CN202626117U - 一种两程炉管的乙烯裂解炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种两程炉管的乙烯裂解炉，属于石油化工领域。本装置包括。本实用新型中的每一组辐射炉管(7)包括至少一个1-2型两程立式炉管；每个所述1-2型两程立式炉管的第一程管(1)为入口管，包括一根炉管；第二程管(2)为出口管，包括两根相同的分支管；所述第一程管(1)的直径大于所述分支管的直径，但两根分支管的流通面积之和大于第一程管(1)的流通面积。本实用新型降低了烃分压，提高了裂解炉的裂解选择性、烯烃收率高，最终实现提高经济效益的目的；并且提高了辐射传热效率，降低了第二程管的管壁温度，延长了裂解炉的运行周期，提高了裂解炉的在线率。
Description
技术领域
本实用新型属于乙烯裂解装置领域，具体涉及一种两程炉管的乙烯裂解炉。
背景技术
在乙烯装置中，裂解炉是核心设备。裂解炉中的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。但由于第二程管管径较大，比表面积偏小，传热效果较差，使得炉管管壁温度偏高，使裂解炉运行周期较短。
从裂解原理分析，“高温、短停留、低烃分压”有利于烯烃收率的提高。目前，工业应用的炉管构型主要包括单程炉管、2-1型等两程分支变径管，以及多程分支变径管等。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种两程炉管的乙烯裂解炉，提高裂解炉的选择性、延长运行周期和提高热效率。
本实用新型是通过以下技术方案实现的：
一种两程炉管的乙烯裂解炉，包括辐射段5、燃烧器8、对流段4、急冷锅炉6和高压汽包3，在所述辐射段5内垂直排布有至少一组辐射炉管7，每一组辐射炉管7包括至少一个1-2型两程立式炉管；
每个所述1-2型两程立式炉管的第一程管1为入口管，包括一根炉管；第二程管2为出口管，包括两根相同的分支管；
所述第一程管1的直径大于任一所述分支管的直径，但两根分支管的流通面积之和大于第一程管1的流通面积。
所述第一程管1和第二程管2之间采用弯管连接件连接，第二程管的两根分支管通过Y型管连接。
每个所述弯管连接件为一立体结构件，每个弯管连接件的侧视投影为一对称的曲线，或者每组弯管连接件的侧视投影为一对称的曲线。
所述第一程管1与任一分支管的内径之比的范围是1∶0.7至1∶0.9；
所述第一程管1的管内径范围是60～95mm；
所述任一分支管的管内径范围是40～70mm。
每组内的所有1-2型两程立式炉管是单排排布的，即所有第一程管1的轴线和第二程管2的两根分支管的轴线均位于同一个平面内。
每组内的所有1-2型两程立式炉管是双排排布的，即第二程管的两根分支管的轴线位于同一个平面内，但第一程管的轴线在另一个平面内，该平面与第二程管(2)的两根分支管的轴线所在的平面平行。
每组内的所有1-2型两程立式炉管的第一程管1和第二程管2分别集中排布，即与第一程管1相邻的是第一程管1，与第二程管2相邻的是第二程管2，只有中间位置是第一程管1和第二程管2相邻。
每组内的所有1-2型两程立式炉管的第一程管1和第二程管2交错排布，即每个第一程管1均与第二程管2相邻。
每个所述1-2型两程立式辐射炉管的第一程管1和第二程管2的两根分支管为等径或分段变径或连续变径。
每个所述1-2型两程立式辐射炉管的第二程管入口Y型管出口各安装一个文丘里分配器。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
