專利名稱:乙烯裂解爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及石油化工烴類裂解設(shè)備-管式裂解爐。該爐能適應(yīng)從輕質(zhì)的拔頭油至重質(zhì)的常壓二、三線柴油及加氫尾油的裂解。
工業(yè)上制取不飽和烯烴(乙烯、丙烯、丁二烯和丁烯)及伴生的芳烴(苯、甲苯、乙苯、二甲苯和苯乙烯),通常把原料烴類物質(zhì)和按一定質(zhì)量比例的稀釋蒸汽一起進(jìn)入管式裂解爐進(jìn)行熱裂解反應(yīng)。這是,目前世界上普遍采用的方法。
這種烴類裂解的管式裂解爐由對流段,輻射段、燃燒器、爐體(包括爐架)及裂解氣急冷廢熱鍋爐五部份組成。常用的烴類裂解爐的對流段稀釋蒸汽入口是根據(jù)不同的烴類原料選擇一個(gè)加入口,一次加入。稀釋蒸汽與烴類原料混合,并在對流段加熱至橫跨溫度(物料橫跨溫度指物料進(jìn)入輻射段裂解爐管的溫度,煙氣橫跨溫度指煙氣離開輻射段的溫度)進(jìn)入輻射段裂解爐管進(jìn)行熱裂解反應(yīng)。輻射段裂解爐管采用等徑單程管或分枝等經(jīng)多程管或分枝變徑多程管,在裂解爐膛內(nèi)呈單排或雙排排列,采用單面輻射或雙面輻射的加熱形式。對不同的烴類原料或相同的烴類原料,根據(jù)不同的工藝條件可以獲得相同或不同的效果。
由于烴類物質(zhì)的高溫裂解(通常裂解反應(yīng)溫度在750~870℃之間)是一個(gè)強(qiáng)烈的吸熱反應(yīng),反應(yīng)熱要由裂解爐管外部的爐膛內(nèi)大量燃燒燃料來提供。從理論分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,如果反應(yīng)的停留時(shí)間越短,烴分壓越低,反應(yīng)溫度越高,則乙烯產(chǎn)率就越高。因此,輻射段爐管的基本構(gòu)型代表著某種裂解技術(shù)的關(guān)鍵特征。但是,在短停留時(shí)間、低烴分壓和高溫的基本原則下,還需根據(jù)對裂解產(chǎn)物分布的要求,適當(dāng)選擇裂解深度,即實(shí)用裂解深度。若超過最高實(shí)用裂解深度,將會造成熱量回收系統(tǒng)嚴(yán)重堵塞或乙烯產(chǎn)率達(dá)到最高點(diǎn)后發(fā)生下降現(xiàn)象。
裂解爐中對流段的設(shè)計(jì)面臨的主要難題是原料多樣化(即靈活性)和重質(zhì)化?,F(xiàn)有美國魯姆斯(Lummus)公司的SRT-Ⅳ型爐、荷蘭KTI公司的GK-Ⅴ型爐和美國Kellogg公司的毫秒爐,均增加了可調(diào)節(jié)的(采用中間注水)高壓蒸汽過熱區(qū)段,這樣原料靈活性有所提高,但只能適應(yīng)拔頭油至煤柴油,美國魯姆斯(Lummus)公司的SRT-Ⅲ型爐上能適應(yīng)石腦油和煤柴油,聯(lián)邦德國林德(Linde)公司推出的二次注汽技術(shù)的對流段布局,據(jù)稱是專為重質(zhì)油裂解,但至今只有裂解加氫裂化柴油的實(shí)例。
以上爐型在對流段一般都存在環(huán)狀流和霧狀流,所以管內(nèi)壁易結(jié)焦,這是,因?yàn)榱呀庠嫌鸵话沭s份較寬,在裂解爐對流段從開始汽化到全部汽化,要經(jīng)歷一個(gè)汽/液兩相流的過程,較輕的餾份先汽化,較重的餾份留在液相,容易結(jié)焦的組份就包含在重餾份中。汽相流動(dòng)快,液相流動(dòng)慢。隨著不斷加熱升溫,汽化率不斷增加,液相量不斷減少,其中易結(jié)焦組份濃度越來越高,液相粘度越來越大,液相流動(dòng)更加緩慢,最終將滯留在管壁上,在管外煙氣烘烤下變成焦炭,這種現(xiàn)象在環(huán)狀流狀態(tài)尤為嚴(yán)重。
