乙烯裂解炉技术研究

杨风蕊

大庆石化公司销售储运中心

摘要：乙烯是石油化工的基本原料，乙烯装置是石油化工生产的核心。裂解炉是乙烯装置最关键的设备，通过乙烯裂解炉可将天然气等各类原材料加工成裂解气，并最终制备成乙烯、丙烯及各种副产品。扭曲片合金管是乙烯裂解炉中的重要部件，通过扭曲片管的强化传热作用，可以增强裂解炉内气体的流速，减少结焦倾向。它一方面可以降低乙烯裂解生产过程中的能耗，另一方面可以提高炉管的使用寿命，降低清焦周期，为企业带来更高的经济效益。

关键词：乙烯；裂解炉技术；节能

1裂解炉主体管道结构和安装难点

裂解炉作为石油化工产业乙烯生产的主要设备，其设备安装的质量直接决定了石油化工产业乙烯生产的效率，也关系到了设备运维的成本。而主体管道作为裂解炉的主要设备结构，是其安装施工的重点内容所在，主要包含了辐射段管道、跨越管道、对流炉管道以及上升下降管道等四大部分。由于裂解炉主体管道结构的复杂性，其安装施工具有较大难度，安装难点主要体现在以下部分：其一，裂解炉主体管道的管道材质种类较为繁杂，包括了FeNi基合金、不锈钢、CrMo钢、耐高温碳等材质管道等，在安装中，不同的管道材质其安装技术要点也存在一定的差异。其二就是裂解炉主体管道安装中对管道清洁以及保护的要求极为严格，在吊装安装过程中，必须防止其变形情况的发生，并要保证管道不出现碰损情况，以免影响裂解炉的正常使用。其三就是裂解炉主体管道安装施工过程中，安装操作的客观环境较差，安装高度较高，而安装操作空间又比较小，导致其安装难度的增加。其四，在裂解炉主体管道安装中，管道的试气试压技术要求较高，难以达到一次试压成功。分析其原因主要是因为看火门结构所致，看火门热面层无耐火衬里，冷面层无保温层，且看火门结构不易开合，所以会出现超温现象。超温后，会造成加热炉燃料增加，能耗及成本增加，使加热炉控制参数出现偏差；现场检查炉膛内部使用看火门时，造成热烫伤等安全事故。

2衬里改进方式

1、采用复合衬里，使用导热率更低的材料作为耐火层，增强热面层的绝热性。

2、采用新型超低绝热材料，提高背衬层的保温性能；

3、处理好衬里的关键部位和细节部位，降低衬里的局部散热点。

3具体应用

1）采用二次密封型式进行密封，保证密封达到最佳效果，没有漏风现象。

2）密封箱内采用特殊密封形式达到密封，密封件是一个完善、互利、互约的整体结构，其密封作用不受炉管位移的约束、限制。

3）随炉管自由移动，保证炉管在三个方向的位移，并没有卡阻现象。

4）采用特制结构，体积小，不占用操作空间。

5）密封箱内有专用隔热材料，密封箱外壁温度低，不会对操作人员造成伤害。

6）二次密封表面采用防雨材料，避免因天气原因造成密封箱内材料失效，影响密封效果。

4乙烯裂解炉的节能新技术措施的研究和应用

随着乙烯裂解炉的应用，分析影响到裂解炉热效率的因素，采取最佳的节能措施，才能降低乙烯生产工艺的能耗，最大限度地提高乙烯生产的效率。应用燃烧空气预热技术措施，降低燃料的消耗。利用生产工艺中的废热燃烧空气，实现废热回收利用的效果。提高预热炉的效率，将原料预热处理，经过乙烯裂解炉的高温裂解，达到预期的产品收率，降低热能的消耗。研究和应用裂解炉炉管的强化传热技术措施，提高炉管的传热效率，节约燃料的消耗。避免浪费过高的热能，满足乙烯裂解生产的需要。传热后，炉管的温度自然下降，延长炉管的使用寿命，有利于提高乙烯裂解生产的效率。取消烟道挡板，采用风机控制炉膛负压，变频电机的应用，节约电能的消耗，满足乙烯裂解生产的节能要求。也可以将裂解炉和燃气轮机一起使用，大幅度降低裂解炉的燃气消耗量。

5模块化优势比较分析

裂解炉整体模块化在安全、质量、进度、市场竞争力等方面，较以往的安装方式具有明显优势：5.1安全、质量优势乙烯装置的布局一般都非常紧凑，尤其是裂解炉区的数台裂解炉并排布置，施工区域狭小，安装过程涉及到钢结构、设备、管道、电气、仪表、筑炉等多个专业，裂解炉之间抢夺施工作业面的问题显著，导致严重的交叉作业现象。通过“一个现场、两个工地”的实施，可以腾挪作业空间，展开施工作业面，加大安全距离，减少交叉作业，改善作业环境，降低安全风险，提高安装质量。5.2进度优势受益于施工作业环境的改善，裂解炉安装过程中吊车可以围着炉本体四周行驶，增加吊车的使用覆盖率，为钢结构、管道等安装提供了更为舒适的安装条件，减小了安装难度，提高了安装效率，赢得了作业时间，缩短了施工工期。根据测算，实际工期较以往经验工期减少了3-4个月。5.3市场竞争优势通过大型石化工程裂解炉模块化项目的实施，跟上了世界级模块化的发展趋势，积累了实战经验，提高了项目参与各方的市场综合竞争力。

结束语

裂解炉是石油化工产业乙烯生产的核心设备，而主体管道则是裂解炉的主要结构组成，只有保证裂解炉主体管道安装技术的科学性，提升安装质量，才能够保证石油化工企业乙烯生产工作的顺利进行，推动石油化工企业发展。

参考文献

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