專利名稱：一種多管程乙烯裂解爐的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于石油化工領域，具體涉及一種石油化工生產中的乙烯裂解爐的爐管結 構。
背景技術：
石油化工乙烯裝置中所采用的乙烯裂解技術主要為美國LUMMUS公司、 Stone&Webster 公司、Kellog & Braun Root 公司，歐洲的德國 Linde 公司、Technip (KTI) 公司以及中國石化所開發(fā)的CBL裂解爐。對于多管程裂解爐，它們的技術如下美國LUMMUS 公司:SRT_3 型采用 4-2-1-1 或 4-2-1-1-1-1 爐管、SRT-I 型采用 1-1-1-1-1-1或1-1-1-1-1-1-1-1等徑爐管，SRT-4型采用8_4_1_1爐管，通常兩組爐管配 一臺急冷(廢熱)鍋爐；美國Stone&Webster 公司采用 W(l_l-l_l 四程變徑)型或 M(l-l-l-l-l_l 六程 變徑)型爐管，通常一小組或兩小組爐管配一臺線性急冷(廢熱)鍋爐，全部底部供熱；美國Kellog & Braun Root公司采用SC-4型(l-l-l-l四程變徑)，通常一小組 或兩小組爐管配一臺線性急冷(廢熱)鍋爐，全部底部供熱；德國Linde公司采用2_2-2-2-1_1六程爐管或2_2_1_1四程爐管，通常四小組爐 管配一臺急冷(廢熱)鍋爐；iTechnip (荷蘭KTI)公司采用 GK-3 型 2_2-l-l、GK_4 型 4-4-2-1 及 SMK 型 l-l-l-l 四程爐管，通常2 4小組爐管配一臺急冷(廢熱)鍋爐，采用SMK型爐管，通常一小組或 兩小組爐管配一臺線性急冷(廢熱)鍋爐。各家公司采用的爐管排布方式均為按流體流向爐管程數(shù)順序排列，各程爐管下部 采用普通結構彎頭連接。為使一種對裂解氣體原料較好的輻射爐管也適應液體原料，實現(xiàn)維持適當?shù)倪\轉 周期和具有較好的原料適應性，目前大多數(shù)公司均采用4 6程( 60m)分枝變徑或不 分枝變徑中等選擇性爐管，將停留時間控制在0. 4 1. Os。第一程或前兩程采用小直徑爐 管，利用它比表面積大的特點達到快速升溫的目的，第二程以后采用較大直徑的爐管以降 低對結焦敏感性的影響。所采用的四程中等選擇性輻射段爐管有4-2-1-1型、2-2-1-1型、 1-1-1-1,2-1-1-1 型等爐管。急冷鍋爐有傳統(tǒng)式(斯密特、包西格)、浴缸式一級急冷鍋爐、二級急冷和線性急 冷鍋爐，線性急冷鍋爐具有運轉周期長不需水力清焦的優(yōu)點。能與線性急冷鍋爐匹配的輻 射段爐管有1-1-1-1型、2-1-1-1型和2-2-1-1型等。1-1-1-1型爐管能與線性急冷鍋爐匹配、可以裂解氣體原料也可以裂解液體原料。Linde公司的PyrOCraCk2-2 (2-2-1-1)爐管可以裂解氣體原料也可以裂解液體原 料，但相比1-1-1-1型其機械性能要差?？偠灾?，現(xiàn)有技術各管程按順序布置，按管程順序輻射爐管管壁溫度逐漸提高， 高溫管程之間存在一定的輻射傳熱，對降低管壁溫度，延長運行周期有一定負面效果；另外?，F(xiàn)有技術的多管程爐管各管程之間采用普通彎頭結構連接，不利于吸收各程爐管之間 的熱膨脹，長期運行容易引起爐管彎曲，造成運行周期縮短，降低爐管使用壽命。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術的缺陷，提出一種可改善爐管受熱狀況、使爐管 受熱更均勻、改善輻射段爐管的機械性能，提高裂解爐的在線率、減少操作費用和延長爐管 使用壽命，最終實現(xiàn)提高經(jīng)濟效益的新爐管結構的多管程乙烯裂解爐。