裂解爐中輻射段爐管的構(gòu)型是多樣的,其目的為了提高乙烯的產(chǎn)率。美國魯姆斯(Lummus)公司在六十年代末期開發(fā)出SRT-Ⅱ型爐,其輻射段爐管構(gòu)型為4-2-1-1-1-1六程分枝變徑管,第一管程的四根管子的內(nèi)徑為63毫米,第二管程的二根管子的內(nèi)徑為97毫米,第三至第六管程的管子內(nèi)徑均為151毫米,直管段長h~9.6米,裂解反應(yīng)的停留時(shí)間約0.47秒;在七十年代后期又推出SRT-Ⅲ型爐,其輻射段爐管基本構(gòu)型為4-2-1-1四程分枝變徑管,第一管程的四根管子的內(nèi)徑為63.4毫米,第二管程的二根管子的內(nèi)徑為89.2毫米,第三至第四管程的管子的內(nèi)徑均為146.2毫米,直管段長度h~12.8米,裂解反應(yīng)的停留時(shí)間約0.38秒;在八十年代里繼而又推出SRT-Ⅳ(HS)型爐,其輻射段爐管基本構(gòu)型為8-1或7-1二程分枝變徑管,第一管程的八根或七根管子的內(nèi)徑為43毫米,第二管程的管子內(nèi)徑為121毫米,直管段長度h~12米,裂解反應(yīng)的停留時(shí)間為0.2秒。美國斯東-惠勃司特(Stone £ Webster)公司開發(fā)出輻射段爐管的構(gòu)型是比較典型的W型爐管,是四程單枝變徑管,第一管程的管子內(nèi)徑為63.5毫米,第二管程的管子內(nèi)徑為73.3毫米,第三管程的管子內(nèi)徑為82.6毫米,第四管程的管子內(nèi)徑為88.9毫米,直管段長度h~10米,裂解反應(yīng)停留時(shí)間約0.31秒。美國布朗(Braun)公司在1985年推出HSLR型裂解爐,其輻射段爐管的基本構(gòu)型為2-1二程分枝變徑管,第一管程的二根管子的內(nèi)徑為43.2毫米~48.3毫米,第二管程的管子內(nèi)徑為58.4~66毫米,直管段長度h~10.67米,裂解反應(yīng)停留時(shí)間約0.2秒。
從以上五種類型的裂解爐可看出,SRT-Ⅲ型爐的停留時(shí)間(0.38秒)比SRT-Ⅱ型爐的停留時(shí)間(約0.47秒)約短0.1秒,因而SRT-Ⅲ型爐的乙烯產(chǎn)率比SRT-Ⅱ型爐要高1-2個(gè)重量百分點(diǎn),而SRT-Ⅳ(HS)型爐和布朗的HSLR型爐的停留時(shí)間(約0.2秒)又比SRT-Ⅲ型爐短0.18秒左右,在理論上乙烯產(chǎn)率將可提高2-3個(gè)重量百分點(diǎn)。所以說,SRT-Ⅱ型爐和SRT-Ⅲ型爐,還有斯東-惠勃司特(S.W)的W型爐(停留時(shí)間約0.31秒)在乙烯產(chǎn)率方面不及SRT-Ⅳ(HS)型爐和布朗的HSLR型爐。
要實(shí)現(xiàn)高溫、短停留時(shí)間,可用縮短輻射段爐管有效程長度和縮小爐管管徑的辦法。但為了保持足夠的傳熱面積,為此應(yīng)該兼顧,因?yàn)榧?xì)管徑的比表面積大,有利于傳熱。除了使用小管徑之外,在爐管前段采用幾根分枝管并聯(lián),進(jìn)一步增加比表面積,例如SRT-Ⅳ(HS)型爐和布朗的HSLR型爐。
