专利名称：一种乙烯裂解炉用急冷换热器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于冷却乙烯裂解炉上裂解气的急冷换热器，适用于石化行业的
乙烯装置。
背景技术：
乙烯裂解炉上，烃类原料在高温下，发生碳链断裂或脱氢反应，生成乙烯、丙烯等， 同时还副产丁烯、丁二烯等烯烃和裂解汽油、柴油、燃料油等产品。这些组分在裂解温度下， 其化学热力学状态很不稳定。在高温区停留时间越长，二次反应就越多，而烯烃收率就越低。为了提高裂解反应目的产物的收率，通常采用急冷换热器来对生成的裂解气迅速冷却， 防止二次反应的发生，并回收裂解气的热量而副产高位能的高压蒸汽。裂解炉上急冷换热器的布置通常采用单级急冷换热器或者多级急冷换热器，单级就是只有一级换热，多级就是有两级甚至三级换热。单级急冷具有压降低、布置简单、投资少的特点；多级急冷具有乙烯收率高、二次反应中止快、超高压蒸汽回收多的特点，但是二级急冷压力降大，设备和配管复杂，投资较高。
发明内容
本发明的目的就是设计一种用于冷却乙烯裂解炉上裂解气的急冷换热器，其将一级急冷换热器和二级急冷换热器整合到一起，这样既具有多级急冷的优点，又结构简单， 降低了投资。本发明的目的是这样实现的
一种乙烯裂解炉用急冷换热器，主要由裂解气入口集箱1、急冷换热器筒体2、裂解气出口集箱3、换热管4、前管板5、后管板6、锅炉给水接头12组成，其特征在于急冷换热器结构依次为裂解气入口集箱、急冷换热器筒体、裂解气出口集箱，急冷换热器筒体内置有换热管，换热管两端分别插入到前管板内、后管板内，高温裂解气从裂解气入口集箱进入，经由换热管，最后从裂解气出口集箱离开；急冷换热器筒体与前管板、后管板一起组成急冷换热器的高压部分，高压部分被垂直于换热管的分隔板分割为两个分腔，来自高压汽包、作为冷却介质的水经下降管接头11进入靠近裂解气入口侧的分腔13，换热后经上升管接头9去往高压汽包；温度更低的锅炉给水经锅炉给水接头进入靠近裂解气出口侧的分腔14，分腔14 中有多个折流板，它们之间平行间隔布置，折流板缺口水平上下布置，引导锅炉给水以逆向于裂解气流动的方向通过分腔14，换热后经上升管接头10离开，去往高压汽包；两个分腔之间的分隔板允许冷却介质通过。靠近裂解气入口侧的分腔13可以理解为一个一级急冷换热器，而靠近裂解气出口侧的分腔14可以理解为一个二级急冷换热器，裂解气在这里被温度更低的锅炉给水进一步冷却。通过这种方式，在一台换热器内实现了二级急冷，裂解气就可以更有效地被冷却，而且结构减少了，相应的设备投资也降低了。本发明的其它和更深一步的目标、特征和优点通过下面的具体实施方法和附图进一步描述。
图1是本发明急冷换热器的结构示意图； 图2是图1中A-A方向的横截面视图。具体实施方法
图1所示是一种应用于本发明的可用于冷却乙烯裂解炉上裂解气的急冷换热器，主要由裂解气入口集箱1、急冷换热器筒体2、裂解气出口集箱3、换热管4、前管板5、后管板6、 折流板7、分隔板8、上升管接头9和上升管接头10、下降管接头11、锅炉给水接头12等组成。它仅是本发明的一种形式，本发明并不仅限于此。参阅图1，换热管4插入到前管板5、后管板6内，换热管管束被急冷换热器筒体2 所包围，急冷换热器筒体2与前管板5、后管板6 —起组成了换热器的高压部分，这部分供冷却介质流动。参阅图1，与前管板5相连的是裂解气入口集箱1，与后管板6相连的是裂解气出口集箱3，高温裂解气从裂解气入口集箱1进入，经由换热管4，最后从裂解气出口集箱3离开。参阅图1，换热器的高压部分被垂直于换热管4的分隔板8分割为两个分腔，来自高压汽包、作为冷却介质的水经下降管接头11进入靠近裂解气入口侧的分腔13，换热后经上升管接头9去往高压汽包；温度更低的锅炉给水经锅炉给水接头12进入靠近裂解气出口侧的分腔14，换热后经上升管接头10去往高压汽包。