本發(fā)明的多管程乙烯裂解爐是這樣實現(xiàn)的本發(fā)明的一種多管程乙烯裂解爐，所述的裂解爐包括a)至少一個輻射區(qū)；排布在輻射區(qū)內的底部燃燒器和/或側壁燃燒器；輻射區(qū)內 垂直排布的多組多程輻射爐管；b)對流區(qū)；水平配置在對流區(qū)的多組對流爐管；c)輻射區(qū)和對流區(qū)之間的煙道區(qū)；d)急冷鍋爐、高壓汽包和引風機；其特征在于所述的輻射爐管為四至十程輻射爐管；所有輻射爐管處于一個平面沿爐中心單排布置；各程爐管之間采用低溫管程與高溫管程間隔排列或高溫低溫管程之間部分交錯 布置的形式；各程爐管底部全部采用S型彎管和對稱彎管組合的彎管組合件連接，或部分采用 S型彎管和對稱彎管組合的彎管組合件連接、部分采用常規(guī)彎管連接。在具體實施中，所述的S型彎管為一成S型的立體結構件。所述的對稱彎管為在一平面內的沿中心線對稱的彎管。所述的彎管組合件為兩端為S型彎管，中間為對稱彎管的組合構件。所述的輻射爐管可以為分支管或不分支管；當采用分支管時，分支管由Y型管合 并；各程爐管直徑從入口到出口，按管程順序管徑可以逐漸放大或采用相同管徑；工藝介 質在輻射爐管內的停留時間在0. 3 1. 0秒。所述的一個四程爐管的排列為第1程入口管與第4程出口管分別位于兩側，高溫 管程與低溫管程交錯排列；爐管采用單排布置，各程爐管位于同一個平面內；各程爐管之 間全部或部分采用彎管組合件連接，彎管組合件所在平面與爐管所在平面相交、常規(guī)彎管 位于爐管平面內。所述的一個四程爐管排列為第1程入口管與第4程出口管相鄰布置，高溫管程與 低溫管程交錯排列；爐管采用單排布置，各程爐管位于同一個平面內；各程爐管之間全部 或部分采用彎管組合件連接，彎管組合件所在平面與爐管所在平面相交、常規(guī)彎管位于爐 管平面內。所述的一個六程、八程、十程爐管排列為第1程入口管與最后一程出口管分別位 于兩側，高溫管程與低溫管程交錯排列或部分交錯排列；爐管采用單排布置，各程爐管位于 同一個平面內；各程爐管之間全部或部分采用彎管組合件連接，彎管組合件所在平面與爐管所在平面相交、常規(guī)彎管位于爐管平面內。所述的一個六程、八程、十程爐管排列為第1程入口管與最后一程出口管相鄰布 置，高溫管程與低溫管程交錯排列或部分交錯排列；爐管采用單排布置，各程爐管位于同一 個平面內；各程爐管之間全部或部分采用彎管組合件連接，彎管組合件所在平面與爐管所 在平面相交，常規(guī)彎管位于爐管平面內。所述的一個六程、八程、十程爐管排列為第1程入口管與最后一程出口管不相鄰 布置，高溫管程與低溫管程交錯排列或部分交錯排列；爐管采用單排布置，各程爐管位于同 一個平面內；各程爐管之間全部或部分采用彎管組合件連接，彎管組合件所在平面與爐管 所在平面相交，常規(guī)彎管位于爐管平面內。另外，本發(fā)明的一臺裂解爐可以布置一組或多組相同的輻射爐管?，F(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是(1)各程爐管采用高溫爐管與低溫爐管間隔或部分交錯排列形式，可以降低高溫 管排之間的熱輻射影響，有利于降低爐管表面溫度，達到延長裂解爐的運行周期和延長輻 射爐管使用壽命的目的；(2)爐管底部采用彎管組合件連接代替常規(guī)彎頭直接連接，可以有效改善輻射爐 管機械性能，有利于吸收由于相鄰兩程爐管溫度差造成的熱應力，防止爐管由于熱應力引 起的彎曲，避免由于爐管彎曲造成的局部過熱，從而達到延長裂解爐運行周期和延長輻射 爐管使用壽命的目的；


圖1為現(xiàn)有技術裂解爐布置2為四程爐售;方案一布置3為四程爐售;方案二布置4為四程爐售;方案三布置圖(摘要附圖)圖5為四程爐售;方案四布置6為四程爐售;方案五布置7為四程爐售;方案六布置8為四程爐售;方案七布置9為四程爐售;方案八布置10為六程爐<賢實施方案一布置11為六程爐<賢實施方案二布置12為六程爐<賢實施方案三布置13為六程爐<賢實施方案四布置14為六程爐<賢實施方案五布置15為六程爐<賢實施方案六布置16為六程爐<賢實施方案七布置17為六程爐<賢實施方案八布置18為六程爐<賢實施方案九布置19為六程爐<賢實施方案十布置圖
