乙烯裂解爐的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于石油化工領(lǐng)域的生產(chǎn)設(shè)備，具體涉及一種乙烯裂解爐，包括爐體內(nèi)設(shè)置的裂解管，所述裂解管的管壁外布設(shè)有電阻絲，所述裂解管兩端分別設(shè)有進(jìn)料口和出料口，所述裂解管為至少兩個(gè)且各裂解管之間相互平行，所述電阻絲穿插設(shè)置在各裂解管之間。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)旨在對現(xiàn)有的管式乙烯裂解爐進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)，采用電阻絲加熱技術(shù)，使電能轉(zhuǎn)化為熱能來提供乙烯裂解爐中烷烴裂解的所需要的能量，以提高乙烯裂解爐裂解選擇性，降低反應(yīng)器能耗，減少大氣污染。
【專利說明】乙烯裂解爐

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于石油化工領(lǐng)域的生產(chǎn)設(shè)備，具體涉及一種乙烯裂解爐。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著石化工業(yè)的發(fā)展，乙烯裝置的規(guī)模不斷擴(kuò)大，許多石化公司投入大量的資金和技術(shù)力量去研宄新型的乙烯裂解爐。通過理論與實(shí)踐的結(jié)合，研宄人員了解了烴類裂解的原理和反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，根據(jù)這些知識建立數(shù)學(xué)模型，并利用計(jì)算機(jī)技術(shù)將多門學(xué)科有效的結(jié)合起來，促進(jìn)了乙烯裂解爐技術(shù)的發(fā)展。為了提高乙烯裂解爐的性能，研宄人員對輻射管構(gòu)型進(jìn)行了多樣化的設(shè)計(jì)，使得能夠提高原料的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物的選擇性、收率。20世紀(jì)60年代初期，乙烯裂解爐輻射段爐管為水平布置，停留時(shí)間長且能力小，60年代后期開始采用垂直排列的輻射段爐管，70年代開始采用分支管，在80年代主要集中在降低停留時(shí)間以提高乙烯、丙烯的選擇性。為了克服乙烯裂解爐的產(chǎn)物選擇性不高，研宄人員從原料入手，改變反應(yīng)器，使得反應(yīng)器能夠靈活適應(yīng)多種原料，不僅僅只限于氣體原料，還從乙烷、液化石油氣、石腦油、柴油出發(fā)，改進(jìn)現(xiàn)有的乙烯裂解爐。為了提高乙烯裂解爐的使用壽命，研宄人員尋找一系列的抑制結(jié)焦的方法，在很大程度上減少了裂解管內(nèi)的結(jié)焦，但是，卻不能從根本上消除結(jié)焦影響?？偟膩碚f，技術(shù)人員一直在解決傳統(tǒng)乙烯裂解爐中所存在的各種問題，卻沒有考慮到乙烯生產(chǎn)技術(shù)要適應(yīng)新的國內(nèi)國外環(huán)境，一味的提高乙烯的產(chǎn)量，卻忽視了新技術(shù)的開發(fā)對能源的需求以及對環(huán)境影響。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種乙烯裂解爐，該乙烯裂解爐不會(huì)對環(huán)境造成污染，同時(shí)提高了能源的利用率。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了以下技術(shù)方案:一種乙烯裂解爐，包括爐體內(nèi)設(shè)置的裂解管，所述裂解管的管壁外布設(shè)有電阻絲，所述裂解管兩端分別設(shè)有進(jìn)料口和出料口，所述裂解管為至少兩個(gè)且各裂解管之間相互平行，所述電阻絲穿插設(shè)置在各裂解管之間；
[0005]進(jìn)一步的，所述爐體內(nèi)設(shè)有電阻絲陶瓷框，所述電阻絲的兩端固定在電阻絲陶瓷框的兩個(gè)對邊上；
[0006]進(jìn)一步的，所述爐體內(nèi)還設(shè)有兩塊相互平行的密封鋼板，所述裂解管的兩端分別穿過兩塊密封鋼板且裂解管的管壁與密封鋼板之間密封連接；
[0007]進(jìn)一步的，所述兩塊密封鋼板彼此相對的板面上均設(shè)有用于安裝電阻絲陶瓷框的連接部，所述連接部呈條槽狀，所述電阻絲陶瓷框的兩條對邊即固定電阻絲的兩條對邊分別卡接在兩塊密封鋼板的連接部的條槽內(nèi)；
[0008]所述兩塊密封鋼板的外側(cè)各設(shè)有一個(gè)密封罩，所述密封罩與密封鋼板圍合成密封腔體，所述裂解管與該密封腔體連通，所述兩個(gè)密封腔體上分別設(shè)有進(jìn)料管和出料管；
[0009]所述電阻絲呈螺旋狀盤繞設(shè)置；
[0010]所述進(jìn)料管和出料管均至少設(shè)有三個(gè)。
[0011]本實(shí)用新型的技術(shù)效果在于:
[0012]提高經(jīng)濟(jì)性
[0013]由于電阻絲乙烯管式裂解爐沒有設(shè)置對流段，設(shè)計(jì)直接使用電阻絲加熱原料油進(jìn)行氣化。而且電阻絲乙烯管式裂解爐沒有排煙損失，使得熱損失降低。天然氣、甲烷、助燃性氣體以及液體燃料的運(yùn)輸、儲存和安全維護(hù)需要大量資金，這就使得生產(chǎn)成本較高。改用電阻絲乙烯管式裂解爐，不需要任何氣液燃料，因此可以省去這些資金的投入。
[0014]提高安全性
[0015]傳統(tǒng)乙烯裂解爐在乙烯生產(chǎn)過程中，直接利用火焰噴頭燃燒加熱裂解管，裂解管長期處于火焰燃燒中，材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化，降低了生產(chǎn)的安全性。電阻絲乙烯管式裂解爐采用電阻絲產(chǎn)熱以傳熱形式間接加熱裂解管，避免火焰直接接觸裂解管，這樣，使得裂解管材料比較穩(wěn)定，有效提高了裂解管的使用壽命。燃料的運(yùn)輸與儲存也存在不安全性。道路運(yùn)輸、管道運(yùn)輸、以及石油工廠內(nèi)部燃料的儲存，都存在危險(xiǎn)性。電阻絲乙烯管式裂解爐的設(shè)計(jì)則可以降低上述危險(xiǎn)性。
[0016]提尚環(huán)保性
[0017]傳統(tǒng)乙烯裂解爐燃料燃燒會(huì)產(chǎn)生大量溫室氣體C02，導(dǎo)致全球溫室效應(yīng)的加重，對環(huán)境危害很大，電阻絲乙烯管式裂解爐采用電阻絲加熱，不會(huì)產(chǎn)生任何污染性氣體，有效的降低溫室氣體對環(huán)境的危害性。
[0018]提尚能量的利用率
[0019]在傳統(tǒng)乙烯裂解爐生產(chǎn)過程中，會(huì)排放大量的煙道氣，隨著煙道氣的排放會(huì)帶走大量的能量，導(dǎo)致生產(chǎn)過程中能量的利用率較低。電阻絲乙烯管式裂解爐，采用電阻絲加熱，不會(huì)產(chǎn)生任何煙道氣，使得能量損失降低，以提高生產(chǎn)過程中能量的利用效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本實(shí)用新型的俯視圖；
[0021]圖2是圖1的A-A剖視圖；
[0022]圖3是圖2的B-B剖視圖；
[0023]圖4是本實(shí)用新型的電阻絲陶瓷框結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖5是本實(shí)用新型的電阻絲陶瓷框與鋼板連接部卡接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖6是圖5的C-C剖視圖；
[0026]圖7是本實(shí)用新型裂解管與密封鋼板連接結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0027]下述實(shí)施例是對于本實(shí)用新型內(nèi)容的進(jìn)一步說明以作為對本實(shí)用新型技術(shù)內(nèi)容的闡釋，但本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)內(nèi)容并不僅限于下述實(shí)施例所述，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以且應(yīng)當(dāng)知曉任何基于本實(shí)用新型實(shí)質(zhì)精神的簡單變化或替換均應(yīng)屬于本實(shí)用新型所要求的保護(hù)范圍。
[0028]如圖1、2所示一種乙烯裂解爐，包括爐體10內(nèi)設(shè)置的裂解管11，所述裂解管11的管壁外布設(shè)有電阻絲12，所述裂解管11兩端分別設(shè)有進(jìn)料口和出料口，所述裂解管11為至少兩個(gè)且各裂解管11彼此間相互平行，所述電阻絲12穿插設(shè)置在各裂解管11之間空隙中。
[0029]如圖2、所示，所述爐體10內(nèi)還設(shè)有兩塊相互平行的密封鋼板13，所述裂解管11的兩端分別穿過兩塊密封鋼板13且裂解管11的管壁與密封鋼板13之間密封連接。裂解管11兩端采用螺母固定在乙烯裂解爐兩端的密封鋼板13上，利用墊片、墊圈、螺母等緊固件，將裂解管11緊緊固定在密封鋼板13上，使得進(jìn)口原料氣與裂解管11加熱段隔絕開來。如圖7所示，采用兩端拉絲的裂解管11與螺母133匹配，裂解管11上端與密封鋼板13固定時(shí)，與密封鋼板13緊連的上部依次為耐高溫密封墊片131、密封墊圈132、螺母133，與密封鋼板13緊連的下部依次為耐高溫密封墊片131、密封墊圈132、螺母133，利用螺母133緊固作用，將裂解管11與密封鋼板13連接在一起。密封鋼板兩端的耐高溫密封墊片131在螺母的作用下，起到密封的作用，使得使得進(jìn)口原料氣與裂解管11加熱段隔絕開來。裂解管11下端與密封鋼板13連接與上面所述相同。
