CN102051197A - 一种多管程乙烯裂解炉 - Google Patents

一种多管程乙烯裂解炉 Download PDF

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Abstract

本发明为一种多管程乙烯裂解炉。本发明在乙烯裂解炉辐射段中采用多程炉管，炉管程数为四程到十程，炉管构型为分支变径或不分支变径管，停留时间在0.3～1.0秒，炉管单排布置在炉膛中央。高温管程与低温管程炉管全部或部分交错排列，各管程底部连接全部或部分采用S弯管与对称弯管的组合连接件。本发明克服现有技术的缺陷，提出一种可改善炉管受热状况、使炉管受热更均匀、改善辐射段炉管的机械性能，提高裂解炉的在线率、减少操作费用和延长炉管使用寿命，最终实现提高经济效益的新炉管结构的多管程乙烯裂解炉。

Description

一种多管程乙烯裂解炉
技术领域
本发明属于石油化工领域，具体涉及一种石油化工生产中的乙烯裂解炉的炉管结构。
背景技术
石油化工乙烯装置中所采用的乙烯裂解技术主要为美国LUMMUS公司、Stone&Webster公司、Kellog & Braun Root公司，欧洲的德国Linde公司、Technip(KTI)公司以及中国石化所开发的CBL裂解炉。对于多管程裂解炉，它们的技术如下：
美国LUMMUS公司：SRT-3型采用4-2-1-1或4-2-1-1-1-1炉管、SRT-1型采用1-1-1-1-1-1或1-1-1-1-1-1-1-1等径炉管，SRT-4型采用8-4-1-1炉管，通常两组炉管配一台急冷(废热)锅炉；
美国Stone&Webster公司：采用W(1-1-1-1四程变径)型或M(1-1-1-1-1-1六程变径)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；
美国Kellog & Braun Root公司：采用SC-4型(1-1-1-1四程变径)，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；
德国Linde公司：采用2-2-2-2-1-1六程炉管或2-2-1-1四程炉管，通常四小组炉管配一台急冷(废热)锅炉；
Technip(荷兰KTI)公司：采用GK-3型2-2-1-1、GK-4型4-4-2-1及SMK型1-1-1-1四程炉管，通常2～4小组炉管配一台急冷(废热)锅炉，采用SMK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。
各家公司采用的炉管排布方式均为按流体流向炉管程数顺序排列，各程炉管下部采用普通结构弯头连接。
为使一种对裂解气体原料较好的辐射炉管也适应液体原料，实现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4～6程(～60m)分枝变径或不分枝变径中等选择性炉管，将停留时间控制在0.4～1.0s。第一程或前两程采用小直径炉管，利用它比表面积大的特点达到快速升温的目的，第二程以后采用较大直径的炉管以降低对结焦敏感性的影响。所采用的四程中等选择性辐射段炉管有4-2-1-1型、2-2-1-1型、1-1-1-1、2-1-1-1型等炉管。
急冷锅炉有传统式(斯密特、包西格)、浴缸式一级急冷锅炉、二级急冷和线性急冷锅炉，线性急冷锅炉具有运转周期长不需水力清焦的优点。能与线性急冷锅炉匹配的辐射段炉管有1-1-1-1型、2-1-1-1型和2-2-1-1型等。
1-1-1-1型炉管能与线性急冷锅炉匹配、可以裂解气体原料也可以裂解液体原料。
Linde公司的Pyrocrack2-2(2-2-1-1)炉管可以裂解气体原料也可以裂解液体原料，但相比1-1-1-1型其机械性能要差。