圖20為六程爐管實施方案i^一布置21為六程爐管實施方案十二布置22為六程爐管實施方案十三布置23為六程爐管實施方案十四布置M為六程爐管實施方案十五布置25為六程爐管實施方案十六布置沈為六程爐管實施方案十七布置27為六程爐管實施方案十八布置觀為六程爐管實施方案十九布置四為六程爐管實施方案二十布置30為六程爐管實施方案二i^一布置31為六程爐管實施方案二十二布置32為現(xiàn)有技術爐管布置1中，①為輻射段，②為煙道，③為對流段，④為輻射爐管，⑤為底部燃燒器，⑥ 為側壁燃燒器，⑦為急冷鍋爐，⑧高壓汽包，⑨為引風機。圖2 32中，1第一程爐管，2為第二程爐管，3為第三程爐管，4為第四程爐管，5 為第五程爐管，6為第六程爐管。
具體實施例方式圖2為四程爐管實施方案一四程爐管排列順序為1、3、2、4，高溫管排與低溫管排交錯排列。第一程管為入口 管，第四程管為出口管，物料流向順序為1、2、3、4程，隨裂解反應進行按流向順序爐管溫度 逐步提高。第一程為分支變徑爐管。爐管采用單排布置，各程爐管位于同一個平面內。各 程爐管在爐膛底部采用S彎管與對稱彎管組合件連接，彎管組合件所在平面與爐管所在平 面不重合。2、3程爐管上端之間采用常規(guī)彎管連接，連接彎管在爐管所在平面內。圖3為四程爐管實施方案二 四程爐管排列順序為1、3、2、4，高溫管排與低溫管排交錯排列。第一程管為入口 管，第四程管為出口管，物料流向順序為1、2、3、4程，隨裂解反應進行按流向順序爐管溫度 逐步提高。第一程為分支變徑爐管。爐管采用單排布置，各程爐管位于同一個平面內。1、2 程爐管在爐膛底部采用S彎管與對稱彎管組合件連接，彎管組合件所在平面與爐管所在平 面不重合。3、4程爐管在爐膛底部以及2、3程爐管上端之間采用常規(guī)彎管連接，連接彎管在 爐管所在平面內。圖4為四程爐管實施方案三四程爐管排列順序為1、3、2、4，高溫管排與低溫管排交錯排列。第一程管為入口 管，第四程管為出口管，物料流向順序為1、2、3、4程，隨裂解反應進行按流向順序爐管溫度 逐步提高。爐管采用不分支變徑爐管。單排布置，各程爐管位于同一個平面內。各程爐管 在爐膛底部采用S彎管與對稱彎管組合件連接，彎管組合件所在平面與爐管所在平面不重 合。2、3程爐管上端之間采用常規(guī)彎管連接，連接彎管在爐管所在平面內。圖5為四程爐管實施方案四
四程爐管排列順序為1、3、2、4，高溫管排與低溫管排交錯排列。第一程管為入口 管，第四程管為出口管，物料流向順序為1、2、3、4程，隨裂解反應進行按流向順序爐管溫度 逐步提高。爐管采用不分支變徑爐管。單排布置，各程爐管位于同一個平面內。1、2程爐管 在爐膛底部采用S彎管與對稱彎管組合件連接，彎管組合件所在平面與爐管所在平面不重 合。3、4程爐管在爐膛底部以及2、3程爐管上端之間采用常規(guī)彎管連接，連接彎管在爐管所 在平面內。圖6為四程爐管實施方案三四程爐管排列順序為1、4、2、3，高溫管排與低溫管排交錯排列。第一程管為入口 管，第四程管為出口管，物料流向順序為1、2、3、4程，隨裂解反應進行按流向順序爐管溫度 逐步提高。第一程為分支變徑爐管。爐管采用單排布置，各程爐管位于同一個平面內。各 程爐管在爐膛底部采用S彎管與對稱彎管組合件連接，彎管組合件所在平面與爐管所在平 面不重合。2、3程爐管上端之間采用常規(guī)彎管連接，連接彎管在爐管所在平面內。圖7為四程爐管實施方案四四程爐管排列順序為1、4、2、3，高溫管排與低溫管排交錯排列。第一程管為入口 管，第四程管為出口管，物料流向順序為1、2、3、4程，隨裂解反應進行按流向順序爐管溫度 逐步提高。第一程為分支變徑爐管。爐管采用單排布置，各程爐管位于同一個平面內。1、2 程爐管在爐膛底部采用S彎管與對稱彎管組合件連接，彎管組合件所在平面與爐管所在平 面不重合。