[0030]如圖3、5、6所示，所述兩塊密封鋼板13的內(nèi)側(cè)板面上均設(shè)有用于安裝電阻絲陶瓷框17的連接部18，所述連接部18呈條槽狀，所述電阻絲陶瓷框17的兩條對邊即固定電阻絲12的兩條對邊分別卡接在兩塊密封鋼板13的連接部13的條槽內(nèi)。
[0031]如圖1、2所示，所述兩塊密封鋼板13的外側(cè)各設(shè)有一個(gè)密封罩14，所述密封罩14與密封鋼板13圍合成密封腔體，所述裂解管11與該密封腔體連通，所述兩個(gè)密封腔體上分別設(shè)有進(jìn)料管15和出料管16，所述進(jìn)料管15和出料管16均至少設(shè)有三個(gè)。所述密封腔體是裂解原料的緩沖空間，從進(jìn)料管15進(jìn)入到緩沖空間的原料，再通過連接在密封鋼板13上的裂解管11進(jìn)行裂解，生成乙烯。生成的乙烯再進(jìn)入到下端密封腔體中，最后通過出料管16輸出。
[0032]如圖4、6所示，如圖所述爐體10內(nèi)設(shè)有電阻絲陶瓷框17，所述電阻絲12的兩端固定在電阻絲陶瓷框17的兩個(gè)對邊上。所述電阻絲12呈螺旋狀盤繞設(shè)置。本設(shè)計(jì)所采用的電阻絲12為彈簧式電阻絲，可以提高電阻絲12的發(fā)熱性能。彈簧式電阻絲通過兩端旋鈕19固定在耐高溫的陶瓷框17上，耐高溫陶瓷框17內(nèi)部對各電阻絲12進(jìn)行連接，形成一個(gè)完整的電路。再將電阻絲陶瓷框17豎直插入焊接在乙烯裂解爐上下密封鋼板13上的凹槽內(nèi)，外部通過導(dǎo)線，將電阻絲陶瓷框17連接成一通路，外加電源對電阻絲12進(jìn)行加熱。
[0033]上述結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于:對乙烯裂解爐進(jìn)行維修時(shí)，電阻絲12的安裝和拆卸比較方便，可直接將電阻絲陶瓷框17從密封鋼板13上的凹槽中抽出進(jìn)行操作。如需更換新的電阻絲12，直接打開旋鈕19，進(jìn)行更換，也可以更換整塊電阻絲陶瓷框17。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，需要改變電阻絲12所提供的熱量時(shí)，可通過改變外部電壓或者電流，同樣，也可以通過增加或者減少電阻絲12的根數(shù)來達(dá)到所要求的目標(biāo)。
【權(quán)利要求】
1.一種乙烯裂解爐，其特征在于:包括爐體(10)內(nèi)設(shè)置的裂解管(11)，所述裂解管(11)的管壁外布設(shè)有電阻絲(12)，所述裂解管(11)兩端分別設(shè)有進(jìn)料口和出料口，所述裂解管(11)為至少兩個(gè)且各裂解管(11)彼此間相互平行，所述電阻絲(12)穿插設(shè)置在各裂解管(11)之間空隙中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乙烯裂解爐，其特征在于:所述爐體(10)內(nèi)設(shè)有電阻絲陶瓷框(17)，所述電阻絲(12)的兩端固定在電阻絲陶瓷框(17)的兩個(gè)對邊上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的乙烯裂解爐，其特征在于:所述爐體(10)內(nèi)還設(shè)有兩塊相互平行的密封鋼板(13 )，所述裂解管(11)的兩端分別穿過兩塊密封鋼板(13 )且裂解管(11)的管壁與密封鋼板(13)之間密封連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的乙烯裂解爐，其特征在于:所述兩塊密封鋼板(13)的內(nèi)側(cè)板面上均設(shè)有用于安裝電阻絲陶瓷框(17)的連接部(18)，所述連接部(18)呈條槽狀，所述電阻絲陶瓷框(17)的兩條對邊即固定電阻絲(12)的兩條對邊分別卡接在兩塊密封鋼板(13)的連接部(13)的條槽內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的乙烯裂解爐，其特征在于:所述兩塊密封鋼板(13)的外側(cè)各設(shè)有一個(gè)密封罩(14)，所述密封罩(14)與密封鋼板(13 )圍合成密封腔體，所述裂解管(11)與該密封腔體連通，所述兩個(gè)密封腔體上分別設(shè)有進(jìn)料管(15)和出料管(16)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的乙烯裂解爐，其特征在于:所述電阻絲(12)呈螺旋狀盤繞設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的乙烯裂解爐，其特征在于:所述進(jìn)料管(15)和出料管(16)均至少設(shè)有三個(gè)。
【文檔編號】C10G9/20GK204151291SQ201420642255
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年11月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月1日
【發(fā)明者】韓清, 謝成根, 孫雅泉 申請人:韓清