总而言之，现有技术各管程按顺序布置，按管程顺序辐射炉管管壁温度逐渐提高，高温管程之间存在一定的辐射传热，对降低管壁温度，延长运行周期有一定负面效果；另外。现有技术的多管程炉管各管程之间采用普通弯头结构连接，不利于吸收各程炉管之间的热膨胀，长期运行容易引起炉管弯曲，造成运行周期缩短，降低炉管使用寿命。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术的缺陷，提出一种可改善炉管受热状况、使炉管受热更均匀、改善辐射段炉管的机械性能，提高裂解炉的在线率、减少操作费用和延长炉管使用寿命，最终实现提高经济效益的新炉管结构的多管程乙烯裂解炉。
本发明的多管程乙烯裂解炉是这样实现的：
本发明的一种多管程乙烯裂解炉，所述的裂解炉包括：
a)至少一个辐射区；排布在辐射区内的底部燃烧器和/或侧壁燃烧器；辐射区内垂直排布的多组多程辐射炉管；
b)对流区；水平配置在对流区的多组对流炉管；
c)辐射区和对流区之间的烟道区；
d)急冷锅炉、高压汽包和引风机；
其特征在于：
所述的辐射炉管为四至十程辐射炉管；
所有辐射炉管处于一个平面沿炉中心单排布置；
各程炉管之间采用低温管程与高温管程间隔排列或高温低温管程之间部分交错布置的形式；
各程炉管底部全部采用S型弯管和对称弯管组合的弯管组合件连接，或部分采用S型弯管和对称弯管组合的弯管组合件连接、部分采用常规弯管连接。
在具体实施中，
所述的S型弯管为一成S型的立体结构件。
所述的对称弯管为在一平面内的沿中心线对称的弯管。
所述的弯管组合件为两端为S型弯管，中间为对称弯管的组合构件。
所述的辐射炉管可以为分支管或不分支管；当采用分支管时，分支管由Y型管合并；各程炉管直径从入口到出口，按管程顺序管径可以逐渐放大或采用相同管径；工艺介质在辐射炉管内的停留时间在0.3～1.0秒。
所述的一个四程炉管的排列为第1程入口管与第4程出口管分别位于两侧，高温管程与低温管程交错排列；炉管采用单排布置，各程炉管位于同一个平面内；各程炉管之间全部或部分采用弯管组合件连接，弯管组合件所在平面与炉管所在平面相交、常规弯管位于炉管平面内。
所述的一个四程炉管排列为第1程入口管与第4程出口管相邻布置，高温管程与低温管程交错排列；炉管采用单排布置，各程炉管位于同一个平面内；各程炉管之间全部或部分采用弯管组合件连接，弯管组合件所在平面与炉管所在平面相交、常规弯管位于炉管平面内。
所述的一个六程、八程、十程炉管排列为第1程入口管与最后一程出口管分别位于两侧，高温管程与低温管程交错排列或部分交错排列；炉管采用单排布置，各程炉管位于同一个平面内；各程炉管之间全部或部分采用弯管组合件连接，弯管组合件所在平面与炉管所在平面相交、常规弯管位于炉管平面内。
所述的一个六程、八程、十程炉管排列为第1程入口管与最后一程出口管相邻布置，高温管程与低温管程交错排列或部分交错排列；炉管采用单排布置，各程炉管位于同一个平面内；各程炉管之间全部或部分采用弯管组合件连接，弯管组合件所在平面与炉管所在平面相交，常规弯管位于炉管平面内。
所述的一个六程、八程、十程炉管排列为第1程入口管与最后一程出口管不相邻布置，高温管程与低温管程交错排列或部分交错排列；炉管采用单排布置，各程炉管位于同一个平面内；各程炉管之间全部或部分采用弯管组合件连接，弯管组合件所在平面与炉管所在平面相交，常规弯管位于炉管平面内。
另外，本发明的一台裂解炉可以布置一组或多组相同的辐射炉管。
现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)各程炉管采用高温炉管与低温炉管间隔或部分交错排列形式，可以降低高温管排之间的热辐射影响，有利于降低炉管表面温度，达到延长裂解炉的运行周期和延长辐射炉管使用寿命的目的；