3、4程爐管在爐膛底部以及2、3程爐管上端之間采用常規(guī)彎管連接，連接彎管在 爐管所在平面內。圖8為四程爐管實施方案五四程爐管排列順序為1、4、2、3，高溫管排與低溫管排交錯排列。第一程管為入口 管，第四程管為出口管，物料流向順序為1、2、3、4程，隨裂解反應進行按流向順序爐管溫度 逐步提高。爐管采用不分支變徑爐管。爐管單排布置，各程爐管位于同一個平面內。各程 爐管在爐膛底部采用S彎管與對稱彎管組合件連接，彎管組合件所在平面與爐管所在平面 不重合。2、3程爐管上端之間采用常規(guī)彎管連接，連接彎管在爐管所在平面內。圖9為四程爐管實施方案六四程爐管排列順序為1、4、2、3，高溫管排與低溫管排交錯排列。第一程管為入口 管，第四程管為出口管，物料流向順序為1、2、3、4程，隨裂解反應進行按流向順序爐管溫度 逐步提高。爐管采用不分支變徑爐管。爐管單排布置，各程爐管位于同一個平面內。1、2程 爐管在爐膛底部采用S彎管與對稱彎管組合件連接，彎管組合件所在平面與爐管所在平面 不重合。3、4程爐管在爐膛底部以及2、3程爐管上端之間采用常規(guī)彎管連接，連接彎管在爐 管所在平面內。圖10為六程爐管實施方案一六程爐管排列順序為1、4、5、2、3、6，高溫管排與低溫管排交錯排列。第一程管為入 口管，第六程管為出口管，物料流向順序為1、2、3、4、5、6程，隨裂解反應進行按流向順序爐 管溫度逐步提高。第一程為分支變徑爐管。爐管采用單排布置，各程爐管位于同一個平面 內。各程爐管在爐膛底部采用S彎管與對稱彎管組合件連接，彎管組合件所在平面與爐管 所在平面不重合。2、3及4、5程爐管上端之間采用常規(guī)彎管連接，連接彎管在爐管所在平面 內。
圖11為六程爐管實施方案二 六程爐管排列順序為1、4、5、2、3、6，高溫管排與低溫管排交錯排列。第一程管為入 口管，第六程管為出口管，物料流向順序為1、2、3、4、5、6程，隨裂解反應進行按流向順序爐 管溫度逐步提高。爐管采用不分支變徑爐管。爐管單排布置，各程爐管位于同一個平面內。 各程爐管在爐膛底部采用S彎管與對稱彎管組合件連接，彎管組合件所在平面與爐管所在 平面不重合。2、3及4、5程爐管上端之間采用常規(guī)彎管連接，連接彎管在爐管所在平面內。圖12為六程爐管實施方案三六程爐管排列順序為1、4、5、2、3、6，高溫管排與低溫管排交錯排列。第一程管為入 口管，第六程管為出口管，物料流向順序為1、2、3、4、5、6程，隨裂解反應進行按流向順序爐 管溫度逐步提高。第一程為分支變徑爐管。爐管采用單排布置，各程爐管位于同一個平面 內。1、2及3、4程爐管在爐膛底部采用S彎管與對稱彎管組合件連接，彎管組合件所在平面 與爐管所在平面不重合。5、6程爐管底部采用常規(guī)彎管連接，2、3及4、5程爐管上端之間采 用常規(guī)彎管連接。連接彎管在爐管平面內。圖13為六程爐管實施方案四六程爐管排列順序為1、4、5、2、3、6，高溫管排與低溫管排交錯排列。第一程管為入 口管，第六程管為出口管，物料流向順序為1、2、3、4、5、6程，隨裂解反應進行按流向順序爐 管溫度逐步提高。爐管采用不分支變徑爐管。單排布置，各程爐管位于同一個平面內。1、2 及3、4程爐管在爐膛底部采用S彎管與對稱彎管組合件連接，彎管組合件所在平面與爐管 所在平面不重合。5、6程爐管底部采用常規(guī)彎管連接，2、3及4、5程爐管上端之間采用常規(guī) 彎管連接，連接彎管在爐管平面內。圖14為六程爐管實施方案五六程爐管排列順序為1、6、3、2、5、4、，高溫管排與低溫管排交錯排列。第一程管為 入口管，第六程管為出口管，物料流向順序為1、2、3、4、5、6程，隨裂解反應進行按流向順序 爐管溫度逐步提高。第一程為分支變徑爐管。爐管采用單排布置，各程爐管位于同一個平 面內。各程爐管在爐膛底部采用S彎管與對稱彎管組合件連接，彎管組合件所在平面與爐 管所在平面不重合。2、3及4、5程爐管上端之間采用常規(guī)彎管連接，連接彎管在爐管所在平 面內。