專利名稱：熱解加熱爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種經(jīng)改進(jìn)的熱解加熱爐，用以將復(fù)雜的烴分子裂解成較簡(jiǎn)單的單元。
現(xiàn)有技術(shù)熱解加熱爐的例子有頒發(fā)給E.H.Palchik等人的美國(guó)專利3，274，978，該熱解加熱爐有兩個(gè)并排的輻射加熱區(qū)，兩輻射加熱區(qū)上方配置有單個(gè)對(duì)流區(qū)。多個(gè)垂直配置的管排由輻射加熱區(qū)各壁上的多個(gè)垂直成列配置的高強(qiáng)度輻射燒嘴加熱。
按照本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種這樣的熱解加熱爐，該熱解加熱爐有一個(gè)輻射加熱段和一個(gè)對(duì)流加熱段，對(duì)流加熱段位于輻射加熱段上方，偏離輻射加熱段，氣流可以在對(duì)流加熱段與輻射加熱段之間流通。
輻射加熱段配備有至少兩列垂直管，各列中的垂直管都在垂直于通過(guò)對(duì)流段縱軸線的垂直平面的單個(gè)平面內(nèi)。
輻射段的底板上設(shè)有多個(gè)輻射燒嘴，各列管的各側(cè)有一列燒嘴。
輻射段最好取這樣的形式，使輻射段的寬度與輻射段的長(zhǎng)度大致相等，即，輻射段的寬度為輻射段長(zhǎng)度的80%至120%，最好是長(zhǎng)度的90%至110%。
在一個(gè)特別值得推薦的實(shí)施例中，輻射段的高度也與輻射段的長(zhǎng)度大致相等，因而輻射段基本上呈立方形。
各列中的各管可以配置得使其形成一個(gè)或多個(gè)供通入各管中的物料流通用的通路(形成一個(gè)或多個(gè)通路的管子叫做“管排”)，且每一列的管子可以包括一個(gè)或多個(gè)管排。
例如，舉例說(shuō)，在一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)單列的兩個(gè)管可以互連起來(lái)形成兩個(gè)通過(guò)輻射段的垂直通道(雙通道管排)，且這樣的列可以有多個(gè)雙通道管排。同樣，可以把三個(gè)或更多的管子互連起來(lái)形成三個(gè)或多個(gè)通過(guò)輻射加熱段的通路，且各列可以有一個(gè)、兩個(gè)或多個(gè)這樣的管排。制造具有兩個(gè)或多個(gè)通路的管排時(shí)，形成第一通道的多個(gè)管子可以與形成第二通道的單管互連起來(lái)。
各列中的管子，內(nèi)徑可以相同，也可以不同。
輻射段的各管排是用來(lái)進(jìn)行停留時(shí)間短的裂解，生產(chǎn)乙烯用的(停留時(shí)間小于0.5秒)。通常，停留時(shí)間不小于0.07秒，因而管排最好設(shè)計(jì)成供停留時(shí)間不大于0.2秒用。
輻射段的一個(gè)管排的總長(zhǎng)度通常起碼為30英尺，且通常不超過(guò)80英尺，管列可以由一根或多根長(zhǎng)度適當(dāng)?shù)墓茏訕?gòu)成。管排的總長(zhǎng)度、內(nèi)徑和其它條件都應(yīng)相互配合，以達(dá)到上述短停留時(shí)間的要求。
按照一個(gè)較佳實(shí)施例，加熱爐的高度(平行于各管的方向)約為20至45英尺，同時(shí)加熱爐的長(zhǎng)度和寬度如上述那樣，其大小具有一定的關(guān)系。
在一個(gè)特別值得推薦的實(shí)施例中，輻射段中起碼有十六個(gè)管排(各管排可以由一根、兩根或多根的管子制成)。
熱解加熱爐中使用的各垂直管，其內(nèi)徑通常為1英寸至4英寸，入口管的內(nèi)徑最好為1英寸至2英寸。各管內(nèi)可以是光滑的，也可以有凸棱。管排的出口管，其直徑可以較大。
各管配置成管排形成多個(gè)通道時(shí)，可以配置得使多根管個(gè)個(gè)都可以通料，同時(shí)這些多根管形成通過(guò)輻射段的單個(gè)通道，從輻射區(qū)出來(lái)后進(jìn)入一根與直徑較大的單管連接的岐管，以形成通過(guò)輻射段的第二通道。
下面根據(jù)附圖中所示的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的內(nèi)容。


圖1是熱解加熱爐的簡(jiǎn)化示意圖。
圖2是熱解加熱爐中單列管的簡(jiǎn)化示意圖。