(1)本实用新型的炉管结构简单，采用倒分支变径管，第一程管采用1根换热管，第二程管采用2根换热管，有效增加了第二程管的比表面积，因此提高了辐射传热效率，降低了第二程管的管壁温度，进而延长了裂解炉的运行周期，提高了裂解炉的在线率。
(2)本实用新型采用第二程管总流通面积大于第一程管，降低了烃分压，提高了裂解炉的裂解选择性、烯烃收率高，最终实现提高经济效益的目的。
(3)本实用新型与分支线性急冷锅炉配合使用，有效减少了二次反应，提高了裂解产品收率。而且减小了线性锅炉的直径和管长，有利于降低重量，最终实现节省投资的目的。
附图说明
图1是本实用新型两程炉管的乙烯裂解炉的结构示意图。
图2-1是本实用新型两程炉管的乙烯裂解炉中的炉管排布的第一个实施例的主视图。
图2-2是本实用新型两程炉管的乙烯裂解炉中的炉管排布的第一个实施例的侧视图。
图2-3是本实用新型两程炉管的乙烯裂解炉中的炉管排布的第一个实施例的俯视图。
图3-1是本实用新型两程炉管的乙烯裂解炉中的炉管排布的第二个实施例的主视图。
图3-2是本实用新型两程炉管的乙烯裂解炉中的炉管排布的第二个实施例的侧视图。
图3-3是本实用新型两程炉管的乙烯裂解炉中的炉管排布的第二个实施例的俯视图。
图4-1是本实用新型两程炉管的乙烯裂解炉中的炉管排布的第三个实施例的主视图。
图4-2是本实用新型两程炉管的乙烯裂解炉中的炉管排布的第三个实施例的侧视图。
图4-3是本实用新型两程炉管的乙烯裂解炉中的炉管排布的第三个实施例的俯视图。
图5-1是本实用新型两程炉管的乙烯裂解炉中的炉管排布的第四个实施例的主视图。
图5-2是本实用新型两程炉管的乙烯裂解炉中的炉管排布的第四个实施例的侧视图。
图5-3是本实用新型两程炉管的乙烯裂解炉中的炉管排布的第四个实施例的俯视图。
图6-1是本实用新型两程炉管的乙烯裂解炉中的炉管排布的第五个实施例的主视图。
图6-2是本实用新型两程炉管的乙烯裂解炉中的炉管排布的第五个实施例的侧视图。
图6-3是本实用新型两程炉管的乙烯裂解炉中的炉管排布的第五个实施例的俯视图。
图7-1是本实用新型两程炉管的乙烯裂解炉中的炉管排布的第六个实施例的主视图。
图7-2是本实用新型两程炉管的乙烯裂解炉中的炉管排布的第六个实施例的侧视图。
图7-3是本实用新型两程炉管的乙烯裂解炉中的炉管排布的第六个实施例的俯视图。
图8-1是本实用新型两程炉管的乙烯裂解炉中的炉管排布的第七个实施例的主视图。
图8-2是本实用新型两程炉管的乙烯裂解炉中的炉管排布的第七个实施例的侧视图。
图8-3是本实用新型两程炉管的乙烯裂解炉中的炉管排布的第七个实施例的俯视图。
图9-1是本实用新型两程炉管的乙烯裂解炉中的炉管排布的第八个实施例的主视图。
图9-2是本实用新型两程炉管的乙烯裂解炉中的炉管排布的第八个实施例的侧视图。
图9-3是本实用新型两程炉管的乙烯裂解炉中的炉管排布的第八个实施例的俯视图。
图10-1是本实用新型两程炉管的乙烯裂解炉中的炉管排布的第九个实施例的主视图。
图10-2是本实用新型两程炉管的乙烯裂解炉中的炉管排布的第九个实施例的侧视图。
图10-3是本实用新型两程炉管的乙烯裂解炉中的炉管排布的第九个实施例的俯视图。
上述图中，1为第一程管，2为第二程管，3为汽包，4为对流段，5为辐射段，6为急冷锅炉，7为辐射炉管，8为燃烧器。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述：
