[实用新型]乙烯裂解炉辐射段炉管构造

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种乙烯裂解炉辐射段炉管构造。

背景技术

石油化工行业乙烯裂解炉辐射段广泛使用的炉管为圆形炉管。目前，世界上重要的乙烯裂解炉技术专利商主要有Lummus公司，SW公司和KTI公司以及中国开发的CBL裂解炉，这些裂解炉辐射段炉管均为圆形炉管。一般来说：(1)小管径炉管物料处理能力较低，尤其是现在设计的辐射炉管排列越来越紧密，相邻炉管间遮蔽现象越来越严重，导致炉管温度分布不均匀，炉管容易弯曲变形，而且小管径对结焦也较为敏感，降低了乙烯裂解炉运转周期；(2)大管径炉管比表面积较小，尤其是入口管排的传热效率较低，达到裂解反应温度的停留时间不得不延长，必然导致乙烯收率降低。

现有技术中，专利申请号CN201420255916.7一种乙烯裂解炉的两程辐射炉管，公开了辐射段第一程炉管为椭圆形炉管；专利申请号CN201420768875.1一种乙烯裂解炉用椭圆形截面的辐射炉管，公开了辐射段第一程炉管也为椭圆形炉管；专利申请号 CN201420676149.7一种乙烯裂解炉用8字形截面的4-1型辐射炉管，公开了辐射段第一程炉管为8字形截面炉管。这些炉管的第一程外表面结构为椭圆形或8字形，与圆形炉管相比，改善了炉管内物料的流动情况，一定程度上增大了有效传热面积，减少了相邻炉管之间的遮蔽效应，使炉管表面温度分布均匀，辐射传热也更加均匀，有利于裂解反应的进行。

现有技术中，专利申请号CN201420255916.7和专利申请号CN201420768875.1以及专利申请号201420676149.7采用椭圆形或8字形炉管改进了圆形炉管的不足，但是第一程炉管采用椭圆形或8字形结构，无法用离心浇铸法制作高品质管材的炉管，炉管最高工作温度不得不下降，而且椭圆形-圆形或8字形-圆形的结构过渡复杂，存在炉管材料质量差、使用寿命低、处理能力少、运行周期短，最终导致乙烯裂解炉生产能力小等问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是现有技术中乙烯裂解炉生产能力小的问题，提供一种新的乙烯裂解炉辐射段炉管构造。该炉管具有乙烯裂解炉生产能力较大的优点。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案如下：一种乙烯裂解炉辐射段炉管构造，所述炉管为圆形炉管，炉管程数A＝1～8程，每程管数B＝1～8根，其中第1程为梅花形截面结构，炉管外表面横截面为圆形，炉管内腔横截面由3～7个直径相等的圆相交而成，梅花瓣数C＝3～7瓣，梅花瓣均匀分布，瓣间直接连接。

上述技术方案中，优选地，当炉管程数A＝2～8程时，所述炉管包括：梅花形截面结构的第1程炉管，梅花形截面到圆形截面过渡U形连接管件，圆形截面结构的第2～8程炉管，连接第2～8程炉管的圆形截面U形连接管件。

本实用新型涉及一种新型乙烯裂解炉辐射段炉管结构，主要解决上述现有技术存在的问题，由于采用特殊截面的辐射炉管，既克服了普通圆形炉管的不足，又解决了椭圆形或 8字形炉管的缺点。与圆形炉管相比，本实用新型大大增加了比表面积，增加了传热量，对裂解生成乙烯等目标产品的一次反应有利；同时改善了炉管内物料的流动状况，提高了炉管的处理能力。本实用新型乙烯裂解炉辐射炉管第1程炉管采用梅花形截面结构，梅花瓣间直接连接。对于新建或改建每台生产能力为1.0～30.0万吨/年乙烯裂解炉来说，炉管制造成本仅仅提高6.0～8.0％，物料处理能力提高12.0～16.0％，辐射炉管管壁温度下降 14.0～18.0℃，运行周期延长3～5天，乙烯收率提高1.0～2.0％，合计乙烯裂解炉生产能力提高20.7～31.5％，取得了较好的技术效果。

附图说明

图1为本实用新型所述第1程炉管的截面示意图之一；

图2为本实用新型所述第1程炉管的截面示意图之二；

图3为本实用新型所述第1程炉管的截面示意图之三；

图4为本实用新型所述第1程炉管的截面示意图之四；

图5为本实用新型所述第1程炉管的截面示意图之五。

图1-图5中，M3为梅花瓣数为3的第1程炉管的截面；M4为梅花瓣数为4的第1 程炉管的截面；M5为梅花瓣数为5的第1程炉管的截面；M6为梅花瓣数为6的第1程炉管的截面；M7为梅花瓣数为7的第1程炉管的截面。

下面通过实施例对本实用新型作进一步的阐述，但不仅限于本实施例。

具体实施方式

【实施例1】