專(zhuān)利名稱(chēng)：一種兩程爐管的乙烯裂解爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于乙烯裂解裝置領(lǐng)域，具體涉及一種兩程爐管的乙烯裂解爐。
背景技術(shù)：
在乙烯裝置中，裂解爐是核心設(shè)備。裂解爐中的輻射盤(pán)管的設(shè)計(jì)是決定裂解選擇性、提高裂解產(chǎn)品烯烴收率和提高對(duì)不同裂解原料適應(yīng)性的關(guān)鍵。改進(jìn)輻射盤(pán)管的結(jié)構(gòu)和排布，成為管式裂解爐技術(shù)發(fā)展中最核心的部分。20多年來(lái)，相繼出現(xiàn)了單排分支變徑管、混排分支變徑管、不分支變徑管、單程等徑管等不同結(jié)構(gòu)的輻射盤(pán)管。為使原料消耗大大降低、維持適當(dāng)?shù)倪\(yùn)轉(zhuǎn)周期和具有較好的原料適應(yīng)性，目前大多數(shù)公司均采用兩程(18 28m)分支變徑或兩程變徑高選擇性爐管，將停留時(shí)間控制在 O.15 O. 25s。第一程管采用小直徑爐管，利用它比表面積大的特點(diǎn)達(dá)到快速升溫的目的，第二程管采用較大直徑的爐管以降低對(duì)結(jié)焦敏感性的影響。但由于第二程管管徑較大，比表面積偏小，傳熱效果較差，使得爐管管壁溫度偏高，使裂解爐運(yùn)行周期較短。從裂解原理分析，“高溫、短停留、低烴分壓”有利于烯烴收率的提高。目前，工業(yè)應(yīng)用的爐管構(gòu)型主要包括單程爐管、2-1型等兩程分支變徑管，以及多程分支變徑管等。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的難題，提供一種兩程爐管的乙烯裂解爐，提高裂解爐的選擇性、延長(zhǎng)運(yùn)行周期和提高熱效率。本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的—種兩程爐管的乙烯裂解爐，包括輻射段5、燃燒器8、對(duì)流段4、急冷鍋爐6和高壓汽包3，在所述輻射段5內(nèi)垂直排布有至少一組輻射爐管7，每一組輻射爐管7包括至少一個(gè)1-2型兩程立式爐管；每個(gè)所述1-2型兩程立式爐管的第一程管I為入口管，包括一根爐管；第二程管2為出口管，包括兩根相同的分支管；所述第一程管I的直徑大于任一所述分支管的直徑，但兩根分支管的流通面積之和大于第一程管I的流通面積。所述第一程管I和第二程管2之間采用彎管連接件連接，第二程管的兩根分支管通過(guò)Y型管連接。每個(gè)所述彎管連接件為一立體結(jié)構(gòu)件，每個(gè)彎管連接件的側(cè)視投影為一對(duì)稱(chēng)的曲線，或者每組彎管連接件的側(cè)視投影為一對(duì)稱(chēng)的曲線。所述第一程管I與任一分支管的內(nèi)徑之比的范圍是I : O. 7至I : 0.9;所述第一程管I的管內(nèi)徑范圍是60 95mm ；所述任一分支管的管內(nèi)徑范圍是40 70mm。每組內(nèi)的所有1-2型兩程立式爐管是單排排布的，即所有第一程管I的軸線和第二程管2的兩根分支管的軸線均位于同一個(gè)平面內(nèi)。[0016]每組內(nèi)的所有1-2型兩程立式爐管是雙排排布的，即第二程管的兩根分支管的軸線位于同一個(gè)平面內(nèi)，但第一程管的軸線在另一個(gè)平面內(nèi)，該平面與第二程管(2)的兩根分支管的軸線所在的平面平行。每組內(nèi)的所有1-2型兩程立式爐管的第一程管I和第二程管2分別集中排布，即與第一程管I相鄰的是第一程管1，與第二程管2相鄰的是第二程管2，只有中間位置是第一程管I和第二程管2相鄰。每組內(nèi)的所有1-2型兩程立式爐管的第一程管I和第二程管2交錯(cuò)排布，即每個(gè)第一程管I均與第二程管2相鄰。