圖15為六程爐管實施方案六六程爐管排列順序為1、6、3、2、5、4，高溫管排與低溫管排交錯排列。第一程管為入 口管，第六程管為出口管，物料流向順序為1、2、3、4、5、6程，隨裂解反應進行按流向順序爐 管溫度逐步提高。爐管采用不分支變徑爐管。單排布置，各程爐管位于同一個平面內。各 程爐管在爐膛底部采用S彎管與對稱彎管組合件連接，彎管組合件所在平面與爐管所在平 面不重合。2、3及4、5程爐管上端之間采用常規(guī)彎管連接，連接彎管在爐管所在平面內。圖16為六程爐管實施方案七六程爐管排列順序為1、6、3、2、5、4、，高溫管排與低溫管排交錯排列。第一程管為 入口管，第六程管為出口管，物料流向順序為1、2、3、4、5、6程，隨裂解反應進行按流向順序 爐管溫度逐步提高。第一程為分支變徑爐管。爐管采用單排布置，各程爐管位于同一個平 面內。1、2及5、6程爐管在爐膛底部采用S彎管與對稱彎管組合件連接，彎管組合件所在平 面與爐管所在平面不重合。3、4程爐管底部采用常規(guī)彎管連接，2、3及4、5程爐管上端之間采用常規(guī)彎管連接，連接彎管在爐管平面內。圖17為六程爐管實施方案八六程爐管排列順序為1、6、3、2、5、4，高溫管排與低溫管排交錯排列。第一程管為入 口管，第六程管為出口管，物料流向順序為1、2、3、4、5、6程，隨裂解反應進行按流向順序爐 管溫度逐步提高。爐管采用不分支變徑爐管。單排布置，各程爐管位于同一個平面內。1、2 及5、6程爐管在爐膛底部采用S彎管與對稱彎管組合件連接，彎管組合件所在平面與爐管 所在平面不重合。3、4程爐管底部采用常規(guī)彎管連接，2、3及4、5程爐管上端之間采用常規(guī) 彎管連接，連接彎管在爐管平面內。圖18為六程爐管實施方案九六程爐管排列順序為1、6、2、3、5、4、，高溫管排與低溫管排交錯排列。第一程管為 入口管，第六程管為出口管，物料流向順序為1、2、3、4、5、6程，隨裂解反應進行按流向順序 爐管溫度逐步提高。第一程為分支變徑爐管。爐管采用單排布置，各程爐管位于同一個平 面內。各程爐管在爐膛底部采用S彎管與對稱彎管組合件連接，彎管組合件所在平面與爐 管所在平面不重合。2、3及4、5程爐管上端之間采用常規(guī)彎管連接，連接彎管在爐管所在平 面內。圖19為六程爐管實施方案十六程爐管排列順序為1、6、2、3、5、4，高溫管排與低溫管排交錯排列。第一程管為入 口管，第六程管為出口管，物料流向順序為1、2、3、4、5、6程，隨裂解反應進行按流向順序爐 管溫度逐步提高。爐管采用不分支變徑爐管。單排布置，各程爐管位于同一個平面內。各 程爐管在爐膛底部采用S彎管與對稱彎管組合件連接，彎管組合件所在平面與爐管所在平 面不重合。2、3及4、5程爐管上端之間采用常規(guī)彎管連接，連接彎管在爐管所在平面內。圖20為六程爐管實施方案十一六程爐管排列順序為1、6、2、3、5、4、，高溫管排與低溫管排交錯排列。第一程管為 入口管，第六程管為出口管，物料流向順序為1、2、3、4、5、6程，隨裂解反應進行按流向順序 爐管溫度逐步提高。第一程為分支變徑爐管。爐管采用單排布置，各程爐管位于同一個平 面內。1、2及5、6程爐管在爐膛底部采用S彎管與對稱彎管組合件連接，彎管組合件所在平 面與爐管所在平面不重合。3、4程爐管底部采用常規(guī)彎管連接，2、3及4、5程爐管上端之間 采用常規(guī)彎管連接，連接彎管在爐管平面內。圖21為六程爐管實施方案十二 六程爐管排列順序為1、6、2、3、5、4，高溫管排與低溫管排交錯排列。第一程管為入 口管，第六程管為出口管，物料流向順序為1、2、3、4、5、6程，隨裂解反應進行按流向順序爐 管溫度逐步提高。爐管采用不分支變徑爐管。單排布置，各程爐管位于同一個平面內。1、2 及5、6程爐管在爐膛底部采用S彎管與對稱彎管組合件連接，彎管組合件所在平面與爐管 所在平面不重合。