参阅图1，靠近裂解气入口侧的分腔13最好具有多个上升管接头9和多个下降管接头11，裂解气出口侧的分腔14中最好在靠近后管板6的地方装有一个或多个锅炉给水接头12，在靠近分隔板8的地方装有一个或多个上升管接头10。在靠近裂解气出口侧的分腔 14内布置有若干个折流板7，它们之间平行间隔布置，折流板缺口水平上下布置，引导锅炉给水以逆向于裂解气流动的方向通过分腔14。参阅图2，分腔13、分腔14之间的分隔板8是一个非受压元件，它的作用是把两个分腔内的冷却流体分开。分隔板8上有孔，孔径比换热管4的外径大，供换热管4穿过。分隔板8的外径比急冷换热器筒体2的内径小，两者之间形成一个间隙。
权利要求
1.一种乙烯裂解炉用急冷换热器，主要由裂解气入口集箱(1)、急冷换热器筒体(2)、 裂解气出口集箱(3)、换热管(4)、前管板(5)、后管板(6)、锅炉给水接头(12)组成，其特征在于急冷换热器结构依次为裂解气入口集箱、急冷换热器筒体、裂解气出口集箱，急冷换热器筒体内置有换热管，换热管两端分别插入到前管板内、后管板内，高温裂解气从裂解气入口集箱进入，经由换热管，最后从裂解气出口集箱离开；急冷换热器筒体与前管板、后管板一起组成急冷换热器的高压部分，高压部分被垂直于换热管的分隔板分割为两个分腔，来自高压汽包、作为冷却介质的水经下降管接头(11)进入靠近裂解气入口侧的分腔(13)，换热后经上升管接头(9)去往高压汽包；温度更低的锅炉给水经锅炉给水接头进入靠近裂解气出口侧的分腔(14)，分腔(14)中有多个折流板(7)，它们之间平行间隔布置，折流板缺口水平上下布置，引导锅炉给水以逆向于裂解气流动的方向通过分腔(14)，换热后经上升管接头(10)离开，去往高压汽包；两个分腔之间的分隔板(8)允许冷却介质通过。
2.根据权利要求1的急冷换热器，其特征在于靠近裂解气入口侧的分腔(13)有多个上升管接头(9)。
3.根据权利要求1的急冷换热器，其特征在于靠近裂解气入口侧的分腔(13)有多个下降管接头(11)。
4.根据权利要求1的急冷换热器，其特征在于裂解气出口侧的分腔(14)中，在靠近后管板(6 )处有一个或多个锅炉给水接头(12)。
5.根据权利要求1的急冷换热器，其特征在于裂解气出口侧的分腔(14)中，在靠近分隔板(8)处有一个或多个上升管接头(10)。
6.根据权利要求1的急冷换热器，其特征在于分隔板(8)上有孔，孔径比换热管(4)的外径大，以供换热管(4)穿过。
7.根据权利要求1的急冷换热器，其特征在于分隔板(8)的外径比急冷换热器筒体(2) 的内径小，两者之间形成间隙。
全文摘要
本发明提供了一种可用于冷却乙烯裂解炉上裂解气的急冷换热器，主要由裂解气入口集箱(1)、急冷换热器筒体(2)、裂解气出口集箱(3)、换热管(4)、前管板(5)、后管板(6)、折流板(7)、分隔板(8)、上升管接头、下降管接头(11)、锅炉给水接头(12)等组成。急冷换热器筒体(2)与前、后管板组成的换热器高压部分被垂直于换热管的分隔板分割为两个分腔，一个分腔的冷却介质为来自高压汽包的炉水，另一个分腔的冷却介质为温度更低的锅炉给水。通过这种方式，在一台换热器内实现了二级急冷，裂解气就可以更有效地被冷却，而且结构减少了，相应的设备投资也降低了。
文档编号C10G9/00GK102492456SQ201110368610
公开日2012年6月13日 申请日期2011年11月20日 优先权日2011年11月20日
发明者刘韫砚, 孙建兵, 安发亮, 康翼, 张建, 张贤福, 徐红兵, 李金科, 毛小亮 申请人:中国石油化工股份有限公司, 天华化工机械及自动化研究设计院