每個(gè)所述1-2型兩程立式輻射爐管的第一程管I和第二程管2的兩根分支管為等徑或分段變徑或連續(xù)變徑。每個(gè)所述1-2型兩程立式輻射爐管的第二程管入口 Y型管出口各安裝一個(gè)文丘里 分配器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是(I)本實(shí)用新型的爐管結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，采用倒分支變徑管，第一程管采用I根換熱管，第二程管采用2根換熱管，有效增加了第二程管的比表面積，因此提高了輻射傳熱效率，降低了第二程管的管壁溫度，進(jìn)而延長(zhǎng)了裂解爐的運(yùn)行周期，提高了裂解爐的在線率。(2)本實(shí)用新型采用第二程管總流通面積大于第一程管，降低了烴分壓，提高了裂解爐的裂解選擇性、烯烴收率高，最終實(shí)現(xiàn)提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。(3)本實(shí)用新型與分支線性急冷鍋爐配合使用，有效減少了二次反應(yīng)，提高了裂解產(chǎn)品收率。而且減小了線性鍋爐的直徑和管長(zhǎng)，有利于降低重量，最終實(shí)現(xiàn)節(jié)省投資的目的。

圖I是本實(shí)用新型兩程爐管的乙烯裂解爐的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2-1是本實(shí)用新型兩程爐管的乙烯裂解爐中的爐管排布的第一個(gè)實(shí)施例的主視圖。圖2-2是本實(shí)用新型兩程爐管的乙烯裂解爐中的爐管排布的第一個(gè)實(shí)施例的側(cè)視圖。圖2-3是本實(shí)用新型兩程爐管的乙烯裂解爐中的爐管排布的第一個(gè)實(shí)施例的俯視圖。圖3-1是本實(shí)用新型兩程爐管的乙烯裂解爐中的爐管排布的第二個(gè)實(shí)施例的主視圖。圖3-2是本實(shí)用新型兩程爐管的乙烯裂解爐中的爐管排布的第二個(gè)實(shí)施例的側(cè)視圖。圖3-3是本實(shí)用新型兩程爐管的乙烯裂解爐中的爐管排布的第二個(gè)實(shí)施例的俯視圖。圖4-1是本實(shí)用新型兩程爐管的乙烯裂解爐中的爐管排布的第三個(gè)實(shí)施例的主視圖。圖4-2是本實(shí)用新型兩程爐管的乙烯裂解爐中的爐管排布的第三個(gè)實(shí)施例的側(cè)視圖。圖4-3是本實(shí)用新型兩程爐管的乙烯裂解爐中的爐管排布的第三個(gè)實(shí)施例的俯視圖。圖5-1是本實(shí)用新型兩程爐管的乙烯裂解爐中的爐管排布的第四個(gè)實(shí)施例的主視圖。圖5-2是本實(shí)用新型兩程爐管的乙烯裂解爐中的爐管排布的第四個(gè)實(shí)施例的側(cè)視圖。圖5-3是本實(shí)用新型兩程爐管的乙烯裂解爐中的爐管排布的第四個(gè)實(shí)施例的俯視圖。圖6-1是本實(shí)用新型兩程爐管的乙烯裂解爐中的爐管排布的第五個(gè)實(shí)施例的主視圖。 圖6-2是本實(shí)用新型兩程爐管的乙烯裂解爐中的爐管排布的第五個(gè)實(shí)施例的側(cè)視圖。圖6-3是本實(shí)用新型兩程爐管的乙烯裂解爐中的爐管排布的第五個(gè)實(shí)施例的俯視圖。圖7-1是本實(shí)用新型兩程爐管的乙烯裂解爐中的爐管排布的第六個(gè)實(shí)施例的主視圖。圖7-2是本實(shí)用新型兩程爐管的乙烯裂解爐中的爐管排布的第六個(gè)實(shí)施例的側(cè)視圖。圖7-3是本實(shí)用新型兩程爐管的乙烯裂解爐中的爐管排布的第六個(gè)實(shí)施例的俯視圖。圖8-1是本實(shí)用新型兩程爐管的乙烯裂解爐中的爐管排布的第七個(gè)實(shí)施例的主視圖。圖8-2是本實(shí)用新型兩程爐管的乙烯裂解爐中的爐管排布的第七個(gè)實(shí)施例的側(cè)視圖。