优选 为450 550mm;所述辐射炉管的进口管和出口管的间距P与其平均外径之 比优选为2.5 3.5。所述进口管的内径优选为45 55mm;所述出口管的 内径优选为60 75mm。本发明的优点在于(1) 辐射炉管在辐射室内呈双排交替布置，使辐射炉管均匀受热， 提高辐射传热效率，可以延长裂解炉的运行周期，降低产品的耗能；(2) 辐射室内布置两排辐射炉管，能有效地减少裂解炉的几何尺寸 和占地面积；(3) 辐射炉管在辐射室内呈双排交替布置增加了进出、口炉管之间 的间距，有利于炉顶辐射炉管吊架的设置；(4) 为每个出口管配置一个急冷锅炉，其传热效果比传统急冷锅炉 好，能有效的阻止裂解气的二次反应，提高裂解产品的收率。
图l是本发明的主视2是本发明的俯视图 图3是第l实施例的俯视图 图4是第2实施例的俯视图 图5是第3实施例的俯视图辐射段l;对流段2;辐射室3;集合管4; 分配管5;进口管6; 出口管7; U型连接件8; 底部燃烧器9;侧壁燃烧器10;急冷锅炉ll; 换热管12
具体实施例方式如图1和2所示，乙烯裂解炉除包括辐射段1和对流段2外，还包 括传统乙烯裂炉的其他必备元素。其辐射段1设有至少一个辐射室3，辐 射室3内装有底部燃烧器9、侧壁燃烧器10和若干由进口管6、出口管7 构成的辐射炉管，辐射炉管分两排布置在辐射室内，每一排炉管中的进口 管6和出口管7交替布置，进口管6的底部通过一个对称U型连接件8连 接到另一排相对应的出口炉管的底部，出口管7顶部与线型急冷锅炉11 相连。管排平面a和管排平面b之间的间距L为300 700mm，优选400 600mm，更优选择450 550mm。所述进口管6和出口管7之间的间距P与 平均外径(进口管和出口管外径平均)之比为2 5，优先选择2.5 3.5。 辐射炉管的进口管6内径为30 70mm，优选40 60mm，更优选择45 55ram; 辐射炉管的出口管7内径为50 90mm,优选55 80mm，更优选择60 75mm。本发明的简单工艺流程为来自界区的原料首先进入对流段2，通过换热管12预热原料，期间可以用稀释蒸汽与原料混合降低烃分压。当原 料预热到一定温度(55(TC 650'C)后，通过高温跨管把原料运送到集合 管4,再通过流量分配器5进入辐射炉管6、 7进行热裂解反应。裂解反应 产物裂解气进入急冷锅炉11进行快速降温以便阻止裂解气的二次反应， 降温后的裂解气经油急冷器进一步降温便可进入下游的工艺设备。第1实施例:如图3所示，每个辐射室布置64个辐射炉管，每16个 辐射炉管为一大组，每个辐射室共四大组这样的辐射炉管。如果辐射段只 有一个这样的辐射室，则该裂解炉的乙烯生产能力能达到6 8万吨/年；如果辐射段设有两个这样的辐射室，则该裂解炉的乙烯生产能力能达到12 16万吨/年。该裂解炉的几个重要尺寸为两个辐射炉管管排平面的 间距L为500mm,进、出口管间距P为214mm，进口管内径为50咖，出口 管内径为61ram，辐射室长约15m。第2实施例:如图4所示，每个辐射室布置72个辐射炉管，每18 个辐射炉管为一大组，每个辐射室共四大组这样的辐射炉管。如果辐射段 只有一个这样的辐射室，则该裂解炉的乙烯生产能力能达到7 10万吨/ 年；如果辐射段设有两个这样的辐射室，则该裂解炉的乙烯生产能力能达 到14 20万吨/年。该裂解炉的几个重要尺寸为管排间距L为500mm， 进出口管间距P为214咖，进口管内径为50mm，出口管内径为61mm，辐射 室长约17. 5m。第3实施例:如图5所示，每个辐射室布置80个辐射炉管，每20 个辐射炉管为一大组，每个辐射室共四大组这样的辐射炉管。如果辐射段 只有一个这样的辐射室，则该裂解炉的乙烯生产能力能达到9 11万吨/ 年；如果辐射段设有两个这样的辐射室，则该裂解炉的乙烯生产能力能达 到18 22万吨/年。该裂解炉的几个重要尺寸为管排间距L为500mm， 进出口管间距P为214mm，进口管内径为50mm，出口管内径为61mm，辐射 室长约19m。
权利要求
1、一种乙烯裂解炉，包括辐射段、对流段、底部燃烧器、侧壁燃烧器，以及急冷锅炉；所述的辐射段设有辐射室，其内设有用于烃及石油馏份裂解反应的辐射炉管；每个辐射炉管由进口管及出口管组成，每个进口管及出口管只设有一个通道；其特征在于所述的裂解炉的辐射段(1)设有至少一个辐射室(3)，辐射炉管在辐射室(3)内呈两排排列；每一排形成一个管排平面(a、b)，辐射炉管的进口管(6)和出口管(7)都是以“进口管-出口管-进口管-出口管”交替间隔的形式定位于管排平面(a、b)内。
2、 根据权利要求1所述的乙烯裂解炉，其特征在于:分别位于两个管 排平面(a、 b)内的进口管(6)及出口管(7)，通过一个对称U型连接件(8) 将进口管(6)及出口管(7)的底部连接在一起。
3、 根据权利要求1所述的乙烯裂解炉，其特征在于:两个管排平面(a、 b)之间的间距L优选为450 550mrn。
4、 根据权利要求l所述的乙烯裂解炉，其特征在于:所述辐射炉管的 进口管(6)和出口管(7)的间距P与其平均外径之比优选为2.5 3.5。
5、 根据权利要求l所述的乙烯裂解炉，其特征在于:所述进口管(6) 的内径优选为45 55mm;所述出口管(7)的内径优选为60 75mm。
全文摘要
乙烯裂解炉，包括辐射段、对流段、底部燃烧器、侧壁燃烧器，以及急冷锅炉；所述的辐射段设有辐射室，其内有用于烃及石油馏份进行热裂解的辐射炉管；每个辐射炉管由进口管及出口管组成，每个进口管及出口管只设有一个通道；裂解炉的辐射段1设有至少一个辐射室3，辐射炉管在辐射室内呈两排排列；每一排形成一个管排平面，辐射炉管的进口管6和出口管7都是以交替间隔的形式分别位于两个不同的管排平面内，通过一个对称U型连接件8将进口管6及出口管7的底部连接在一起。本发明可实现裂解炉的大型化，炉管排布方式改善了辐射炉管辐射热传效率，延长了裂解炉的运行周期，降低了产品的耗能。
文档编号C07C4/04GK101333147SQ20071011807
公开日2008年12月31日 申请日期2007年6月28日 优先权日2007年6月28日
发明者刘海军, 李保有, 李延生, 涂国华, 薄建民, 旭 赵, 郭英锋 申请人:上海惠生化工工程有限公司