這種小管徑爐管存在著一些不足之處(1)單組爐管生產(chǎn)能力低,如果要達(dá)到與大管徑爐的同樣規(guī)模,爐管組數(shù)將大大增加,不但耐熱合金剛用量增加,而且因爐膛長度增長使建爐費(fèi)用也增加。
(2)小管徑爐結(jié)焦敏感性比較突出,因而運(yùn)行周期縮短,例如毫秒爐運(yùn)行周期一般僅7-10天(裂解反應(yīng)停留時(shí)間在0.1秒左右),SRT-Ⅳ(HS)和HSLR型爐其周期也在20-30天左右。而大管徑的SRT-Ⅱ、Ⅲ型可達(dá)40-60天。小管徑爐運(yùn)行周期短,帶來了清焦工作的頻繁,對生產(chǎn)管理和設(shè)備維修不利,費(fèi)用增加。
(3)小管徑爐管,一般來說烴分壓比大管徑要高,特別在裂解反應(yīng)物中的乙烯、丙烯、其他烯烴濃度已較高的爐管區(qū)內(nèi),這種影響因素會造成選擇性差,即產(chǎn)物中甲烷和氫的量增加,乙烯和丙烯的產(chǎn)率下降。
(4)SRT-Ⅳ型爐和HSLR型爐由于爐管管束或爐管組比大管徑爐管組多得多,這樣在爐膛內(nèi)燃燒器的排布對每組或每束管的直接輻射將會發(fā)生不均勻現(xiàn)象,正面直接輻射所得的輻射能要高于斜射,造成各組爐管,在相同管程上造成熱量不均勻傳遞,因而使各組爐管的裂解深度不一,有的會偏深,有的還沒有達(dá)到預(yù)定深度。局部偏深的爐管則易結(jié)焦,從而造成反應(yīng)物在各組爐管內(nèi)不均勻分流,影響整臺裂解爐運(yùn)行周期和乙烯產(chǎn)率。
而大管徑爐管也存在某些缺陷(1)S.W的W型爐管的構(gòu)型在前段上僅采用變徑而沒有采用分枝,反應(yīng)物加熱升溫速率不及分枝來得快,因而在達(dá)到相同轉(zhuǎn)化率條件下,反應(yīng)物的當(dāng)量停留時(shí)間就比分枝來得大些,乙烯產(chǎn)率自然也比不上分枝變徑管型。
(2)SRT-Ⅱ、Ⅲ型爐管的構(gòu)型雖然在前段上采用分枝變徑,但是在后段的爐管上均采用非變徑爐管,特別當(dāng)反應(yīng)所得乙烯、丙烯和其它烯烴相當(dāng)高的爐管內(nèi),隨著反應(yīng)物體積膨脹,壓力降梯度也增加,無疑使烴分壓在反應(yīng)區(qū)增加,這樣將對烯烴產(chǎn)率有不利影響,而使副產(chǎn)物如甲烷、氫等增加。
本發(fā)明的目的之一,在于針對現(xiàn)有裂解爐對流段在技術(shù)上存在的問題,提出多點(diǎn)一次注汽技術(shù)和配置高效低壓降混合器,使對流段不出現(xiàn)不穩(wěn)定環(huán)狀流和霧狀流,能適應(yīng)從輕質(zhì)的拔頭油至重質(zhì)的常壓二、三線柴油及加氫尾油等多種原料油而不結(jié)焦。
本發(fā)明的目的之二,在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處,運(yùn)用乙烯裂解數(shù)學(xué)模型,篩選出新的裂解爐輻射段爐管的構(gòu)型為2-1-1三程分枝變徑管,該構(gòu)型爐管具有高溫、短停留時(shí)間、低烴分壓,從而有乙烯收率高和生產(chǎn)能力高的特點(diǎn)。