圖8-3是本實(shí)用新型兩程爐管的乙烯裂解爐中的爐管排布的第七個(gè)實(shí)施例的俯視圖。圖9-1是本實(shí)用新型兩程爐管的乙烯裂解爐中的爐管排布的第八個(gè)實(shí)施例的主視圖。圖9-2是本實(shí)用新型兩程爐管的乙烯裂解爐中的爐管排布的第八個(gè)實(shí)施例的側(cè)視圖。圖9-3是本實(shí)用新型兩程爐管的乙烯裂解爐中的爐管排布的第八個(gè)實(shí)施例的俯視圖。圖10-1是本實(shí)用新型兩程爐管的乙烯裂解爐中的爐管排布的第九個(gè)實(shí)施例的主視圖。圖10-2是本實(shí)用新型兩程爐管的乙烯裂解爐中的爐管排布的第九個(gè)實(shí)施例的側(cè)視圖。圖10-3是本實(shí)用新型兩程爐管的乙烯裂解爐中的爐管排布的第九個(gè)實(shí)施例的俯視圖。[0053]上述圖中，I為第一程管，2為第二程管，3為汽包，4為對(duì)流段，5為輻射段，6為急冷鍋爐，7為輻射爐管，8為燃燒器。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述如圖I所示，一種兩程爐管的乙烯裂解爐，包括輻射段5、燃燒器8、垂直排布在輻射段5內(nèi)的多組輻射爐管7、對(duì)流段4、急冷鍋爐6和高壓汽包3，所述多組輻射爐管7排布在輻射段5內(nèi)，其中每一組輻射爐管由多個(gè)輻射爐管組成。所述的每一個(gè)輻射爐管均為兩程立式爐管，其第一程管為入口管，由一根等徑爐管組成；第二程管為出口管，由兩根等徑爐管組成。第一程管的直徑大于第二程管的直徑，但兩根第二程管的橫截面面積之和大于第一程管的橫截面面積。第二程管通過(guò)Y型管分支。所述第一程管與任一第二程分支管的內(nèi)徑之比的范圍是I : O. 7至I : 0.9。 所述第一程管I的管內(nèi)徑范圍是60 95mm，比如實(shí)施例中選用的管內(nèi)徑是80mm。所述第二程管的管內(nèi)徑內(nèi)徑范圍是40 70mm，比如實(shí)施例中選用的管內(nèi)徑是65mm0下面以圖2-1、圖2-2和圖2-3為例說(shuō)明本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖2_1是I個(gè)1_2型爐管排布的示意圖，圖2-1中的爐管是單排排布的，即第一程管和第二程管的軸線位于同一個(gè)平面內(nèi)，在圖2-2的側(cè)視圖中是重合的。本實(shí)施例中，輻射段爐膛內(nèi)部高度13700mm、寬度3550mm、長(zhǎng)度18930mm。由第一程管I及第二程管2組成每一個(gè)1_2型兩程立式輻射爐管；裂解物料由第一程管I引入，由第二程管2引出。第一程管I和第二程管2的長(zhǎng)度都為13800mm。以4個(gè)輻射爐管為一組，輻射段布置24組輻射爐管。每個(gè)輻射爐管的出口連接一個(gè)線性急冷鍋爐。輻射爐管通過(guò)頂部的恒力彈簧吊架懸掛。第一程管的內(nèi)徑是80_，第二程管的內(nèi)徑是65mm。輻射爐管的管徑是介于上述范圍的某一值。輻射段5的供熱由底部燃燒器和側(cè)壁燃燒器共同提供，其中底部供熱70%。急冷鍋爐采用線性急冷鍋爐，每一個(gè)1-2型兩程立式輻射爐管與兩根線性急冷鍋爐換熱管直接相連。圖3-1、圖3-2和圖3-3是I個(gè)1-2型爐管排布的主視圖、俯視圖和側(cè)視圖。一、二程管之間的連接件在爐管中心平面的左側(cè)。圖4-1、圖4-2和圖4-3是I個(gè)1-2型爐管排布的主視圖、俯視圖和側(cè)視圖。一、二程管之間的連接件在爐管中心平面的右側(cè)。圖5-1、圖5-2和圖5-3是3個(gè)1_2型爐管交錯(cuò)排布的主視圖、俯視圖和側(cè)視圖，該3個(gè)1-2型爐管組成一組，在輻射段內(nèi)可以排布多組。