(2)炉管底部采用弯管组合件连接代替常规弯头直接连接，可以有效改善辐射炉管机械性能，有利于吸收由于相邻两程炉管温度差造成的热应力，防止炉管由于热应力引起的弯曲，避免由于炉管弯曲造成的局部过热，从而达到延长裂解炉运行周期和延长辐射炉管使用寿命的目的；
附图说明
图1为现有技术裂解炉布置图
图2为四程炉管方案一布置图
图3为四程炉管方案二布置图
图4为四程炉管方案三布置图(摘要附图)
图5为四程炉管方案四布置图
图6为四程炉管方案五布置图
图7为四程炉管方案六布置图
图8为四程炉管方案七布置图
图9为四程炉管方案八布置图
图10为六程炉管实施方案一布置图
图11为六程炉管实施方案二布置图
图12为六程炉管实施方案三布置图
图13为六程炉管实施方案四布置图
图14为六程炉管实施方案五布置图
图15为六程炉管实施方案六布置图
图16为六程炉管实施方案七布置图
图17为六程炉管实施方案八布置图
图18为六程炉管实施方案九布置图
图19为六程炉管实施方案十布置图
图20为六程炉管实施方案十一布置图
图21为六程炉管实施方案十二布置图
图22为六程炉管实施方案十三布置图
图23为六程炉管实施方案十四布置图
图24为六程炉管实施方案十五布置图
图25为六程炉管实施方案十六布置图
图26为六程炉管实施方案十七布置图
图27为六程炉管实施方案十八布置图
图28为六程炉管实施方案十九布置图
图29为六程炉管实施方案二十布置图
图30为六程炉管实施方案二十一布置图
图31为六程炉管实施方案二十二布置图
图32为现有技术炉管布置图
图1中，①为辐射段，②为烟道，③为对流段，④为辐射炉管，⑤为底部燃烧器，⑥为侧壁燃烧器，⑦为急冷锅炉，⑧高压汽包，⑨为引风机。
图2～32中，1第一程炉管，2为第二程炉管，3为第三程炉管，4为第四程炉管，5为第五程炉管，6为第六程炉管。
具体实施方式
图2为四程炉管实施方案一：
四程炉管排列顺序为1、3、2、4，高温管排与低温管排交错排列。第一程管为入口管，第四程管为出口管，物料流向顺序为1、2、3、4程，随裂解反应进行按流向顺序炉管温度逐步提高。第一程为分支变径炉管。炉管采用单排布置，各程炉管位于同一个平面内。各程炉管在炉膛底部采用S弯管与对称弯管组合件连接，弯管组合件所在平面与炉管所在平面不重合。2、3程炉管上端之间采用常规弯管连接，连接弯管在炉管所在平面内。
图3为四程炉管实施方案二：
四程炉管排列顺序为1、3、2、4，高温管排与低温管排交错排列。第一程管为入口管，第四程管为出口管，物料流向顺序为1、2、3、4程，随裂解反应进行按流向顺序炉管温度逐步提高。第一程为分支变径炉管。炉管采用单排布置，各程炉管位于同一个平面内。1、2程炉管在炉膛底部采用S弯管与对称弯管组合件连接，弯管组合件所在平面与炉管所在平面不重合。3、4程炉管在炉膛底部以及2、3程炉管上端之间采用常规弯管连接，连接弯管在炉管所在平面内。
图4为四程炉管实施方案三：
四程炉管排列顺序为1、3、2、4，高温管排与低温管排交错排列。第一程管为入口管，第四程管为出口管，物料流向顺序为1、2、3、4程，随裂解反应进行按流向顺序炉管温度逐步提高。炉管采用不分支变径炉管。单排布置，各程炉管位于同一个平面内。各程炉管在炉膛底部采用S弯管与对称弯管组合件连接，弯管组合件所在平面与炉管所在平面不重合。2、3程炉管上端之间采用常规弯管连接，连接弯管在炉管所在平面内。
图5为四程炉管实施方案四：
四程炉管排列顺序为1、3、2、4，高温管排与低温管排交错排列。第一程管为入口管，第四程管为出口管，物料流向顺序为1、2、3、4程，随裂解反应进行按流向顺序炉管温度逐步提高。炉管采用不分支变径炉管。单排布置，各程炉管位于同一个平面内。1、2程炉管在炉膛底部采用S弯管与对称弯管组合件连接，弯管组合件所在平面与炉管所在平面不重合。3、4程炉管在炉膛底部以及2、3程炉管上端之间采用常规弯管连接，连接弯管在炉管所在平面内。
