[发明专利]一种乙烯裂解炉除焦装置及除焦方法

说明书

本发明公开了一种乙烯裂解炉除焦装置及除焦方法，涉及乙烯生产设备技术领域，包括：芯棒，设置于乙烯裂解炉的辐射炉管内，芯棒的表面上设置有聚焦层，芯棒的两端分别与电源的两极相连接；通过在辐射炉管内设置能够诱导催化结焦的芯棒，使得辐射炉管内的结焦聚集在芯棒上，避免焦粒在辐射炉管内壁聚集引起渗碳；通过电加热芯棒点燃结焦进行除焦，避免使用燃烧器对辐射炉管进行加热，减少废气排放，节省蒸汽消耗。

技术领域

本发明属于乙烯生产设备技术领域，更具体地，涉及一种乙烯裂解炉除焦装置及除焦方法。

背景技术

蒸汽裂解是工业制乙烯最常用的方法，裂解炉原料和蒸汽混合后，通入高温的裂解炉辐射炉管，并在炉管内部发生裂解反应，产生乙烯、丙烯等烃类产物。由于烃类的特性，在裂解反应的同时会产生焦粒附着在炉管内壁，焦的不断累积将会降低管壁传热系数、减少炉管流通面积、提高炉管管壁温度。当到达一定工艺要求的结焦限制时，必须对裂解炉辐射炉管进行除焦；同时，焦在炉管内壁的累积，会导致炉管内壁发生渗碳，对高温合金产生损害，降低炉管的使用寿命。

目前，国内外裂解炉的传统除焦工艺为，在炉管内通入空气-水蒸气混合物，通过加大裂解炉燃烧器的热负荷，提高辐射炉管管壁温度，使附着在管内壁的焦发生燃烧，然后随烧焦气排出炉管。这种除焦方法的缺点在于：1、在烧焦时会使炉管的管壁温度超过正常操作温度，给炉管金属带来损害；2、烧焦时燃烧器的负荷加大，随着火焰温度的增加，热力型NO_x大量产生，给裂解炉的环保排放带来不利影响；3、为了避免烧焦时产生的NO_x超过环保要求的排放限值，常常在烧焦时向炉膛内喷入蒸汽，以降低NO_x排放，造成蒸汽消耗量的增加。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的不足，提供一种乙烯裂解炉除焦装置及除焦方法，通过在辐射炉管内设置能够诱导催化结焦的芯棒，使得辐射炉管内的结焦聚集在芯棒上，避免焦粒在辐射炉管内壁聚集引起渗碳；通过电加热芯棒点燃结焦进行除焦，避免使用燃烧器对辐射炉管进行加热，减少废气排放，节省蒸汽消耗。

为了实现上述目的，本发明提供一种乙烯裂解炉除焦装置，包括：

芯棒，设置于所述乙烯裂解炉的辐射炉管内，所述芯棒的表面上设置有聚焦层，所述芯棒的两端分别与电源的两极相连接。

可选地，所述芯棒的外周上设置有限位架，所述限位架与所述辐射炉管的内壁之间设置有间隙。

可选地，所述芯棒的外周上设置有支撑块，所述限位架与所述支撑块卡接。

可选地，所述聚焦层内含有铁元素和镍元素。

可选地，所述芯棒的一端贯穿位于所述乙烯裂解炉的炉壁外侧的辐射炉管的管壁并与所述管壁密封连接。

可选地，贯穿所述管壁的芯棒与所述管壁之间设置有绝缘子，所述绝缘子的外侧设置有管台，所述管台的一端与所述辐射炉管的外壁相连接。

可选地，贯穿所述管壁的芯棒与所述管壁之间设置有绝缘子，所述绝缘子的外侧设置有法兰，所述法兰的一端通过法兰接管与所述辐射炉管的外壁相连接。

可选地，还包括保护套管，所述保护套管一端与所述辐射炉管相连通，另一端贯穿所述炉壁。

可选地，所述芯棒的一端穿设在所述保护套管内，延伸至所述炉壁外。

本发明还提供一种乙烯裂解炉除焦方法，包括：

提供能够催化结焦的芯棒；

将所述芯棒放置在所述乙烯裂解炉的辐射炉管内；

向所述辐射炉管内通入助燃气体；

对所述芯棒加热，将所述芯棒表面上的焦点燃。