其中，爐管是雙排排布的，即第二程管的兩根管的軸線位于同一個(gè)平面內(nèi)，但是第一程管和第二程管的軸線不在同一個(gè)平面內(nèi)，同時(shí)，每個(gè)第一程管均與第二程管相鄰。圖6-1、圖6-2和圖6-3是5個(gè)1_2型爐管出口管集中排布的主視圖、俯視圖和側(cè)視圖，該5個(gè)1-2型爐管組成一組，在輻射段內(nèi)可以排布多組。其中，I-爐管是雙排排布的，即第二程管的兩根管的軸線位于同一個(gè)平面內(nèi)，但是第一程管和第二程管的軸線不在同一個(gè)平面內(nèi)，同時(shí)第一程管和第二程管分別集中布置，即與第一程管相鄰的是第一程管，與第二程管相鄰的是第二程管，只有中間位置是第一程管和第二程管相鄰。圖7-1、圖7-2和圖7-3是3組1_2型爐管交錯(cuò)排布的主視圖、俯視圖和側(cè)視圖，該3個(gè)1-2型爐管組成一組，在輻射段內(nèi)可以排布多組。其中，爐管是單排排布的，即第一程管和第二程管的軸線位于同一個(gè)平面內(nèi)，同時(shí)，每個(gè)第一程管均與第二程管相鄰。圖8-1、圖8-2和圖8-3是5組1_2型爐管出口管集中排布的主視圖、俯視圖和側(cè)視圖，該5個(gè)1-2型爐管組成一組，在輻射段內(nèi)可以排布多組。其中，爐管單排排布，即第一程管和第二程管的軸線位于同一個(gè)平面內(nèi)，同時(shí)第一程管和第二程管分別集中布置，即與第一程管相鄰的是第一程管，與第二程管相鄰的是第二程管，只有中間位置是第一程管和第二程管相鄰。圖9-1、圖9-2和圖9-3是3組1_2型爐管交錯(cuò)排布的主視圖、俯視圖和側(cè)視圖，該3個(gè)1-2型爐管組成一組，在輻射段內(nèi)可以排布多組。其中，爐管是單排排布的，即第一程管和第二程管的軸線位于同一個(gè)平面內(nèi)，同時(shí)，每個(gè)第一程管均與第二程管相鄰。同時(shí)，每個(gè)1-2型爐管的一、二程管之間的連接件在爐管中心平面的一側(cè)。圖10-1、圖10-2和圖10-3是5組1-2型爐管出口管集中排布的主視圖、俯視圖 和側(cè)視圖，該5個(gè)1-2型爐管組成一組，在輻射段內(nèi)可以排布多組。其中，爐管單排排布，SP第一程管和第二程管的軸線位于同一個(gè)平面內(nèi)，同時(shí)第一程管和第二程管分別集中布置，即與第一程管相鄰的是第一程管，與第二程管相鄰的是第二程管，只有中間位置是第一程管和第二程管相鄰。同時(shí)，每個(gè)1-2型爐管的一、二程管之間的連接件在爐管中心平面的一側(cè)。上述技術(shù)方案只是本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員而言，在本實(shí)用新型公開(kāi)了原理的基礎(chǔ)上，很容易做出各種類(lèi)型的改進(jìn)或變形，而不僅限于本實(shí)用新型上述具體實(shí)施例所描述的結(jié)構(gòu)，因此前面描述的只是優(yōu)選的，而并不具有限制性的意義。
權(quán)利要求1.一種兩程爐管的乙烯裂解爐，包括輻射段(5)、燃燒器(8)、對(duì)流段(4)、急冷鍋爐(6)和高壓汽包(3)，在所述輻射段(5)內(nèi)垂直排布有至少一組輻射爐管(7)，其特征在于每一組輻射爐管(7)包括至少一個(gè)1-2型兩程立式爐管；每個(gè)所述1-2型兩程立式爐管的第一程管(I)為入口管，包括一根爐管；第二程管(2)為出口管，包括兩根相同的分支管；所述第一程管(I)的直徑大于所述分支管的直徑，但兩根分支管的流通面積之和大于第一程管(I)的流通面積。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的兩程爐管的乙烯裂解爐，其特征在于所述第一程管(I)和第二程管(2)之間采用彎管連接件連接；第二程管(2)的兩根分支管通過(guò)Y型管連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的兩程爐管的乙烯裂解爐，其特征在于每個(gè)所述彎管連接件為一立體結(jié)構(gòu)件，每個(gè)彎管連接件的側(cè)視投影為一對(duì)稱(chēng)的曲線，或者每組彎管連接件的側(cè)視投影為一對(duì)稱(chēng)的曲線。