图6为四程炉管实施方案三：
四程炉管排列顺序为1、4、2、3，高温管排与低温管排交错排列。第一程管为入口管，第四程管为出口管，物料流向顺序为1、2、3、4程，随裂解反应进行按流向顺序炉管温度逐步提高。第一程为分支变径炉管。炉管采用单排布置，各程炉管位于同一个平面内。各程炉管在炉膛底部采用S弯管与对称弯管组合件连接，弯管组合件所在平面与炉管所在平面不重合。2、3程炉管上端之间采用常规弯管连接，连接弯管在炉管所在平面内。
图7为四程炉管实施方案四：
四程炉管排列顺序为1、4、2、3，高温管排与低温管排交错排列。第一程管为入口管，第四程管为出口管，物料流向顺序为1、2、3、4程，随裂解反应进行按流向顺序炉管温度逐步提高。第一程为分支变径炉管。炉管采用单排布置，各程炉管位于同一个平面内。1、2程炉管在炉膛底部采用S弯管与对称弯管组合件连接，弯管组合件所在平面与炉管所在平面不重合。3、4程炉管在炉膛底部以及2、3程炉管上端之间采用常规弯管连接，连接弯管在炉管所在平面内。
图8为四程炉管实施方案五：
四程炉管排列顺序为1、4、2、3，高温管排与低温管排交错排列。第一程管为入口管，第四程管为出口管，物料流向顺序为1、2、3、4程，随裂解反应进行按流向顺序炉管温度逐步提高。炉管采用不分支变径炉管。炉管单排布置，各程炉管位于同一个平面内。各程炉管在炉膛底部采用S弯管与对称弯管组合件连接，弯管组合件所在平面与炉管所在平面不重合。2、3程炉管上端之间采用常规弯管连接，连接弯管在炉管所在平面内。
图9为四程炉管实施方案六：
四程炉管排列顺序为1、4、2、3，高温管排与低温管排交错排列。第一程管为入口管，第四程管为出口管，物料流向顺序为1、2、3、4程，随裂解反应进行按流向顺序炉管温度逐步提高。炉管采用不分支变径炉管。炉管单排布置，各程炉管位于同一个平面内。1、2程炉管在炉膛底部采用S弯管与对称弯管组合件连接，弯管组合件所在平面与炉管所在平面不重合。3、4程炉管在炉膛底部以及2、3程炉管上端之间采用常规弯管连接，连接弯管在炉管所在平面内。
图10为六程炉管实施方案一：
六程炉管排列顺序为1、4、5、2、3、6，高温管排与低温管排交错排列。第一程管为入口管，第六程管为出口管，物料流向顺序为1、2、3、4、5、6程，随裂解反应进行按流向顺序炉管温度逐步提高。第一程为分支变径炉管。炉管采用单排布置，各程炉管位于同一个平面内。各程炉管在炉膛底部采用S弯管与对称弯管组合件连接，弯管组合件所在平面与炉管所在平面不重合。2、3及4、5程炉管上端之间采用常规弯管连接，连接弯管在炉管所在平面内。
图11为六程炉管实施方案二：
六程炉管排列顺序为1、4、5、2、3、6，高温管排与低温管排交错排列。第一程管为入口管，第六程管为出口管，物料流向顺序为1、2、3、4、5、6程，随裂解反应进行按流向顺序炉管温度逐步提高。炉管采用不分支变径炉管。炉管单排布置，各程炉管位于同一个平面内。各程炉管在炉膛底部采用S弯管与对称弯管组合件连接，弯管组合件所在平面与炉管所在平面不重合。2、3及4、5程炉管上端之间采用常规弯管连接，连接弯管在炉管所在平面内。
图12为六程炉管实施方案三：
六程炉管排列顺序为1、4、5、2、3、6，高温管排与低温管排交错排列。第一程管为入口管，第六程管为出口管，物料流向顺序为1、2、3、4、5、6程，随裂解反应进行按流向顺序炉管温度逐步提高。第一程为分支变径炉管。炉管采用单排布置，各程炉管位于同一个平面内。1、2及3、4程炉管在炉膛底部采用S弯管与对称弯管组合件连接，弯管组合件所在平面与炉管所在平面不重合。5、6程炉管底部采用常规弯管连接，2、3及4、5程炉管上端之间采用常规弯管连接。连接弯管在炉管平面内。
