蔽段的至少一根换热 管设置为强化传热管，同时保证流体经过遮蔽段产生的压降小于管式加热炉遮蔽段设计压 降的1. 05-1. 35倍，不仅可以达到较好的强化传热效果，同时对辐射段各炉管中流量的分 配无明显影响，进而达到能够更多的吸收高品位能量，从而减少燃料使用量，起到明显的节 能效果。
[0023] 以下将通过具体实施例对本发明进行详细描述。
[0024] 以下实施例和对比例中使用的石脑油的油品性质如表1所示。
[0025] 表1中，"初馏点"为石脑油开始蒸发时的温度，"10%、30%、50%、70%、90%和干 点"依次为石脑油蒸发掉10质量％、30质量％、50质量％、70质量％、90质量％和全部蒸发 时的温度；"P"为石脑油中烷烃的质量百分含量，"〇"为石脑油中烯烃的质量百分含量，"A" 为石脑油中芳香烃的质量百分含量，单位为"质量％ "。
[0026] 表 1
[0028] 对比例1
[0029] 使用一台生产能力为6万吨/年的SRT-IV型乙烯裂解炉，以具有表1所示油品性 质的石脑油为原料，控制辐射段出口温度为820 °C以对该石脑油进行裂解来制备乙烯。在该 乙烯裂解炉中，连接对流段和辐射段的遮蔽段含有8个相同的、并联的换热管排，每个换热 管排含有4根相同的、互相平行排列并通过弯管串联起来的换热管，每个换热管排的第一 根换热管均分别和对流段相连，每个换热管排的第四根（即最后一根）均分别和辐射段相 连。每根换热管的规格均为：外径为114. 3mm、厚度为5. 3mm、长度为0. 72m。该乙烯裂解炉 的遮蔽段的设计压降为I. 36X 105pa。
[0030] 在该乙烯裂解炉达到正常工作状态后，测得其遮蔽段进口处的流体温度为389°C， 出口处的流体温度为541°C ;流体经过该乙烯裂解炉的遮蔽段后的压降为I. 36X 105pa ;辐 射段各根炉管内的流体流量分布均匀。
[0031] 实施例1
[0032] 在对比例中使用的生产能力为6万吨/年的SRT-IV型乙烯裂解炉的基础上，将连 接对流段和辐射段的遮蔽段含有的8个并联的换热管排的每个换热管排的前三根换热管 均换成具有相同内径和长度的、用与原来的换热管同样材料制成的扭曲片强化传热管，而 每个换热管排的第四根（即：均和辐射段相连的最后一根）换热管仍然保留原来的光滑换 热管。同时，为了更好地控制流体经过遮蔽段的压降，每个换热管排中的第一根换热管的前 1/3长度（即朝向对流段的0.24米长度）上不使用扭曲片强化传热管的形式。每根扭曲片 强化传热管中，扭曲片的扭曲比为1 :2,相邻扭曲片之间的轴向距离为50mm。
[0033] 同样以具有表1所示油品性质的石脑油为原料，控制辐射段出口温度为820°C以 对该石脑油进行裂解来制备乙烯。
[0034] 在该乙烯裂解炉达到正常工作状态后，测得其遮蔽段进口处的流体温度为359°C， 出口处的流体温度为541°C ;流体经过该乙烯裂解炉的遮蔽段后的压降为I. 734X 105pa，达 到乙烯裂解炉遮蔽段设计压降的1. 275倍；辐射段各根炉管内的流体流量分布均匀。
[0035] 实施例2
[0036] 除以下条件外，其他条件均和实施例1相同。
[0037] 将实施例1中使用的扭曲片强化传热管换成不连续的内肋换热管。该不连续的内 肋换热管的内肋的高度为7mm，内肋的高度和宽度比为1 :0. 2,相邻内肋之间的轴向距离为 70mm〇
[0038] 在该乙烯裂解炉达到正常工作状态后，测得其遮蔽段进口处的流体温度为350°C， 出口处的流体温度为538°C ;流体经过该乙烯裂解炉的遮蔽段后的压降为1. 831 X 105pa，达 到乙烯裂解炉遮蔽段设计压降的1. 346倍；辐射段各根炉管内的流体流量分布均匀。
[0039] 实施例3
[0040] 除以下条件外，其他条件均和实施例1相同。
