專利名稱：一種乙烯裂解爐的擴能改造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于烴油裂化設(shè)備領(lǐng)域，尤其是涉及一種乙烯裂解爐的擴能改造方法。
背景技術(shù)：
近年來，各大乙烯生產(chǎn)企業(yè)紛紛對其乙烯裝置進行擴能改造，同時需要對裂解爐區(qū)進行擴能改造，對裂解爐區(qū)進行擴能改造的方法有兩種，一種是新增適當(dāng)數(shù)量的裂解爐，另一種在現(xiàn)有裂解爐的基礎(chǔ)上進行擴能改造。使用第二種方法對裂解爐進行擴能改造需要在現(xiàn)有有限的爐膛內(nèi)布置更多的輻射爐管，這就造成裂解爐輻射爐膛體積熱強度非常大，爐管的遮蔽效應(yīng)也非常嚴(yán)重，從而導(dǎo)致裂解爐運行周期非常短、爐管使用壽命不長等，目前很多改造后的裂解爐都在進行降負荷操作。而采用本方法對現(xiàn)有裂解爐進行改造，能成功地解決上述裂解爐改造后遇到的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種乙烯裂解爐的擴能改造方法，使現(xiàn)有裂解爐的生產(chǎn)能力大幅提高，同時能延長裂解爐的運行周期，延長輻射輻射爐管的使用壽命，并且配合對流段的改造，也能實現(xiàn)裂解爐的節(jié)能降耗。與現(xiàn)有裂解爐擴能改造技術(shù)相比，本方法具有擴能效果明顯、裂解爐性能得到提升、不增加建設(shè)用地、可利用舊設(shè)備多、建設(shè)周期短、建設(shè)投資少等優(yōu)勢。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)一種乙烯裂解爐的擴能改造方法，改造前的乙烯裂解爐包括輻射段及對流段，所述的輻射段包括輻射爐管、底部燃燒器、側(cè)壁燃燒器、高側(cè)爐墻、矮側(cè)爐墻、爐頂及爐底，所述的輻射爐管位于輻射爐膛中心，底部燃燒器及側(cè)壁燃燒器位于輻射爐管兩側(cè)，改造時將高側(cè)墻向外移動擴大裂解爐的輻射段，然后在輻射段內(nèi)新增數(shù)個輻射爐管并配置相應(yīng)的急冷換熱器，在輻射段的擴大部份設(shè)置數(shù)個底部燃燒器。所述的高側(cè)墻向外移動距離為原輻射段寬度的O. 5 I. 5倍。所述的高側(cè)墻向外移動距離為原輻射段寬度的O. 9 I. I倍。新增的輻射爐管與原輻射爐管的爐管構(gòu)型相同，也可采用其他爐管構(gòu)形，可為1-1型爐管、2-1型爐管、2-2-1-1-1-1型爐管、2-2-1-1-1-1-1-1型爐管。原先的輻射爐管可更換為新的輻射爐管。新的輻射爐管在爐膛內(nèi)可以是單排排列，也可以是多排排列。新增的急冷換熱器與原急冷換熱器相同，也可以采用其他急冷換熱器，比如采用目前使用比較多的線性急冷換熱器。原先的急冷換熱器可更換為新的急冷換熱器。新增的底部燃燒器與原底部燃燒器相同，也可以采用其他底部燃燒器，比如圓形火焰底部燃燒器和超低NOx底部燃燒器。 原先的底部燃燒器可更換為新的底部燃燒器。
原輻射爐管及新增輻射爐管均可實現(xiàn)雙面輻射的換熱方式。為保證輻射爐管受熱均勻，原有側(cè)壁燃燒器可被取消。為保證對流盤管使用大的投料量，對流段可進行適當(dāng)?shù)母脑?，對流段也可配合?jié)能降耗要求進行改造。為保證裂解爐的正常操作，裂解爐的控制系統(tǒng)需做局部調(diào)整。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(I)能適合較大范圍生產(chǎn)能力擴大的要求，并且擴能改造效果非常明顯。(2)絕大部分舊設(shè)備得到了利用，同時節(jié)省了建設(shè)用地。(3)本改造方法施工難度小，因此建設(shè)周期短。 (4)相當(dāng)傳統(tǒng)的改造方法，本改造方法建設(shè)投資少。


圖I為改造前乙烯裂解爐的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為改造后乙烯裂解爐的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為1-1型輻射爐管結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為2-1型輻射爐管結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為2-2-1-1-1-1型輻射爐管結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為2-2-1-1-1-1-1-1型輻射爐管結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，I為乙烯裂解爐、2為輻射段、3為對流段、4為風(fēng)機、5為輻射爐管、5a為新增的輻射爐管、6為對流盤管、7為底部燃燒器、7a為新增的底部燃燒器、8為側(cè)壁燃燒器、9為急冷換熱器、9a為新增的急冷換熱器、10為下降管、11為上升管、12為裂解氣管、13為汽包、14為高側(cè)墻、15為矮側(cè)墻、16為爐頂、17為爐底、18為煙囪、19為高溫跨管。