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3任一所述的兩程爐管的乙烯裂解爐，其特征在于所述第一程管(I)與任一分支管的內(nèi)徑之比的范圍是I : O. 7至I : 0.9;所述第一程管(I)的管內(nèi)徑范圍是60 95mm;所述分支管的管內(nèi)徑范圍是40 70mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的兩程爐管的乙烯裂解爐，其特征在于每組內(nèi)的所有1-2型兩程立式爐管是單排排布的，即所有第一程管(I)的軸線和第二程管(2)的兩根分支管的軸線均位于同一個(gè)平面內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的兩程爐管的乙烯裂解爐，其特征在于每組內(nèi)的所有1-2型兩程立式爐管是雙排排布的，即第二程管(2)的兩根分支管的軸線位于同一個(gè)平面內(nèi)，但第一程管(I)的軸線在另一個(gè)平面內(nèi)，該平面與第二程管(2)的兩根分支管的軸線所在的平面平行。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的兩程爐管的乙烯裂解爐，其特征在于每組內(nèi)的所有1-2型兩程立式爐管的第一程管(I)和第二程管(2)分別集中排布。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的兩程爐管的乙烯裂解爐，其特征在于每組內(nèi)的所有1-2型兩程立式爐管的第一程管(I)和第二程管(2)交錯(cuò)排布。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的兩程爐管的乙烯裂解爐，其特征在于每個(gè)所述1-2型兩程立式輻射爐管的第一程管(I)和第二程管(2)的兩根分支管為等徑或分段變徑或連續(xù)變徑。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的兩程爐管的乙烯裂解爐，其特征在于在所述Y型管的每個(gè)出口上分別安裝一個(gè)文丘里分配器。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供了一種兩程爐管的乙烯裂解爐，屬于石油化工領(lǐng)域。本裝置包括。本實(shí)用新型中的每一組輻射爐管(7)包括至少一個(gè)1-2型兩程立式爐管；每個(gè)所述1-2型兩程立式爐管的第一程管(1)為入口管，包括一根爐管；第二程管(2)為出口管，包括兩根相同的分支管；所述第一程管(1)的直徑大于所述分支管的直徑，但兩根分支管的流通面積之和大于第一程管(1)的流通面積。本實(shí)用新型降低了烴分壓，提高了裂解爐的裂解選擇性、烯烴收率高，最終實(shí)現(xiàn)提高經(jīng)濟(jì)效益的目的；并且提高了輻射傳熱效率，降低了第二程管的管壁溫度，延長(zhǎng)了裂解爐的運(yùn)行周期，提高了裂解爐的在線率。
文檔編號(hào)C07C4/02GK202626117SQ20122027130
公開(kāi)日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月8日
發(fā)明者邵晨, 何細(xì)藕, 李昌力, 劉敬坤, 申海女, 趙永華, 李進(jìn)峰, 侯瑞, 王海靖 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工集團(tuán)公司, 中國(guó)石化工程建設(shè)有限公司