图13为六程炉管实施方案四：
六程炉管排列顺序为1、4、5、2、3、6，高温管排与低温管排交错排列。第一程管为入口管，第六程管为出口管，物料流向顺序为1、2、3、4、5、6程，随裂解反应进行按流向顺序炉管温度逐步提高。炉管采用不分支变径炉管。单排布置，各程炉管位于同一个平面内。1、2及3、4程炉管在炉膛底部采用S弯管与对称弯管组合件连接，弯管组合件所在平面与炉管所在平面不重合。5、6程炉管底部采用常规弯管连接，2、3及4、5程炉管上端之间采用常规弯管连接，连接弯管在炉管平面内。
图14为六程炉管实施方案五：
六程炉管排列顺序为1、6、3、2、5、4、，高温管排与低温管排交错排列。第一程管为入口管，第六程管为出口管，物料流向顺序为1、2、3、4、5、6程，随裂解反应进行按流向顺序炉管温度逐步提高。第一程为分支变径炉管。炉管采用单排布置，各程炉管位于同一个平面内。各程炉管在炉膛底部采用S弯管与对称弯管组合件连接，弯管组合件所在平面与炉管所在平面不重合。2、3及4、5程炉管上端之间采用常规弯管连接，连接弯管在炉管所在平面内。
图15为六程炉管实施方案六：
六程炉管排列顺序为1、6、3、2、5、4，高温管排与低温管排交错排列。第一程管为入口管，第六程管为出口管，物料流向顺序为1、2、3、4、5、6程，随裂解反应进行按流向顺序炉管温度逐步提高。炉管采用不分支变径炉管。单排布置，各程炉管位于同一个平面内。各程炉管在炉膛底部采用S弯管与对称弯管组合件连接，弯管组合件所在平面与炉管所在平面不重合。2、3及4、5程炉管上端之间采用常规弯管连接，连接弯管在炉管所在平面内。
图16为六程炉管实施方案七：
六程炉管排列顺序为1、6、3、2、5、4、，高温管排与低温管排交错排列。第一程管为入口管，第六程管为出口管，物料流向顺序为1、2、3、4、5、6程，随裂解反应进行按流向顺序炉管温度逐步提高。第一程为分支变径炉管。炉管采用单排布置，各程炉管位于同一个平面内。1、2及5、6程炉管在炉膛底部采用S弯管与对称弯管组合件连接，弯管组合件所在平面与炉管所在平面不重合。3、4程炉管底部采用常规弯管连接，2、3及4、5程炉管上端之间采用常规弯管连接，连接弯管在炉管平面内。
图17为六程炉管实施方案八：
六程炉管排列顺序为1、6、3、2、5、4，高温管排与低温管排交错排列。第一程管为入口管，第六程管为出口管，物料流向顺序为1、2、3、4、5、6程，随裂解反应进行按流向顺序炉管温度逐步提高。炉管采用不分支变径炉管。单排布置，各程炉管位于同一个平面内。1、2及5、6程炉管在炉膛底部采用S弯管与对称弯管组合件连接，弯管组合件所在平面与炉管所在平面不重合。3、4程炉管底部采用常规弯管连接，2、3及4、5程炉管上端之间采用常规弯管连接，连接弯管在炉管平面内。
图18为六程炉管实施方案九：
六程炉管排列顺序为1、6、2、3、5、4、，高温管排与低温管排交错排列。第一程管为入口管，第六程管为出口管，物料流向顺序为1、2、3、4、5、6程，随裂解反应进行按流向顺序炉管温度逐步提高。第一程为分支变径炉管。炉管采用单排布置，各程炉管位于同一个平面内。各程炉管在炉膛底部采用S弯管与对称弯管组合件连接，弯管组合件所在平面与炉管所在平面不重合。2、3及4、5程炉管上端之间采用常规弯管连接，连接弯管在炉管所在平面内。
图19为六程炉管实施方案十：
六程炉管排列顺序为1、6、2、3、5、4，高温管排与低温管排交错排列。第一程管为入口管，第六程管为出口管，物料流向顺序为1、2、3、4、5、6程，随裂解反应进行按流向顺序炉管温度逐步提高。炉管采用不分支变径炉管。单排布置，各程炉管位于同一个平面内。各程炉管在炉膛底部采用S弯管与对称弯管组合件连接，弯管组合件所在平面与炉管所在平面不重合。2、3及4、5程炉管上端之间采用常规弯管连接，连接弯管在炉管所在平面内。
