[实用新型]一种双排布置辐射段炉管裂解炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种乙烯裂解炉。

背景技术

在乙烯装置中，裂解炉是核心设备。辐射盘管的设计是决定裂解选择性、提高裂解产品烯烃收率和提高对不同裂解原料适应性的关键。改进辐射盘管的结构和排布，成为管式裂解炉技术发展中最核心的部分。20多年来，相继出现了单排分支变径管、混排分支变径管、不分支变径管、单程等径管等不同结构的辐射盘管。

为使原料消耗大大降低、维持适当的运转周期和具有较好的原料适应性，目前大多数公司均采用两程(18～28m)分支变径或两程变径高选择性炉管，将停留时间控制在0.15～0.25s。第一程管采用小直径炉管，利用它比表面积大的特点达到快速升温的目的，第二程管采用较大直径的炉管以降低对结焦敏感性的影响。所采用的两程高选择性辐射段炉管有1-1型、2-1型、4-1型、5-1型、6-1型、8-1型等炉管。

采用4-1、5-1、6-1等构型的两程炉管，通常四小组炉管配一台急冷(废热)锅炉；炉管采用错排排列，即第一程管单排、第二程管双排，且第一、第二程炉管采用特殊的连接管：底平锥型管连接。美国鲁姆斯克雷斯特公司在专利CN1067669中公布了其炉管排布，其入第一程管为6根，第二程管为一根，第一程管在下部通过一集合管与第二程管连接。此种结构，由于第一程管为多根、第二程管为一根，在炉管受热膨胀时，第二程管先向下膨胀，第一程管在第二程管的牵引下向下运动，其中离第二程管远的受力较小、靠近第二程管的受力较大，加上下部集合管为刚性连接，其结果是集合管靠近第二程管最低，斜向集合管最远端第一程管，这样的结果是当地一程管无法随第二程管运动时，就会造成炉管弯曲。

采用1-1型炉管，通常一小组或两小组炉管配一台线性急冷(废热)锅炉，全部底部供热；炉管通常采用单排，第一程管底部向外倾斜，然后通过半圆管与垂直的第二程管底部相连。有两种排列方式：1)第一、第二程管分别集中布置。埃克森美孚化学专利公司在CN1259981专利公布了一种裂解炉。2)如美国专利US6528027所公开的采用第一程管与另一组炉管的第二程管相邻排列。这两种结构炉管共同的缺点是由于第一程管下部向外倾斜、而第二程管未向相反方向倾斜，同时相邻第一程管往另一侧倾斜，其结果是在炉管受热状态下，整个辐射炉管不能很好地保持单排，会自然地为消除应力而成为双排。

采用2-1型两程炉管，通常八小组炉管配一台急冷锅炉；EP1146105公开了这样的炉管结构排布的裂解炉：两程辐射段炉管垂直排列在辐射段炉膛里，一程管和二程管的直管排列在一个平面里，一程直管和二程管分别通过S形管与一个弯管连接，一程管和二程管的S形管分别平行，连接弯管可以是半圆形、半椭圆形或半卵形，各弯管与直管所在平面所成角度相同。

采用1-1型炉管，通常一小组或两小组炉管配一台线性急冷(废热)锅炉；炉管采用第一、第二程管分别集中布置，采用双排，第一、第二程管之间连接管为90度弯管、水平管，见图12。

炉管的排列方式从最初的单排发展到双排，对单排而言，相同的能力需要更大的占地面积，其优势是炉管径向温度分布均匀，存在遮蔽的情况较少；对双排而言，大大缩小了裂解炉的占地面积，但遮蔽的状况比较严重，影响了炉管径向温度分布，而且其第一程、第二程管之间的连接容易引起炉管的弯曲。

裂解炉辐射炉管结构也由简单的、柔性较差的弯头连接向柔性较好的弯管连接发展。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服现有技术中辐射段炉管单排和双排的结构及排布存在着缺陷和不足，提供一种辐射段炉管新型结构排布的裂解炉。

本实用新型的双排布置辐射段炉管裂解炉是这样实现的：

本实用新型的双排布置辐射段炉管裂解炉包括辐射区、燃烧器、排布在辐射区内的辐射炉管、对流区、急冷锅炉和高压汽包；其特征在于：

多组辐射炉管排布在辐射区内，其中每一组辐射炉管由多个辐射炉管组成；

所述的每一个辐射炉管为两程立式炉管，其第一程管为入口管、第二程管为出口管；所述的第一程管和第二程管之间采用回弯管连接件连接；

辐射炉管组中一半辐射炉管的第一程管的中心线和另一半辐射炉管的第二程管的中心线构成平面A和平面B两个平面；该组辐射炉管中的每一个辐射炉管的回弯管连接件的对称中心线均处于一个铅垂平面内，该平面称为平面C，所述的平面A和平面B与平面C平行，平面A和平面B分别对称分布于平面C两侧；