3、4程爐管底部采用常規(guī)彎管連接，2、3及4、5程爐管上端之間采用常規(guī) 彎管連接，連接彎管在爐管平面內。圖22為六程爐管實施方案十三六程爐管排列順序為1、2、3、6、4、5，部分高溫管排與低溫管排交錯排列。第一程 管為入口管，第六程管為出口管，物料流向順序為1、2、3、4、5、6程，隨裂解反應進行按流向 順序爐管溫度逐步提高。第一程為分支變徑爐管。爐管采用單排布置，3、4及5、6程爐管在爐膛底部采用S彎管與對稱彎管組合件連接，彎管組合件所在平面與爐管所在平面不重 合。1、2程爐管底部采用常規(guī)彎管連接，2、3及4、5程爐管上端之間采用常規(guī)彎管連接，連 接彎管在爐管平面內。圖23為六程爐管實施方案十四六程爐管排列順序為1、2、3、6、4、5，高溫管排與低溫管排交錯排列。第一程管為入 口管，第六程管為出口管，物料流向順序為1、2、3、4、5、6程，隨裂解反應進行按流向順序爐 管溫度逐步提高。爐管采用不分支變徑爐管。單排布置，各程爐管位于同一個平面內。3、4 及5、6程爐管在爐膛底部采用S彎管與對稱彎管組合件連接，彎管組合件所在平面與爐管 所在平面不重合。1、2程爐管底部采用常規(guī)彎管連接，2、3及4、5程爐管上端之間采用常規(guī) 彎管連接，連接彎管在爐管平面內。圖M為六程爐管實施方案十五六程爐管排列順序為1、2、3、6、4、5，部分高溫管排與低溫管排交錯排列。第一程管 為入口管，第六程管為出口管，物料流向順序為1、2、3、4、5、6程，隨裂解反應進行按流向順 序爐管溫度逐步提高。第一程為分支變徑爐管。爐管采用單排布置，各程爐管位于同一個 平面內。3、4程爐管在爐膛底部采用S彎管與對稱彎管組合件連接，彎管組合件所在平面與 爐管所在平面不重合。1、2及5、6程爐管底部采用常規(guī)彎管連接，2、3及4、5程爐管上端之 間采用常規(guī)彎管連接，連接彎管在爐管平面內。圖25為六程爐管實施方案十六六程爐管排列順序為1、2、3、6、4、5，部分高溫管排與低溫管排交錯排列。第一程管 為入口管，第六程管為出口管，物料流向順序為1、2、3、4、5、6程，隨裂解反應進行按流向順 序爐管溫度逐步提高。爐管采用不分支變徑爐管。單排布置，各程爐管位于同一個平面內。 3、4程爐管在爐膛底部采用S彎管與對稱彎管組合件連接，彎管組合件所在平面與爐管所 在平面不重合。1、2及5、6程爐管底部采用常規(guī)彎管連接，2、3及4、5程爐管上端之間采用 常規(guī)彎管連接，連接彎管在爐管平面內。圖沈為六程爐管實施方案十七六程爐管排列順序為1、3、2、6、4、5，部分高溫管排與低溫管排交錯排列。第一程管 為入口管，第六程管為出口管，物料流向順序為1、2、3、4、5、6程，隨裂解反應進行按流向順 序爐管溫度逐步提高。第一程為分支變徑爐管。爐管采用單排布置，各程爐管位于同一個 平面內。各程爐管在爐膛底部采用S彎管與對稱彎管組合件連接，連接彎管組合件所在平 面與爐管所在平面不重合。2、3及4、5程爐管上端之間采用常規(guī)彎管連接，連接彎管在爐管 所在平面內。圖27為六程爐管實施方案十八六程爐管排列順序為1、3、2、6、4、5，部分高溫管排與低溫管排交錯排列。第一程管 為入口管，第六程管為出口管，物料流向順序為1、2、3、4、5、6程，隨裂解反應進行按流向順 序爐管溫度逐步提高。爐管采用不分支變徑爐管。單排布置，各程爐管位于同一個平面內。 各程爐管在爐膛底部采用S彎管與對稱彎管組合件連接，連接彎管組合件所在平面與爐管 所在平面不重合。2、3及4、5程爐管上端之間采用常規(guī)彎管連接，連接彎管在爐管所在平面 內。圖28為六程爐管實施方案十九