图20为六程炉管实施方案十一：
六程炉管排列顺序为1、6、2、3、5、4、，高温管排与低温管排交错排列。第一程管为入口管，第六程管为出口管，物料流向顺序为1、2、3、4、5、6程，随裂解反应进行按流向顺序炉管温度逐步提高。第一程为分支变径炉管。炉管采用单排布置，各程炉管位于同一个平面内。1、2及5、6程炉管在炉膛底部采用S弯管与对称弯管组合件连接，弯管组合件所在平面与炉管所在平面不重合。3、4程炉管底部采用常规弯管连接，2、3及4、5程炉管上端之间采用常规弯管连接，连接弯管在炉管平面内。
图21为六程炉管实施方案十二：
六程炉管排列顺序为1、6、2、3、5、4，高温管排与低温管排交错排列。第一程管为入口管，第六程管为出口管，物料流向顺序为1、2、3、4、5、6程，随裂解反应进行按流向顺序炉管温度逐步提高。炉管采用不分支变径炉管。单排布置，各程炉管位于同一个平面内。1、2及5、6程炉管在炉膛底部采用S弯管与对称弯管组合件连接，弯管组合件所在平面与炉管所在平面不重合。3、4程炉管底部采用常规弯管连接，2、3及4、5程炉管上端之间采用常规弯管连接，连接弯管在炉管平面内。
图22为六程炉管实施方案十三：
六程炉管排列顺序为1、2、3、6、4、5，部分高温管排与低温管排交错排列。第一程管为入口管，第六程管为出口管，物料流向顺序为1、2、3、4、5、6程，随裂解反应进行按流向顺序炉管温度逐步提高。第一程为分支变径炉管。炉管采用单排布置，3、4及5、6程炉管在炉膛底部采用S弯管与对称弯管组合件连接，弯管组合件所在平面与炉管所在平面不重合。1、2程炉管底部采用常规弯管连接，2、3及4、5程炉管上端之间采用常规弯管连接，连接弯管在炉管平面内。
图23为六程炉管实施方案十四：
六程炉管排列顺序为1、2、3、6、4、5，高温管排与低温管排交错排列。第一程管为入口管，第六程管为出口管，物料流向顺序为1、2、3、4、5、6程，随裂解反应进行按流向顺序炉管温度逐步提高。炉管采用不分支变径炉管。单排布置，各程炉管位于同一个平面内。3、4及5、6程炉管在炉膛底部采用S弯管与对称弯管组合件连接，弯管组合件所在平面与炉管所在平面不重合。1、2程炉管底部采用常规弯管连接，2、3及4、5程炉管上端之间采用常规弯管连接，连接弯管在炉管平面内。
图24为六程炉管实施方案十五：
六程炉管排列顺序为1、2、3、6、4、5，部分高温管排与低温管排交错排列。第一程管为入口管，第六程管为出口管，物料流向顺序为1、2、3、4、5、6程，随裂解反应进行按流向顺序炉管温度逐步提高。第一程为分支变径炉管。炉管采用单排布置，各程炉管位于同一个平面内。3、4程炉管在炉膛底部采用S弯管与对称弯管组合件连接，弯管组合件所在平面与炉管所在平面不重合。1、2及5、6程炉管底部采用常规弯管连接，2、3及4、5程炉管上端之间采用常规弯管连接，连接弯管在炉管平面内。
图25为六程炉管实施方案十六：
六程炉管排列顺序为1、2、3、6、4、5，部分高温管排与低温管排交错排列。第一程管为入口管，第六程管为出口管，物料流向顺序为1、2、3、4、5、6程，随裂解反应进行按流向顺序炉管温度逐步提高。炉管采用不分支变径炉管。单排布置，各程炉管位于同一个平面内。3、4程炉管在炉膛底部采用S弯管与对称弯管组合件连接，弯管组合件所在平面与炉管所在平面不重合。1、2及5、6程炉管底部采用常规弯管连接，2、3及4、5程炉管上端之间采用常规弯管连接，连接弯管在炉管平面内。
图26为六程炉管实施方案十七：