本發(fā)明的任務(wù)是這樣實(shí)現(xiàn)的爐型為管式(門式)裂解爐。對流段根據(jù)原料油不同,采用多點(diǎn)(一種原料一個(gè)注汽點(diǎn))一次(一次注入全部稀釋蒸汽)注汽技術(shù)。方法是將不同的原料油,先預(yù)熱到各自特定的溫度(這個(gè)溫度與原料油預(yù)熱區(qū)段的不同位置相對應(yīng),這個(gè)不同位置,就是各個(gè)注汽點(diǎn)),然后,將過熱到一定溫度的稀釋蒸汽在特殊(高效低壓降)的混合器內(nèi)一次注入。輻射段爐膛高度為8~14.8米,寬度為2.3~3.3米,長度可根據(jù)裂解爐生產(chǎn)能力來決定;輻射段爐管構(gòu)型為2-1-1三程分枝變徑管,對于年產(chǎn)1~1.5萬噸乙烯的裂解爐,在輻射段內(nèi)僅需設(shè)置四組2-1-1型爐管,整個(gè)爐管排直立單排掛在輻射段爐膛的正中央(縱向)。每二組2-1-1爐管在爐出口處合并為一個(gè)流出管口,直接接入一臺大口徑套管式急冷換熱器(又稱廢熱鍋爐)。輻射段兩側(cè)墻上均勻、對稱配置熱風(fēng)旋渦式燃?xì)馊紵?燒咀),底部裝有熱風(fēng)油氣混合燃燒器。若要求更大生產(chǎn)能力的單臺爐,則需相應(yīng)地增加爐管管組。2-1-1三程分枝變徑管的內(nèi)管徑-第一管程的二根管子為46~69毫米,第二管程的管子為65~109毫米,第三管程的管子為67~120毫米。爐管直管段長度h為7~13米。爐管材質(zhì)選用HP40(含W.Nb)。
附圖的圖面說明如下
圖1直立(門式)管式裂解爐示意圖,圖中(A)輻射段,(B)輻射段爐管,(C)對流段,(D)第一急冷換熱器,(E)第二急冷換熱器,(F)高壓汽包,(G)側(cè)壁燒咀,(H)底部燒咀。
圖2對流段示意圖,圖中空氣(A)經(jīng)空氣預(yù)熱器(APH)加熱后的熱空氣(A1)去燃燒器;裂解原料油(B)來自爐外;高壓給水(C)來自爐外,經(jīng)鍋爐給水預(yù)熱器(BFW)預(yù)熱的水(C1)去高壓汽包;稀釋蒸汽(D)來自爐外;超高壓飽和蒸汽(E)來自高壓汽包,經(jīng)高壓蒸汽過熱器(HPSH-1)過熱后,與來自爐外的高壓給水混合后入高壓蒸汽過熱器(HPSH-2)過熱后的超高壓過熱蒸汽(F)去爐外,裂解原料油最后經(jīng)高溫預(yù)熱器(HTC)加熱后去輻射段(G);(K)為高溫?zé)煔狻?br>
圖3為2-1-1三程分枝變徑管,圖中φa為第一管程的二根管子,φb為第二管程的管子,φc為第三管程的管子。
圖4為N型爐管基本構(gòu)型示意圖,圖中E為裂解原料油由爐底進(jìn)入,F(xiàn)為裂解氣從爐頂處流出。
圖5為
型爐管基本構(gòu)型示意圖,圖中E為裂解原料油由爐頂進(jìn)入,F(xiàn)為裂解氣從爐底處流出。
圖6為爐管組與爐膛內(nèi)兩側(cè)墻上的燃燒器配置示意圖,圖中(A)為四組2-1-1型爐管,(B)為兩側(cè)墻上的燃燒器。
本發(fā)明下面將結(jié)合附圖作進(jìn)一步詳述圖1為直立(門式)管式裂解爐,它是由輻射段(A),輻射段爐管(B),對流段(C),第一急冷換熱器(D),第二急冷換熱器(E),高壓汽包(F),側(cè)壁燒咀(G)和底部燒咀(H)等組成。
圖2為對流段示意圖,在對流段設(shè)置了超高壓蒸汽過熱區(qū)段(HPSH),使裂解爐(包括急冷換熱器(TLX)成為一個(gè)獨(dú)立的蒸汽系統(tǒng),緩和了界外蒸汽管網(wǎng)壓力波動(dòng)對裝置的影響。原料不同,超高壓蒸汽過熱區(qū)段(HPSH)的熱負(fù)荷差異甚大,因此將超高壓蒸汽過熱區(qū)段(HPSH)分為二段,即HPSH-1和HPSH-2用注水方式進(jìn)行調(diào)節(jié)。最后一個(gè)區(qū)段是空氣預(yù)熱區(qū)段(APH),它與熱風(fēng)燃燒器配套,為裂解爐燃燒器提供熱的燃燒空氣,是爐區(qū)節(jié)解的重要手段之一。