[0041] 将实施例1中使用的扭曲片强化传热管换成椭圆型换热管。该椭圆型换热管长轴 的外径为114. 3_、厚度为5. 3mm ;该椭圆型换热管的内壁和外壁的横截面均为椭圆形，该 椭圆形的短轴和长轴比为I :1. 2。
[0042] 在该乙烯裂解炉达到正常工作状态后，测得其遮蔽段进口处的流体温度为362°C， 出口处的流体温度为540°C ;流体经过该乙烯裂解炉的遮蔽段后的压降为1. 721 X 105pa，达 到乙烯裂解炉遮蔽段设计压降的1. 265倍；辐射段各根炉管内的流体流量分布均匀。
[0043] 由此可见，与对比例1相比，通过在该乙烯裂解炉的遮蔽段设置强化传热管，本发 明的乙烯裂解炉可以保证辐射段各炉管中流量的均匀分配，很好的控制流体经过该乙烯裂 解炉的遮蔽段后的压降，同时提高流体在遮蔽段的换热效率，从而减少燃料使用量，起到明 显的节能效果。
【主权项】
1. 一种管式加热炉，该管式加热炉包括对流段和辐射段以及连接对流段和辐射段的遮 蔽段，其特征在于，所述遮蔽段包括多个并联的换热管排，每个换热管排含有多根串联的换 热管，且至少一根所述换热管设置为强化传热管，且流体经过所述遮蔽段产生的压降小于 管式加热炉遮蔽段设计压降的1. 05-1. 35倍。2. 根据权利要求1所述的管式加热炉，其中，每个换热管排中的最后一根换热管不使 用强化传热管的形式。3. 根据权利要求2所述的管式加热炉，其中，每个换热管排中的第一根换热管的前 1/4-1/3长度上不使用强化传热管的形式。4. 根据权利要求1所述的管式加热炉，其中，所述强化传热管为异型管。5. 根据权利要求4所述的管式加热炉，其中，所述异型管为扭曲片换热管、不连续的内 肋换热管或椭圆型换热管。6. 根据权利要求5所述的管式加热炉，其中，所述扭曲片换热管为管腔内具有扭曲片 的换热管。7. 根据权利要求6所述的管式加热炉，其中，所述扭曲片的扭曲比为1 :(1-4)，优选1 : (2-3)〇8. 根据权利要求7所述的管式加热炉，其中，相邻扭曲片之间的轴向距离为20-100mm， 优选 20-50mm。9. 根据权利要求4所述的管式加热炉，其中，所述不连续的内肋换热管为管腔内具有 内肋的换热管； 优选地，所述内肋的高度和宽度比为1 : (0. 1-30)，优选1 : (1-10); 优选地，所述不连续的内肋换热管的相邻内肋之间的轴向距离为20-100mm，优选 2〇-50mm。10. 根据权利要求4所述的管式加热炉，其中，所述椭圆型换热管为换热管的内壁和外 壁的横截面均为椭圆形的换热管； 优选地，所述椭圆形的短轴和长轴比为1 : (1. 1-5)，优选1 : (1. 5-3. 5)。
【专利摘要】本发明公开了一种管式加热炉，该管式加热炉包括对流段和辐射段以及连接对流段和辐射段的遮蔽段，其中，所述遮蔽段包括多个并联的换热管排，每个换热管排含有多根串联的换热管，且至少一根所述换热管设置为强化传热管，且流体经过所述遮蔽段产生的压降小于管式加热炉遮蔽段设计压降的1.05-1.35倍。本发明提供的管式加热炉可以在压降较小的情况下达到较好的强化传热效果，同时对辐射段各炉管中流量的分配无明显影响，进而达到能够更多的吸收高品位能量，从而减少燃料使用量，起到明显的节能效果。
【IPC分类】F27B17/00
【公开号】CN105627749
【申请号】CN201410587733
【发明人】刘俊杰, 张利军, 周先锋, 杨莎莎, 周丛, 张永刚, 李晓峰, 王国清
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司北京化工研究院
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2014年10月28日