管排的各出口最好接到用以將流出料迅速冷卻到裂解溫度以下的適當(dāng)送料管線熱交換器上。
在一些較佳實(shí)施例中，從管排提取的流出料的溫度約為1400°F至1750°F。
如本技術(shù)領(lǐng)域中所周知的那樣，通入各管排的物料通常是用蒸汽稀釋的。
現(xiàn)在參看附圖。從圖中可以看到，熱解加熱爐10有一個(gè)輻射段11和一個(gè)對(duì)流段12，對(duì)流段12在輻射段11的上方，且橫向偏離輻射段11，氣流可以通過(guò)水平通道13在輻射段11內(nèi)部與對(duì)流段12之間流通。
輻射段11包括多列垂直管14，各列管14處在基本上垂直于通過(guò)對(duì)流段12的縱軸線的平面的單個(gè)平面上。從圖1中可以看到，垂直管14有四列。
輻射段11有多個(gè)安置在其底板上的輻射燒嘴15。各燒嘴15成列排列，各列與垂直管14的各列平行，且各列管14配備有兩列在底板上的燒嘴15，一列垂直管14的各側(cè)有一列燒嘴。垂直管各側(cè)的各燒嘴最好與各垂直管等間距。將各列中的各垂直管14互連起來(lái)，形成熱解物料用的輻射管排。
如圖1和圖2所示，各列中的各管14配置得使其形成兩個(gè)供通入的待熱解的烴料流通的通路。更詳細(xì)地說(shuō)，排成一列的多根管14a與水平岐管21連接，水平岐管21則與內(nèi)徑大于管14a的垂直管14b相連接。各管14a的上端與入口岐管22相連接，供將烴料通入各管14a之用，各管14b的頂部則與送料管線熱交換器23相連接，供接收熱解流出料之用。這樣，如圖中所示，待熱解的烴料通入各管14a的頂部，往下通過(guò)各管14a送入岐管21，然后向上通過(guò)各管14b，引入送料管線熱交換器23中。如本技術(shù)領(lǐng)域中所周知的那樣，在待熱解的物料可以在對(duì)流段12的各對(duì)流管24中預(yù)熱，同時(shí)將預(yù)熱過(guò)的物料通過(guò)各岐管22引入各管14a中。
例如，舉例說(shuō)，可以將單列的垂直管分成兩組管，各組管形成一個(gè)管排。各管排由十二根形成第一通道的管子14a組成，各十二根管子14a與形成第二通道的單管14b連接。
在一個(gè)較佳實(shí)施例中，輻射段11的高度長(zhǎng)度和寬度彼此相等。
雖然這里示出的是個(gè)具有單個(gè)輻射段的加熱爐，但加熱爐也可以制成具有兩個(gè)輻射段的那一種，氣流可以在各輻射段與對(duì)流段之間流通。
權(quán)利要求
1.一種熱解加熱爐，包括一個(gè)輻射段；一個(gè)對(duì)流段，氣流可在此對(duì)流段與輻射段之間流通；至少兩列垂直管，位于輻射段中，所述輻射段中裝有至少兩列垂直管，該兩列垂直管在垂直于一個(gè)通過(guò)對(duì)流段縱軸線的平面的平面上彼此平行；多個(gè)輻射燒嘴，位于輻射段的底板上成列平行于各垂直管排列，各列垂直管的第一列燒嘴在各垂直管的一側(cè)，第二列燒嘴在各垂直管的另一側(cè)，所述輻射段的寬度基本上與其長(zhǎng)度相等。
2.如權(quán)利要求1所述的加熱爐，其特征在于，單列中的各管相互連接，形成多個(gè)管排。
3.如權(quán)利要求2所述的加熱爐，其特征在于，管排中的各管的直徑不同。
4.如權(quán)利要求3所述的加熱爐，其特征在于，管排中的各管互連起來(lái)形成兩個(gè)通過(guò)輻射段的垂直通道。
5.如權(quán)利要求3所述的加熱爐，其特征在于，管排的長(zhǎng)度為30英尺至80英尺。
6.如權(quán)利要求2所述的加熱爐，其特征在于，輻射段的高度大致上與其寬度相等。
7.如權(quán)利要求6所述的加熱爐，其特征在于，管排的長(zhǎng)度為30英尺至80英尺。
8.如權(quán)利要求7所述的加熱爐，其特征在于，管排中的各管互連起來(lái)形成兩個(gè)通過(guò)輻射段的垂直通道。
全文摘要
熱解加熱爐10輻射段中的各垂直管14成多個(gè)平行列排列，各列處在一個(gè)垂直于通過(guò)加熱爐對(duì)流段軸線的平面的平面上。輻射段最好呈立方形，各管則由與各管平行排成多列的底板燒嘴加熱。
文檔編號(hào)C10G9/00GK1067669SQ92104888
公開日1993年1月6日 申請(qǐng)日期1992年6月17日 優(yōu)先權(quán)日1991年6月17日
發(fā)明者J·M·費(fèi)爾南德斯-鮑吉, J·V·奧爾巴諾 申請(qǐng)人:Abb.魯姆斯克雷斯特公司