關(guān)鍵部分就是針對一臺裂解爐要適應(yīng)從拔頭油到減壓柴油(VGO)和加氫裂化柴油等多種原料而采用多點(diǎn)(圖2只表示了二個(gè)注汽點(diǎn),其它,可以根據(jù)原料范圍調(diào)整注汽點(diǎn)個(gè)數(shù))一次注汽技術(shù)。如果原料是較輕的拔頭油或石腦油,則在原料低溫加熱區(qū)段(LTC)出口注入稀釋蒸汽;雖然油品干點(diǎn)較低,但原料低溫加熱區(qū)段(LTC)的出口溫度也較低,且原料低溫加熱區(qū)段(LTC)內(nèi)有壓力,所以混合器(L)內(nèi)的原料油不會汽化。在混合器(L)內(nèi)注入全部稀釋蒸汽,進(jìn)行減壓閃蒸,原料油將全部汽化。如果原料是減壓柴油或加氫裂化柴油等重質(zhì)料,則在原料中溫加熱區(qū)段(MTC)出口的混合器(H)注入稀釋蒸汽;由于油品干點(diǎn)高,且在原料中溫加熱區(qū)段(MTC)出口中保持一定壓力,雖然(MTC)出口溫度較高,但仍為液相。在混合器(H)中注入全部稀釋蒸汽,進(jìn)行減壓閃蒸。由于原料油溫度高,熱焓也高,而且分子量大,烴分壓更低,出混合器(H)的原料油,基本能全部汽化,再進(jìn)入原料高溫預(yù)熱熱區(qū)段(HTC),在(HTC)區(qū)段,只要溫度不超過允許的橫跨溫度,就不會結(jié)焦,若投常壓(AGO)柴油,則可另設(shè)一混合器(M)(圖2中沒有畫出),常壓柴油(AGO)從(MTC)區(qū)段中部出爐,與過熱的稀釋蒸汽一起進(jìn)入混合器(M),全部汽化后再返回(MTC)區(qū)段下部繼續(xù)加熱,最后在原料高溫加熱區(qū)段(HTC)加熱到橫跨溫度。當(dāng)然,投常壓柴油(AGO)時(shí)可不啟用混合器(M),而在混合器(H)中注入稀釋蒸汽也是可行的。這時(shí),在(MTC)區(qū)段下部管排排出的原料油將開始汽化,但由于壓力仍較高,所以汽化率很低,兩相流型為鼓泡流和節(jié)狀流,液汽比高,不易結(jié)焦。
輻射段爐管構(gòu)型為2-1-1三程分枝變徑管(見附圖3)在輻射段內(nèi)設(shè)置四組2-1-1型爐管,整個(gè)裂解爐管直立單排掛在輻射段爐膛縱向的正中央。每二組2-1-1爐管在爐出口處合并為一個(gè)流出管口(見附圖4和附圖5),直接與一臺大口徑套管式急冷換熱器(又稱廢熱鍋爐)相連。輻射段兩側(cè)墻上均勻,對稱配置熱風(fēng)旋渦式燃?xì)馊紵鳎撞垦b有熱風(fēng)油氣混合燃燒器。由于輻射段爐膛設(shè)計(jì)合理和燃燒器配置適當(dāng),為裂解爐管提供于均勻高溫環(huán)境,從而保證了裂解反應(yīng)在最佳條件下進(jìn)行。本發(fā)明的爐管構(gòu)型在布置上有二種型式(a)N型(見附圖4),E為裂解原料由爐底進(jìn)入;F為裂解氣從爐頂處流出,該型式適宜于重質(zhì)烴(如加氫尾油,減壓柴油)原料的裂解。(b) 型(見附圖5),F(xiàn)為裂解氣從爐底處流出E為裂解原料由爐頂進(jìn)入,該型式適宜于輕質(zhì)烴或常壓柴油原料的裂解。每程爐管都采用園形規(guī)則管,材質(zhì)采用HP40(含W,Nb)。
爐管管經(jīng)范圍圖3中φa、φb、φc均為管子內(nèi)徑第一管程的φa為46~69毫米,優(yōu)選范圍52~63毫米。
第二管程的φb為65~109毫米,優(yōu)選范圍79~91毫米。