六程爐管排列順序為1、3、2、6、4、5，部分高溫管排與低溫管排交錯排列。第一程管 為入口管，第六程管為出口管，物料流向順序為1、2、3、4、5、6程，隨裂解反應進行按流向順 序爐管溫度逐步提高。第一程為分支變徑爐管。爐管采用單排布置，各程爐管位于同一個 平面內。1、2及3、4程爐管在爐膛底部采用S彎管與對稱彎管組合件連接，彎管組合件所在 平面與爐管所在平面不重合。5、6程爐管底部采用常規(guī)彎管連接，2、3及4、5程爐管上端之 間采用常規(guī)彎管連接，連接彎管在爐管平面內。圖四為六程爐管實施方案二十六程爐管排列順序為1、3、2、6、4、5，部分高溫管排與低溫管排交錯排列。第一程管 為入口管，第六程管為出口管，物料流向順序為1、2、3、4、5、6程，隨裂解反應進行按流向順 序爐管溫度逐步提高。爐管采用不分支變徑爐管。單排布置，各程爐管位于同一個平面內。 1、2及3、4程爐管在爐膛底部采用S彎管與對稱彎管組合件連接，彎管組合件所在平面與爐 管所在平面不重合。5、6程爐管底部采用常規(guī)彎管連接，2、3及4、5程爐管上端之間采用常 規(guī)彎管連接，連接彎管在爐管平面內。圖30為六程爐管實施方案二十一六程爐管排列順序為1、2、3、5、4、6，部分高溫管排與低溫管排交錯排列。第一程管 為入口管，第六程管為出口管，物料流向順序為1、2、3、4、5、6程，隨裂解反應進行按流向順 序爐管溫度逐步提高。第一、二程為分支變徑爐管。爐管采用單排布置，各程爐管位于同一 個平面內。各程爐管在爐膛底部采用S彎管與對稱彎管組合件連接，彎管組合件管所在平 面與爐管所在平面不重合。2、3及4、5程爐管上端之間采用常規(guī)彎管連接，連接彎管在爐管 所在平面內。圖31為六程爐管實施方案二十二 六程爐管排列順序為1、2、3、5、4、6，部分高溫管排與低溫管排交錯排列。第一程管 為入口管，第六程管為出口管，物料流向順序為1、2、3、4、5、6程，隨裂解反應進行按流向順 序爐管溫度逐步提高。第一、二程為分支變徑爐管，爐管采用單排布置，各程爐管位于同一 個平面內。1、2及3、4程爐管在爐膛底部采用S彎管與對稱彎管組合件連接，彎管組合件所 在平面與爐管所在平面不重合。5、6程爐管底部采用常規(guī)彎管連接，連接彎管在爐管平面 內。2、3及4、5程爐管上端之間采用常規(guī)彎管連接，連接彎管在爐管所在平面內。上述技術方案只是本發(fā)明的幾種實施方式，對于本領域內的技術人員而言，在本 發(fā)明公開了應用方法和原理的基礎上，很容易做出各種類型的改進或變形，而不僅限于本 發(fā)明上述具體實施方式
所描述的方法，因此前面描述的方式只是優(yōu)選地或僅為說明發(fā)明如 何實現(xiàn)，而并不具有限制性的意義。本發(fā)明的急冷鍋爐主要采用雙套管式急冷鍋爐(線性急冷鍋爐、U型急冷鍋爐、二 級急冷鍋爐等)，也可采用傳統(tǒng)式、浴缸式、快速急冷等鍋爐。爐管的布置型式不限于附圖所 列。本發(fā)明輻射段爐管適于裂解氣體原料及液體原料，可用于新建裂解爐或對裂解爐進行 擴能改造。圖32為現(xiàn)有技術的一種四程爐管的排布，爐管排列方式為1，2，3，4，各程爐管按 流向順序排列。第一程管為入口管，第四程管為出口管，物料流向順序為1，2，3，4程。第一 程管采用分支變徑爐管，爐管采用單排布置，各程爐管位于同一個平面內。各程爐管之間采 用常規(guī)彎管連接，連接彎管位于爐管所在平面內。
權利要求
1.一種多管程乙烯裂解爐，所述的裂解爐包括a)至少一個輻射區(qū)；排布在輻射區(qū)內的底部燃燒器和/或側壁燃燒器；輻射區(qū)內垂直 排布的多組多程輻射爐管；b)對流區(qū)；水平配置在對流區(qū)的多組對流爐管；c)輻射區(qū)和對流區(qū)之間的煙道區(qū)；d)急冷鍋爐、高壓汽包和引風機；其特征在于所述的輻射爐管為四至十程輻射爐管；所有輻射爐管處于一個平面沿爐中心單排布置；各程爐管之間采用低溫管程與高溫管程間隔排列或高溫低溫管程之間部分交錯布置 的形式；各程爐管底部全部采用S型彎管和對稱彎管組合的彎管組合件連接，或部分采用S型 彎管和對稱彎管組合的彎管組合件連接、部分采用常規(guī)彎管連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的多管程乙烯裂解爐，其特征在于所述的S型彎管為一成S型的立體結構件；所述的對稱彎管為在一平面內的沿中心線對稱的彎管；所述的彎管組合件為兩端為S型彎管，中間為對稱彎管的組合構件。
