[发明专利]热解加热炉

说明书

本发明涉及一种经改进的热解加热炉，用以将复杂的烃分子裂解成较简单的单元。

现有技术热解加热炉的例子有颁发给E.H.Palchik等人的美国专利3，274，978，该热解加热炉有两个并排的辐射加热区，两辐射加热区上方配置有单个对流区。多个垂直配置的管排由辐射加热区各壁上的多个垂直成列配置的高强度辐射烧嘴加热。

按照本发明的一个方面，本发明提供一种这样的热解加热炉，该热解加热炉有一个辐射加热段和一个对流加热段，对流加热段位于辐射加热段上方，偏离辐射加热段，气流可以在对流加热段与辐射加热段之间流通。

辐射加热段配备有至少两列垂直管，各列中的垂直管都在垂直于通过对流段纵轴线的垂直平面的单个平面内。

辐射段的底板上设有多个辐射烧嘴，各列管的各侧有一列烧嘴。

辐射段最好取这样的形式，使辐射段的宽度与辐射段的长度大致相等，即，辐射段的宽度为辐射段长度的80%至120%，最好是长度的90%至110%。

在一个特别值得推荐的实施例中，辐射段的高度也与辐射段的长度大致相等，因而辐射段基本上呈立方形。

各列中的各管可以配置得使其形成一个或多个供通入各管中的物料流通用的通路（形成一个或多个通路的管子叫做“管排”），且每一列的管子可以包括一个或多个管排。

例如，举例说，在一个实施例中，一个单列的两个管可以互连起来形成两个通过辐射段的垂直通道（双通道管排），且这样的列可以有多个双通道管排。同样，可以把三个或更多的管子互连起来形成三个或多个通过辐射加热段的通路，且各列可以有一个、两个或多个这样的管排。制造具有两个或多个通路的管排时，形成第一通道的多个管子可以与形成第二通道的单管互连起来。

各列中的管子，内径可以相同，也可以不同。

辐射段的各管排是用来进行停留时间短的裂解，生产乙烯用的（停留时间小于0.5秒）。通常，停留时间不小于0.07秒，因而管排最好设计成供停留时间不大于0.2秒用。

辐射段的一个管排的总长度通常起码为30英尺，且通常不超过80英尺，管列可以由一根或多根长度适当的管子构成。管排的总长度、内径和其它条件都应相互配合，以达到上述短停留时间的要求。

按照一个较佳实施例，加热炉的高度（平行于各管的方向）约为20至45英尺，同时加热炉的长度和宽度如上述那样，其大小具有一定的关系。

在一个特别值得推荐的实施例中，辐射段中起码有十六个管排（各管排可以由一根、两根或更多根的管子制成）。

热解加热炉中使用的各垂直管，其内径通常为1英寸至4英寸，入口管的内径最好为1英寸至2英寸。各管内可以是光滑的，也可以有凸棱。管排的出口管，其直径可以较大。

各管配置成管排形成多个通道时，可以配置得使多根管个个都可以通料，同时这些多根管形成通过辐射段的单个通道，从辐射区出来后进入一根与直径较大的单管连接的岐管，以形成通过辐射段的第二通道。

下面根据附图中所示的一个实施例进一步说明本发明的内容。

图1是热解加热炉的简化示意图。

图2是热解加热炉中单列管的简化示意图。

管排的各出口最好接到用以将流出料迅速冷却到裂解温度以下的适当送料管线热交换器上。

在一些较佳实施例中，从管排提取的流出料的温度约为1400°F至1750°F。

如本技术领域中所周知的那样，通入各管排的物料通常是用蒸汽稀释的。

现在参看附图。从图中可以看到，热解加热炉10有一个辐射段11和一个对流段12，对流段12在辐射段11的上方，且横向偏离辐射段11，气流可以通过水平通道13在辐射段11内部与对流段12之间流通。

辐射段11包括多列垂直管14，各列管14处在基本上垂直于通过对流段12的纵轴线的平面的单个平面上。从图1中可以看到，垂直管14有四列。

辐射段11有多个安置在其底板上的辐射烧嘴15。各烧嘴15成列排列，各列与垂直管14的各列平行，且各列管14配备有两列在底板上的烧嘴15，一列垂直管14的各侧有一列烧嘴。垂直管各侧的各烧嘴最好与各垂直管等间距。将各列中的各垂直管14互连起来，形成热解物料用的辐射管排。