六程炉管排列顺序为1、3、2、6、4、5，部分高温管排与低温管排交错排列。第一程管为入口管，第六程管为出口管，物料流向顺序为1、2、3、4、5、6程，随裂解反应进行按流向顺序炉管温度逐步提高。第一程为分支变径炉管。炉管采用单排布置，各程炉管位于同一个平面内。各程炉管在炉膛底部采用S弯管与对称弯管组合件连接，连接弯管组合件所在平面与炉管所在平面不重合。2、3及4、5程炉管上端之间采用常规弯管连接，连接弯管在炉管所在平面内。
图27为六程炉管实施方案十八：
六程炉管排列顺序为1、3、2、6、4、5，部分高温管排与低温管排交错排列。第一程管为入口管，第六程管为出口管，物料流向顺序为1、2、3、4、5、6程，随裂解反应进行按流向顺序炉管温度逐步提高。炉管采用不分支变径炉管。单排布置，各程炉管位于同一个平面内。各程炉管在炉膛底部采用S弯管与对称弯管组合件连接，连接弯管组合件所在平面与炉管所在平面不重合。2、3及4、5程炉管上端之间采用常规弯管连接，连接弯管在炉管所在平面内。
图28为六程炉管实施方案十九：
六程炉管排列顺序为1、3、2、6、4、5，部分高温管排与低温管排交错排列。第一程管为入口管，第六程管为出口管，物料流向顺序为1、2、3、4、5、6程，随裂解反应进行按流向顺序炉管温度逐步提高。第一程为分支变径炉管。炉管采用单排布置，各程炉管位于同一个平面内。1、2及3、4程炉管在炉膛底部采用S弯管与对称弯管组合件连接，弯管组合件所在平面与炉管所在平面不重合。5、6程炉管底部采用常规弯管连接，2、3及4、5程炉管上端之间采用常规弯管连接，连接弯管在炉管平面内。
图29为六程炉管实施方案二十：
六程炉管排列顺序为1、3、2、6、4、5，部分高温管排与低温管排交错排列。第一程管为入口管，第六程管为出口管，物料流向顺序为1、2、3、4、5、6程，随裂解反应进行按流向顺序炉管温度逐步提高。炉管采用不分支变径炉管。单排布置，各程炉管位于同一个平面内。1、2及3、4程炉管在炉膛底部采用S弯管与对称弯管组合件连接，弯管组合件所在平面与炉管所在平面不重合。5、6程炉管底部采用常规弯管连接，2、3及4、5程炉管上端之间采用常规弯管连接，连接弯管在炉管平面内。
图30为六程炉管实施方案二十一：
六程炉管排列顺序为1、2、3、5、4、6，部分高温管排与低温管排交错排列。第一程管为入口管，第六程管为出口管，物料流向顺序为1、2、3、4、5、6程，随裂解反应进行按流向顺序炉管温度逐步提高。第一、二程为分支变径炉管。炉管采用单排布置，各程炉管位于同一个平面内。各程炉管在炉膛底部采用S弯管与对称弯管组合件连接，弯管组合件管所在平面与炉管所在平面不重合。2、3及4、5程炉管上端之间采用常规弯管连接，连接弯管在炉管所在平面内。
图31为六程炉管实施方案二十二：
六程炉管排列顺序为1、2、3、5、4、6，部分高温管排与低温管排交错排列。第一程管为入口管，第六程管为出口管，物料流向顺序为1、2、3、4、5、6程，随裂解反应进行按流向顺序炉管温度逐步提高。第一、二程为分支变径炉管，炉管采用单排布置，各程炉管位于同一个平面内。1、2及3、4程炉管在炉膛底部采用S弯管与对称弯管组合件连接，弯管组合件所在平面与炉管所在平面不重合。5、6程炉管底部采用常规弯管连接，连接弯管在炉管平面内。2、3及4、5程炉管上端之间采用常规弯管连接，连接弯管在炉管所在平面内。
上述技术方案只是本发明的几种实施方式，对于本领域内的技术人员而言，在本发明公开了应用方法和原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本发明上述具体实施方式所描述的方法，因此前面描述的方式只是优选地或仅为说明发明如何实现，而并不具有限制性的意义。
本发明的急冷锅炉主要采用双套管式急冷锅炉(线性急冷锅炉、U型急冷锅炉、二级急冷锅炉等)，也可采用传统式、浴缸式、快速急冷等锅炉。炉管的布置型式不限于附图所列。本发明辐射段炉管适于裂解气体原料及液体原料，可用于新建裂解炉或对裂解炉进行扩能改造。