3.根據(jù)權利要求2所述的多管程乙烯裂解爐，其特征在于所述的輻射爐管為分支管或不分支管；當采用分支管時，分支管由Y型管合并；各程爐 管直徑從入口到出口，按管程順序管徑逐漸放大或采用相同管徑；工藝介質在輻射爐管內 的停留時間在0.3 1.0秒。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的多管程乙烯裂解爐，其特征在于所述的一個四程爐管的排列為第1程入口管與第4程出口管分別位于兩側，高溫管程 與低溫管程交錯排列；爐管采用單排布置，各程爐管位于同一個平面內；各程爐管之間全 部或部分采用彎管組合件連接，彎管組合件所在平面與爐管所在平面相交、常規(guī)彎管位于 爐管平面內。
5.根據(jù)權利要求2或3所述的多管程乙烯裂解爐，其特征在于所述的一個四程爐管排列為第1程入口管與第4程出口管相鄰布置，高溫管程與低溫 管程交錯排列；爐管采用單排布置，各程爐管位于同一個平面內；各程爐管之間全部或部 分采用彎管組合件連接，彎管組合件所在平面與爐管所在平面相交、常規(guī)彎管位于爐管平 面內。
6.根據(jù)權利要求2或3所述的多管程乙烯裂解爐，其特征在于所述的一個六程、八程、十程爐管排列為第1程入口管與最后一程出口管分別位于兩 側，高溫管程與低溫管程交錯排列或部分交錯排列；爐管采用單排布置，各程爐管位于同一 個平面內；各程爐管之間全部或部分采用彎管組合件連接，彎管組合件所在平面與爐管所 在平面相交、常規(guī)彎管位于爐管平面內。
7.根據(jù)權利要求2或3所述的多管程乙烯裂解爐，其特征在于所述的一個六程、八程、十程爐管排列為第1程入口管與最后一程出口管相鄰布置，高 溫管程與低溫管程交錯排列或部分交錯排列；爐管采用單排布置，各程爐管位于同一個平面內；各程爐管之間全部或部分采用彎管組合件連接，彎管組合件所在平面與爐管所在平 面相交，常規(guī)彎管位于爐管平面內。
8.根據(jù)權利要求2或3所述的多管程乙烯裂解爐，其特征在于所述的一個六程、八程、十程爐管排列為第1程入口管與最后一程出口管不相鄰布置， 高溫管程與低溫管程交錯排列或部分交錯排列；爐管采用單排布置，各程爐管位于同一個 平面內；各程爐管之間全部或部分采用彎管組合件連接，彎管組合件所在平面與爐管所在 平面相交，常規(guī)彎管位于爐管平面內。
9.根據(jù)權利要求2或3所述的多管程乙烯裂解爐，其特征在于 一臺裂解爐布置一組或多組相同的輻射爐管。
全文摘要
本發(fā)明為一種多管程乙烯裂解爐。本發(fā)明在乙烯裂解爐輻射段中采用多程爐管，爐管程數(shù)為四程到十程，爐管構型為分支變徑或不分支變徑管，停留時間在0.3～1.0秒，爐管單排布置在爐膛中央。高溫管程與低溫管程爐管全部或部分交錯排列，各管程底部連接全部或部分采用S彎管與對稱彎管的組合連接件。本發(fā)明克服現(xiàn)有技術的缺陷，提出一種可改善爐管受熱狀況、使爐管受熱更均勻、改善輻射段爐管的機械性能，提高裂解爐的在線率、減少操作費用和延長爐管使用壽命，最終實現(xiàn)提高經(jīng)濟效益的新爐管結構的多管程乙烯裂解爐。
文檔編號C07C4/04GK102051197SQ20091018101
公開日2011年5月11日 申請日期2009年10月27日 優(yōu)先權日2009年10月27日
發(fā)明者何細藕, 劉敬坤, 周叢, 張兆斌, 李昌力, 申海女, 袁慕軍, 趙永華, 郭玉萍 申請人:中國石化工程建設公司, 中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司北京化工研究院