如图1所示，一种两程炉管的乙烯裂解炉，包括辐射段5、燃烧器8、垂直排布在辐射段5内的多组辐射炉管7、对流段4、急冷锅炉6和高压汽包3，所述多组辐射炉管7排布在辐射段5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均为两程立式炉管，其第一程管为入口管，由一根等径炉管组成；第二程管为出口管，由两根等径炉管组成。第一程管的直径大于第二程管的直径，但两根第二程管的横截面面积之和大于第一程管的横截面面积。第二程管通过Y型管分支。
所述第一程管与任一第二程分支管的内径之比的范围是1∶0.7至1∶0.9。
所述第一程管1的管内径范围是60～95mm，比如实施例中选用的管内径是80mm。
所述第二程管的管内径内径范围是40～70mm，比如实施例中选用的管内径是65mm。
下面以图2-1、图2-2和图2-3为例说明本实用新型的结构：图2-1是1个1-2型炉管排布的示意图，图2-1中的炉管是单排排布的，即第一程管和第二程管的轴线位于同一个平面内，在图2-2的侧视图中是重合的。本实施例中，辐射段炉膛内部高度13700mm、宽度3550mm、长度18930mm。由第一程管1及第二程管2组成每一个1-2型两程立式辐射炉管；裂解物料由第一程管1引入，由第二程管2引出。第一程管1和第二程管2的长度都为13800mm。以4个辐射炉管为一组，辐射段布置24组辐射炉管。每个辐射炉管的出口连接一个线性急冷锅炉。辐射炉管通过顶部的恒力弹簧吊架悬挂。第一程管的内径是80mm，第二程管的内径是65mm。辐射炉管的管径是介于上述范围的某一值。辐射段5的供热由底部燃烧器和侧壁燃烧器共同提供，其中底部供热70％。急冷锅炉采用线性急冷锅炉，每一个1-2型两程立式辐射炉管与两根线性急冷锅炉换热管直接相连。
图3-1、图3-2和图3-3是1个1-2型炉管排布的主视图、俯视图和侧视图。一、二程管之间的连接件在炉管中心平面的左侧。
图4-1、图4-2和图4-3是1个1-2型炉管排布的主视图、俯视图和侧视图。一、二程管之间的连接件在炉管中心平面的右侧。
图5-1、图5-2和图5-3是3个1-2型炉管交错排布的主视图、俯视图和侧视图，该3个1-2型炉管组成一组，在辐射段内可以排布多组。其中，炉管是双排排布的，即第二程管的两根管的轴线位于同一个平面内，但是第一程管和第二程管的轴线不在同一个平面内，同时，每个第一程管均与第二程管相邻。
图6-1、图6-2和图6-3是5个1-2型炉管出口管集中排布的主视图、俯视图和侧视图，该5个1-2型炉管组成一组，在辐射段内可以排布多组。其中，1-炉管是双排排布的，即第二程管的两根管的轴线位于同一个平面内，但是第一程管和第二程管的轴线不在同一个平面内，同时第一程管和第二程管分别集中布置，即与第一程管相邻的是第一程管，与第二程管相邻的是第二程管，只有中间位置是第一程管和第二程管相邻。
图7-1、图7-2和图7-3是3组1-2型炉管交错排布的主视图、俯视图和侧视图，该3个1-2型炉管组成一组，在辐射段内可以排布多组。其中，炉管是单排排布的，即第一程管和第二程管的轴线位于同一个平面内，同时，每个第一程管均与第二程管相邻。
图8-1、图8-2和图8-3是5组1-2型炉管出口管集中排布的主视图、俯视图和侧视图，该5个1-2型炉管组成一组，在辐射段内可以排布多组。其中，炉管单排排布，即第一程管和第二程管的轴线位于同一个平面内，同时第一程管和第二程管分别集中布置，即与第一程管相邻的是第一程管，与第二程管相邻的是第二程管，只有中间位置是第一程管和第二程管相邻。
图9-1、图9-2和图9-3是3组1-2型炉管交错排布的主视图、俯视图和侧视图，该3个1-2型炉管组成一组，在辐射段内可以排布多组。其中，炉管是单排排布的，即第一程管和第二程管的轴线位于同一个平面内，同时，每个第一程管均与第二程管相邻。同时，每个1-2型炉管的一、二程管之间的连接件在炉管中心平面的一侧。