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。實施例I某乙烯生產(chǎn)廠現(xiàn)有一臺以石腦油為原料的裂解爐，輻射段的尺寸為(長)19. 636米X (高)14. 410米X (寬)4.210米；輻射爐膛內(nèi)布置24組4_1型輻射爐管并伸出爐頂，輻射爐管還通過高溫跨管與對流盤管連接，每4組輻射爐管對應(yīng)I個急冷換熱器，共設(shè)6臺，急冷換熱器還連接有下降管、上升管、裂解氣管；爐底設(shè)有2排底部燃燒器，共設(shè)36臺；對流段從上往下設(shè)置對流盤管構(gòu)成對流段上原料預(yù)熱段(UFPH)、鍋爐給水預(yù)熱段(BFWPH)、原料預(yù)熱段(LFPH)、上原料混合段(UMPH)、上高壓蒸汽過熱段(USSH)、下高壓蒸汽過熱段(LSSH)、下原料混合段(LMPH);對流段上方通過煙道與風(fēng)機相連，煙氣最后通過煙 排入大氣；另外該裂解爐還設(shè)有I臺汽包。該裂解爐的原料為輕質(zhì)石腦油，流量為54. 000噸/小時，實際運行周期為30天。應(yīng)用本發(fā)明的方法對該裂解爐進行改造的方案如下把裂解爐的高側(cè)墻向外移動
2.105米，使輻射爐膛擴大到現(xiàn)有爐膛的I. 5倍；在新增爐膛位置布置96組1-1型新增的輻射爐管，1-1型輻射爐管結(jié)構(gòu)如圖3所示，爐管呈雙排排列，并且把原輻射爐管也更換成96組1-1型雙排排列的輻射爐管，為新增輻射爐管配置6臺與原急冷換熱器相同型號的急冷換熱器，同時在新增輻射爐管的兩側(cè)布置36臺超低NOx底部燃燒器；對流段內(nèi)的上原料預(yù)熱段(FPH)進行適當(dāng)?shù)母脑?，風(fēng)機、汽包保持不變，其他部位進行相應(yīng)的小調(diào)整既能完成改造。經(jīng)過這樣的改造，該裂解爐的投料量能達到80. 000噸/小時，運行周期達到90天。裂解爐的改造效果見表I。表I裂解爐改造效果
權(quán)利要求
1.一種こ烯裂解爐的擴能改造方法，こ烯裂解爐包括輻射段及對流段，所述的輻射段包括輻射爐管、底部燃燒器、側(cè)壁燃燒器、高側(cè)墻、矮側(cè)墻、爐頂及爐底，所述的輻射爐管位于輻射爐膛中心，底部燃燒器及側(cè)壁燃燒器位于輻射爐管兩側(cè)，其特征在干，改造時將高側(cè)墻向外移動擴大裂解爐的輻射段，然后在輻射段內(nèi)新增數(shù)組輻射爐管并配置相應(yīng)的急冷換熱器，并在擴大部份的輻射段內(nèi)設(shè)置相應(yīng)的底部燃燒器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種こ烯裂解爐的擴能改造方法，其特征在于，所述的高側(cè)墻向外移動距離為原輻射段寬度的O. 5 I. 5倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種こ烯裂解爐的擴能改造方法，其特征在于，所述的高側(cè)墻向外移動距離為原輻射段寬度的O. 9 I. I倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種こ烯裂解爐的擴能改造方法，其特征在于，新增的輻射爐管與原輻射爐管的爐管構(gòu)型相同，也可采用其他爐管構(gòu)形，可為1-1型爐管、2-1型爐管、 2-2-1-1-1-1 型爐管、2-2-1-1-1-1-1-1 型爐管。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種こ烯裂解爐的擴能改造方法，其特征在于，原先的輻射爐管可更換為新的輻射爐管。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種こ烯裂解爐的擴能改造方法，其特征在于，新的輻射爐管在爐膛內(nèi)可以是單排排列，也可以是多排排列。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種乙烯裂解爐的擴能改造方法，改造時將高側(cè)墻向外移動擴大裂解爐的輻射段，然后在輻射段內(nèi)新增數(shù)個輻射爐管并配置相應(yīng)的急冷換熱器，并在擴大部分的輻射段設(shè)置相應(yīng)的底部燃燒器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可使裂解爐的生產(chǎn)能力大幅提高，并且裂解爐的其他性能也得到相應(yīng)改善，同時利用本方法對現(xiàn)有裂解爐進行改造，可以節(jié)約建設(shè)用地，最大程度地利舊原有設(shè)備，建設(shè)投資也少等優(yōu)點。
文檔編號C10G9/20GK102660316SQ20121014281
公開日2012年9月12日 申請日期2012年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月9日
發(fā)明者張磊, 李保有, 涂國華 申請人:惠生工程(中國)有限公司