[发明专利]一种乙烯裂解炉

说明书

本发明涉及化工设备技术领域，提供一种乙烯裂解炉，包括：辐射段6、对流段8、过渡段7；辐射段6内垂直排布多组的辐射炉管9；辐射炉管为两程分支型，每个辐射炉管包括第一程炉管1、第二程炉管2以及对称弯管5或对称弯管5与S型弯管4形成的弯管组合件；对称弯管5在同一平面内或空间上结构对称；由2‑4个两程分支辐射炉管构成一小组，每2‑4个两程分支辐射炉管的第一程炉管1相邻排列、每2‑4个两程分支的辐射炉管的第二程炉管2相邻排列，且单排布置在底部燃烧器中间，整体形成第一程炉管1和第二程炉管2连续地间隔排布或呈轴向对称排布。本发明可以实现炉管受热均匀的同时避免炉管弯曲，减少操作费用和延长使用寿命、减少投资。

技术领域

本发明涉及化工设备技术领域，更具体地，涉及一种乙烯裂解炉。

背景技术

石油化工的乙烯装置中所采用的乙烯裂解技术主要为美国LUMMUS公司、StoneWebster公司、KellogBraun 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。

2-1型、4-1型等炉管为分支管，第一程管需要合并后与第二程管连接，第一程管与第二程管之间的连接件设计是否合理，直接对裂解炉管的机械性能产生影响，也就是说能否减缓或避免炉管的弯曲。

德国Linde公司采用2-1两程炉管，通常单排布置，配一级急冷(废热)锅炉或线性急冷(废热)锅炉。林德公司在EP1146105公开了2-1型炉管的一种排布方式(图2)：两程辐射段炉管垂直排列在辐射段炉膛里，一程管和二程管的直管排列在一个平面里，且一程管布置在一起，二程管布置在一起。一程直管经一Y型管合并后和二程管分别通过S形管与一个弯管连接。这种布置当与线性急冷(废热)锅炉连接时，炉管间距受到线性急冷(废热)锅炉外管管径限制，往往需要将二程管之间的间距加大，从而使得炉膛尺寸变大，使投资增加。

中国石化所开发的CBL裂解技术，采用2-1型和改进2-1型等两程炉管，对于2-1型可以配一级急冷(废热)锅炉，或与线性锅炉、二级急冷锅炉相匹配。其在专利文件ZL200510089081.8中公开了一种炉管排列方式(图3)，两根入口管与根出口管交错间隔排列，一程直管经一Y型管合并后与二程管通过对称U连接。此种排布由于受到入口弹簧外形尺寸及安装现在，使得入口弹簧安装困难，从而影响炉管的安装并使得炉管由单排排列在运行中变成了双排，进而受热不均，最终使裂解炉运行周期缩短。

美国鲁姆斯克雷斯特公司在专利文件CN1067669中公布了6-l构型的两程炉管(图4)，其炉管排布为：第一程管为6根，第二程管为一根，第一程管在下部通过一集合管与第二程管连接。此种结构，由于下部集合管为刚性连接，第二程管与第一程管之间的膨胀差只能靠设置在第一程管入口的平衡系统来调节，第一程管之间及第一程与第二程管之间的膨胀差比较难消除，最后会造成炉管弯曲。

发明内容

本发明的目的是为解决现有技术中出现的问题，提供了一种乙烯裂解炉，可以实现炉管受热均匀的同时避免炉管弯曲，且不影响裂解炉工艺技术指标、在线率，实现减少操作费用和延长炉管使用寿命、减少投资，最终实现提高经济效益，从而节省新建裂解炉的投资和实现在现有炉膛中布置更多炉管进行扩能。

为了实现上述目的，本发明提供一种乙烯裂解炉，该乙烯裂解炉包括：至少一个辐射段6、对流段8、位于辐射段和对流段之间的过渡段7、急冷锅炉12、高压汽包13和引风机14；

所述辐射段6内排布有底部燃烧器10和/或侧壁燃烧器11，并垂直排布有多组的辐射炉管9；

所述辐射炉管9为两程分支的辐射炉管，每一个两程分支的辐射炉管包括第一程炉管1、第二程炉管2以及连接第一程炉管1和第二程炉管2的弯管组合件；所述弯管组合件由对称弯管5和S型弯管4组成；所述对称弯管5为在同一平面内或空间上结构对称的弯管；