第三管程的φc為67~120毫米,優(yōu)選范圍84~106毫米。
爐管直段長度h為7~13米,優(yōu)選范圍8~12米。
圖6為爐管組與爐膛內(nèi)兩側(cè)墻上的燃燒器均勻、對稱配置示意圖,圖中A為四組2-1-1型爐管,B為兩側(cè)墻上的燃燒器。
三程爐管的各程主導(dǎo)作用分別是快速升溫、等溫裂解和深度裂解。
第一程為二個(gè)分枝爐管,具有比表面積大、傳熱系數(shù)大、爐管熱強(qiáng)度高的特點(diǎn),有利于反應(yīng)物迅速提高到一個(gè)適宜的裂解反應(yīng)溫度。分枝數(shù)和比表面積能滿足在相當(dāng)短時(shí)間內(nèi)把反應(yīng)物的溫度升至“等溫溫度”區(qū)域內(nèi)。當(dāng)然,反應(yīng)物在這一程內(nèi)還伴隨發(fā)生淺度裂解反應(yīng)。
第二程為“等溫反應(yīng)”段,由于反應(yīng)物濃度高、溫度高,則反應(yīng)速度快,所需反應(yīng)熱與管壁提供的熱量持平,溫度基本不變,這一程反應(yīng)爐管是把上游二個(gè)分枝管內(nèi)的物料匯流在一個(gè)較大管徑的爐管內(nèi)進(jìn)行“等溫反應(yīng)”,且使管外傳遞的熱量能足夠供給反應(yīng)所需的反應(yīng)熱。
第三程為深度裂解區(qū)段,在第二程爐管之后再加大爐管管徑。該程中,反應(yīng)物濃度已明顯降低,產(chǎn)物中烯烴含量不斷增加,采用再加大管徑,有利于降低烴分壓,抑制或減緩二次反應(yīng)對烯烴產(chǎn)率的不利影響。同時(shí),也增加了傳熱表面,提高了反應(yīng)溫度,以便于進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)化率。
本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)一、對流段1、對不同原料采用多點(diǎn)一次注汽技術(shù),使各種裂解原料在注入稀釋蒸汽以前均不汽化,處于液相狀態(tài),裂解原料在混合器內(nèi)注入稀釋蒸汽后,基本上已全部汽化,然后進(jìn)入高溫預(yù)熱區(qū)段,繼續(xù)加熱到橫跨溫度。
2、溫合器的低壓降,即使稀釋蒸汽汽泡在0.6MPaG就可滿足要求。
3、采用多區(qū)段對流換熱,熱效率高。
二、輻射段1、本發(fā)明的2-1-1型爐管管徑介于大管徑與細(xì)管徑之間,不但在裂解工藝上可實(shí)現(xiàn)高溫、短停留時(shí)間、低烴分壓,而且還具備單組爐管生產(chǎn)能力大的特點(diǎn)。
2、乙烯收率比SRT-Ⅱ、Ⅲ型爐,S.W.的W型爐,高2-3個(gè)重量百分點(diǎn)。
3、烴分壓低,選擇性高。
4、爐管組與爐膛內(nèi)的燃燒器相對位置排布均勻、對稱,為裂解爐爐管提供了均勻高溫環(huán)境,從而保證了裂解反應(yīng)在最佳條件下進(jìn)行。
本發(fā)明已用于中國石油化工總公司高橋石化公司化工廠“萬噸乙烯新型裂解爐上。通過對大慶輕柴油、石腦油、拔頭油工業(yè)運(yùn)行結(jié)果與國外八十年代先進(jìn)爐型比照表明(見表1)(1)在對流段上各項(xiàng)工藝指標(biāo)都達(dá)到或超過預(yù)定值,實(shí)測結(jié)果煙氣排煙溫度在100℃左右,煙氣中含氧量在2%左右,爐殼外壁溫度在65℃左右,全爐熱效率在94.2%左右,比近代先進(jìn)爐提高2%的效率。