图32为现有技术的一种四程炉管的排布，炉管排列方式为1，2，3，4，各程炉管按流向顺序排列。第一程管为入口管，第四程管为出口管，物料流向顺序为1，2，3，4程。第一程管采用分支变径炉管，炉管采用单排布置，各程炉管位于同一个平面内。各程炉管之间采用常规弯管连接，连接弯管位于炉管所在平面内。

Claims (9)

1.一种多管程乙烯裂解炉，所述的裂解炉包括：
a)至少一个辐射区；排布在辐射区内的底部燃烧器和/或侧壁燃烧器；辐射区内垂直排布的多组多程辐射炉管；
b)对流区；水平配置在对流区的多组对流炉管；
c)辐射区和对流区之间的烟道区；
d)急冷锅炉、高压汽包和引风机；
其特征在于：
所述的辐射炉管为四至十程辐射炉管；
所有辐射炉管处于一个平面沿炉中心单排布置；
各程炉管之间采用低温管程与高温管程间隔排列或高温低温管程之间部分交错布置的形式；
各程炉管底部全部采用S型弯管和对称弯管组合的弯管组合件连接，或部分采用S型弯管和对称弯管组合的弯管组合件连接、部分采用常规弯管连接。
2.根据权利要求1所述的多管程乙烯裂解炉，其特征在于：
所述的S型弯管为一成S型的立体结构件；
所述的对称弯管为在一平面内的沿中心线对称的弯管；
所述的弯管组合件为两端为S型弯管，中间为对称弯管的组合构件。
3.根据权利要求2所述的多管程乙烯裂解炉，其特征在于：
所述的辐射炉管为分支管或不分支管；当采用分支管时，分支管由Y型管合并；各程炉管直径从入口到出口，按管程顺序管径逐渐放大或采用相同管径；工艺介质在辐射炉管内的停留时间在0.3～1.0秒。
4.根据权利要求2或3所述的多管程乙烯裂解炉，其特征在于：
所述的一个四程炉管的排列为第1程入口管与第4程出口管分别位于两侧，高温管程与低温管程交错排列；炉管采用单排布置，各程炉管位于同一个平面内；各程炉管之间全部或部分采用弯管组合件连接，弯管组合件所在平面与炉管所在平面相交、常规弯管位于炉管平面内。
5.根据权利要求2或3所述的多管程乙烯裂解炉，其特征在于：
所述的一个四程炉管排列为第1程入口管与第4程出口管相邻布置，高温管程与低温管程交错排列；炉管采用单排布置，各程炉管位于同一个平面内；各程炉管之间全部或部分采用弯管组合件连接，弯管组合件所在平面与炉管所在平面相交、常规弯管位于炉管平面内。
6.根据权利要求2或3所述的多管程乙烯裂解炉，其特征在于：
所述的一个六程、八程、十程炉管排列为第1程入口管与最后一程出口管分别位于两侧，高温管程与低温管程交错排列或部分交错排列；炉管采用单排布置，各程炉管位于同一个平面内；各程炉管之间全部或部分采用弯管组合件连接，弯管组合件所在平面与炉管所在平面相交、常规弯管位于炉管平面内。
7.根据权利要求2或3所述的多管程乙烯裂解炉，其特征在于：
所述的一个六程、八程、十程炉管排列为第1程入口管与最后一程出口管相邻布置，高温管程与低温管程交错排列或部分交错排列；炉管采用单排布置，各程炉管位于同一个平面内；各程炉管之间全部或部分采用弯管组合件连接，弯管组合件所在平面与炉管所在平面相交，常规弯管位于炉管平面内。
8.根据权利要求2或3所述的多管程乙烯裂解炉，其特征在于：
所述的一个六程、八程、十程炉管排列为第1程入口管与最后一程出口管不相邻布置，高温管程与低温管程交错排列或部分交错排列；炉管采用单排布置，各程炉管位于同一个平面内；各程炉管之间全部或部分采用弯管组合件连接，弯管组合件所在平面与炉管所在平面相交，常规弯管位于炉管平面内。
9.根据权利要求2或3所述的多管程乙烯裂解炉，其特征在于：
一台裂解炉布置一组或多组相同的辐射炉管。
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