[发明专利]一种乙烯裂解炉

说明书

技术领域

本发明涉及石油化工技术领域，尤其是涉及一种乙烯裂解炉。

背景技术

石油化学工业在国民经济和社会发展中具有举足轻重的地位，乙烯工业是石油化工的“龙头”，并且常作为衡量一个国家基本化学工业的发展水平。乙烯装置的能耗是衡量乙烯生产技术先进性的重要指标，而乙烯裂解炉是乙烯装置的能耗大户，其能耗占装置总能耗的60%-80%。降低裂解炉的能耗是降低乙烯生产成本的重要途径之一。裂解炉的能耗在很大程度上取决于裂解炉系统本身的设计和操作水平，近年来，裂解炉技术向高温、短停留时间、大型化和长运转周期方向发展。通过改善裂解选择性、提高裂解炉热效率、改善高温裂解气热量回收、延长运转周期等措施，使裂解炉能耗下降,但以上方法都存在一个投资大，建设周期长的缺点。

乙烯裂解炉内的传热状况如下：在炉管外主要是辐射传热，受炉管面积和炉衬面积控制和传热系数控制，在炉壁主要是热传导，由材质决定，在炉管内主要是对流传热，受传热系数（发射率）和传热面积控制，而传热面积由炉管构型和炉衬结构决定。因此，在炉管构型确定时，只能靠改变传热系数和增加炉衬面积来增加传热。

发明内容

为了克服上述所存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种提高炉衬的密封性增强，加强了炉体的保温隔热效果，减少了散热损失，同时增大了裂解炉对流段的耐高温、耐腐蚀性能，总体上提高节能效率和热能消耗的乙烯裂解炉。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

本技术方案为一种乙烯裂解炉，裂解炉辐射段炉墙上设置多组黑体组件，所述黑体组件法线方向正对裂解管；黑体组件上设置多个紧密错排的空腔黑体元件；裂解炉对流段炉墙上设置波纹板，所述波纹板波纹方向与烟气流动方向一致；所述波纹板表面和黑体元件表面及黑体元件底板表面都涂有高发射率涂层；所述高发射率涂层由15%粘合剂、15%硅酸锆、10%二氧化锰、10%三氧化二铁、40%碳化硅和10%稀土材料制备而成。

作为优化，所述裂解炉辐射段内衬由轻质高铝保温砖砌筑而成，轻质高铝保温砖具有耐压强度高、导热系数低和良好的保温性能好，可有效提高裂解炉的节能效率；裂解炉对流段内衬由耐火纤维构成，增大了裂解炉对流段的耐高温、耐腐蚀性能。

作为优化，所述黑体组件通过陶瓷螺钉固定在裂解炉辐射段炉墙上；波纹板通过陶瓷螺钉固定在裂解炉对流段炉墙上。陶瓷螺钉的安装固定方式大大提高了施工效率，缩减了施工时间。单个元件的安装需要在炉墙上钻孔，对炉衬有一定的破损，黑体组件和板型元件的安装减少了钻孔的数量，由于黑体组件和板型元件在炉衬上的整体设置，使炉衬的密封性增强，加强了炉体的保温隔热效果，减少了散热损失。

作为优化，所述黑体元件由轻质高强莫来石质浇注料制成，这样的材质构成使黑体元件的耐火度和耐压强度优于裂解炉辐射段内衬材料，有效延长了内衬的使用寿命；所述波纹板由高温纤维压制而成，纤维波纹板加强了炉体的保温隔热效果，减少了散热损失。

作为优化，所述黑体元件为圆柱状空腔锥台，使黑体元件的空腔热辐射原理进一步增强，从而提高炉管单位时间内获得的热量。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明炉衬的密封性增强，加强了炉体的保温隔热效果，减少了散热损失，同时增大了裂解炉对流段的耐高温、耐腐蚀性能；通过在裂解炉中设置节能元件加上高发射率涂层可以使裂解炉传热面积增大一倍以上、炉膛内壁黑度达到0.95以上，有效使裂解炉热能消耗节约5％以上。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明的主结构示意图。

图2是本发明的黑体组件和黑体元件结构示意图。

图3是本发明的黑体组件的安装结构示意图。

图4是本发明的波纹板结构示意图。

图中标记：黑体组件1、黑体元件2和波纹板3。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。