图10-1、图10-2和图10-3是5组1-2型炉管出口管集中排布的主视图、俯视图和侧视图，该5个1-2型炉管组成一组，在辐射段内可以排布多组。其中，炉管单排排布，即第一程管和第二程管的轴线位于同一个平面内，同时第一程管和第二程管分别集中布置，即与第一程管相邻的是第一程管，与第二程管相邻的是第二程管，只有中间位置是第一程管和第二程管相邻。同时，每个1-2型炉管的一、二程管之间的连接件在炉管中心平面的一侧。
上述技术方案只是本实用新型的一种实施方式，对于本领域内的技术人员而言，在本实用新型公开了原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本实用新型上述具体实施例所描述的结构，因此前面描述的只是优选的，而并不具有限制性的意义。
Claims (10)
1.一种两程炉管的乙烯裂解炉，包括辐射段(5)、燃烧器(8)、对流段(4)、急冷锅炉(6)和高压汽包(3)，在所述辐射段(5)内垂直排布有至少一组辐射炉管(7)，其特征在于：
每一组辐射炉管(7)包括至少一个1-2型两程立式炉管；
每个所述1-2型两程立式炉管的第一程管(1)为入口管，包括一根炉管；第二程管(2)为出口管，包括两根相同的分支管；
所述第一程管(1)的直径大于所述分支管的直径，但两根分支管的流通面积之和大于第一程管(1)的流通面积。
2.根据权利要求1所述的两程炉管的乙烯裂解炉，其特征在于：所述第一程管(1)和第二程管(2)之间采用弯管连接件连接；第二程管(2)的两根分支管通过Y型管连接。
3.根据权利要求2所述的两程炉管的乙烯裂解炉，其特征在于：每个所述弯管连接件为一立体结构件，每个弯管连接件的侧视投影为一对称的曲线，或者每组弯管连接件的侧视投影为一对称的曲线。
4.根据权利要求1至3任一所述的两程炉管的乙烯裂解炉，其特征在于：所述第一程管(1)与任一分支管的内径之比的范围是1∶0.7至1∶0.9；
所述第一程管(1)的管内径范围是60～95mm；
所述分支管的管内径范围是40～70mm。
5.根据权利要求4所述的两程炉管的乙烯裂解炉，其特征在于：每组内的所有1-2型两程立式炉管是单排排布的，即所有第一程管(1)的轴线和第二程管(2)的两根分支管的轴线均位于同一个平面内。
6.根据权利要求4所述的两程炉管的乙烯裂解炉，其特征在于：每组内的所有1-2型两程立式炉管是双排排布的，即第二程管(2)的两根分支管的轴线位于同一个平面内，但第一程管(1)的轴线在另一个平面内，该平面与第二程管(2)的两根分支管的轴线所在的平面平行。
7.根据权利要求5或6所述的两程炉管的乙烯裂解炉，其特征在于：每组内的所有1-2型两程立式炉管的第一程管(1)和第二程管(2)分别集中排布。
8.根据权利要求5或6所述的两程炉管的乙烯裂解炉，其特征在于：每组内的所有1-2型两程立式炉管的第一程管(1)和第二程管(2)交错排布。
9.根据权利要求1所述的两程炉管的乙烯裂解炉，其特征在于：每个所述1-2型两程立式辐射炉管的第一程管(1)和第二程管(2)的两根分支管为等径或分段变径或连续变径。
10.根据权利要求2所述的两程炉管的乙烯裂解炉，其特征在于：在所述Y型管的每个出口上分别安装一个文丘里分配器。
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- 2012-06-08 CN CN 201220271303 patent/CN202626117U/zh not_active Expired - Lifetime
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