(2)輻射段中因本發(fā)明爐管構(gòu)型先進(jìn),經(jīng)過實(shí)際運(yùn)行的測式,乙烯收率超過了設(shè)計(jì)指標(biāo),并且也超過了國外八十年代先進(jìn)指標(biāo)。
(3)以大慶輕柴油為例,本發(fā)明的乙烯收率為29.44%(重量),比S.W的W型爐設(shè)計(jì)值高出約7個(gè)重量百分點(diǎn)。
以大慶石腦油為例,本發(fā)明的乙烯收率在31.87%以上,比魯姆斯(Lummus)公司的SRT-Ⅲ型爐高出了3.4個(gè)重量百分點(diǎn)。
以大慶拔頭油為例,本發(fā)明的乙烯收率在37.4%以上,比KTI公司的GK-Ⅴ型爐高出4.5個(gè)重量百分點(diǎn)。
(3)本發(fā)明全爐運(yùn)行周期在45天以上。
以上本發(fā)明的實(shí)際指標(biāo)均達(dá)到和超過了國外八十年代的先進(jìn)裂解爐的技術(shù)指標(biāo)。
續(xù)表權(quán)利要求
1.一種用于裂解烴類制取乙烯、丙烯的裂解爐,它是由爐體、對流段、輻射段、燃燒器、急冷換熱器和高壓汽包組成,其特征在于a、對流段采用稀釋蒸汽多點(diǎn)一次注入方式,并配備高效低壓降混合器;b、輻射段爐管構(gòu)型為2-1-1三程分枝變徑管;c、輻射段爐管組(二組2-1-1結(jié)合)直立單排掛在爐膛的縱向正中央;d、輻射段縱向兩側(cè)爐墻上均勻、對稱配置熱風(fēng)旋渦式燃?xì)馊紵?,底部裝有熱風(fēng)油氣混合燃燒器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裂解爐,其特征在于裂解爐管構(gòu)型為2-1-1三程分枝變徑管,管徑(內(nèi)徑)-第一管程的管內(nèi)徑為46~69毫米,優(yōu)選范圍為52~63毫米;第二管程的管內(nèi)徑為65~109毫米,優(yōu)選范圍為79~91毫米;第三管程的管內(nèi)徑為67~120毫米,優(yōu)選范圍為84~106毫米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裂解爐,其特征在于裂解爐管構(gòu)型為2-1-1三程分枝變徑管的直管段長度為7~13米,優(yōu)選范圍為8~12米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裂解爐,其特征在于2-1-1三程分枝變徑管的爐管構(gòu)型在布置上有二種型式-一種為裂解原料由爐底進(jìn)入,裂解氣從爐頂處流出,另一種為裂解原料由爐頂進(jìn)入,裂解氣從爐底處流出。
全文摘要
該裂解爐能裂解從輕質(zhì)的拔頭油至重質(zhì)的常壓二、三線柴油及加氫尾油。對流段為適應(yīng)不同裂解原料采用多點(diǎn)一次注汽技術(shù),并配備高效低壓降混合器;輻射段的爐管構(gòu)型為2-1-1三程分枝變徑管,具有高溫、短停留時(shí)間、低烴分壓和高生產(chǎn)解力的特點(diǎn)。
文檔編號C07C4/04GK1050535SQ9010800
公開日1991年4月10日 申請日期1990年10月5日 優(yōu)先權(quán)日1990年10月5日
發(fā)明者楊德芝, 鄭生明, 孫源, 李康詡 申請人:中國石油化工總公司, 國家醫(yī)藥管理局上海醫(yī)藥設(shè)計(jì)院, 上海高橋石油化工公司化工廠