[发明专利]两程辐射段炉管的乙烯裂解炉及其在化工领域的应用

摘要

本发明公开了一种两程辐射段炉管的乙烯裂解炉，该乙烯裂解炉包括辐射段，该辐射段具有换热管（10），其中，该换热管（10）中设置有强化传热元件，该强化传热元件包括扭曲片，该扭曲片上具有孔。本发明还提供该两程辐射段炉管的乙烯裂解炉在化工领域中的应用。通过上述技术方案，在两程辐射段炉管的乙烯裂解炉的辐射段的换热管中设置根据本发明的强化传热元件，不仅实现了良好的传热效果，降低了乙烯裂解炉的结焦速率，延长炉管的清洗周期，还能够便于进行清焦操作，提高乙烯裂解炉的整体性能，还能够有效地降低炉管内的压降，提高产物烯烃的收率，具有良好的工业应用前景。 1

主权项

1.一种两程辐射段炉管的乙烯裂解炉，该乙烯裂解炉包括辐射段，该辐射段具有换热管(10)，其特征在于，该换热管(10)中设置有第一强化传热元件，其中，

所述第一强化传热元件为第一扭曲片(1)，所述第一扭曲片(1)为一条水平方向上的线段绕自身中点旋转，同时还沿着所述换热管(10)的竖直方向向上或者向下平移而经过的轨迹曲面，在所述换热管(10)设置有所述第一扭曲片(1)的部分管段的横截面中，所述第一扭曲片(1)的截面一直都是所述换热管(10)截面圆的直径，并且所述第一扭曲片(1)包括一对相互平行的上侧边和下侧边，以及一对扭曲边，所述上侧边和所述下侧边与所述换热管(10)的直径相等，两个所述扭曲边始终与所述换热管(10)的管壁接触，所述第一扭曲片(1)具有沿所述换热管(10)的轴向方向从所述第一扭曲片(1)的上侧边至下侧边贯穿形成的竖孔，以使得所述第一扭曲片(1)断开形成两个扭曲部分。

2.根据权利要求1所述的乙烯裂解炉，其特征在于，所述换热管(10)中还设置有第二强化传热元件、第三强化传热元件、第四强化传热元件和第五强化传热元件中的至少一种，其中，

该第二强化传热元件包括所述第一扭曲片(1)和设置在所述第一扭曲片(1)之中的第一套管(3)，该第一扭曲片(1)的内边缘与所述第一套管(3)的外表面相连；

该第三强化传热元件包括第二扭曲片(2)，所述第二扭曲片(2)具有贯穿所述第二扭曲片(2)的表面而形成的边缘闭合的横孔；

该第四强化传热元件包括在横截面上相互垂直设置的所述第一扭曲片(1)和/或第二扭曲片(2)；

该第五强化传热元件包括在横截面上相互垂直设置的两个所述第一扭曲片(1)和设置在该两个第一扭曲片(1)之中的第二套管，该两个第一扭曲片(1)中至少一个的内边缘与所述第二套管的外表面相连。

3.根据权利要求2所述的乙烯裂解炉，其特征在于，所述第一强化传热元件和/或第二强化传热元件和/或第三强化传热元件和/或第四强化传热元件和/或第五强化传热元件关于所述换热管(10)的中心线对称。

4.根据权利要求3所述的乙烯裂解炉，其特征在于，所述第一套管(3)和/或第二套管为圆柱形管，并且该圆柱形管的中心线与所述换热管(10)的中心线重合。

5.根据权利要求2或3所述的乙烯裂解炉，其特征在于，在所述横孔中心处做所述第二扭曲片(2)的切面，所述横孔在该切面上的投影为圆形。

6.根据权利要求1‑3中任意一项所述的乙烯裂解炉，其特征在于，所述换热管(10)中设置的所述强化传热元件的个数为1‑24个。

7.根据权利要求6所述的乙烯裂解炉，其特征在于，所述换热管(10)中设置的所述强化传热元件的个数为2‑10个。

8.根据权利要求6所述的乙烯裂解炉，其特征在于，所述换热管(10)中设置多个所述强化传热元件，相邻所述强化传热元件之间的轴向距离为大于等于15D且小于等于75D。

9.根据权利要求8所述的乙烯裂解炉，其特征在于，所述换热管(10)中设置多个所述强化传热元件，相邻所述强化传热元件之间的轴向距离为大于等于25D且小于等于50D。

10.根据权利要求3所述的乙烯裂解炉，其特征在于，所述第一强化传热元件的竖孔的直径为大于等于0.05D且小于等于0.95D。

11.根据权利要求10所述的乙烯裂解炉，其特征在于，所述第一强化传热元件的竖孔的直径为大于等于0.8D且小于等于0.95D。

12.根据权利要求4所述的乙烯裂解炉，其特征在于，所述第二强化传热元件竖孔的直径和/或所述第一套管(3)和/或所述第二套管的直径为大于等于0.05D且小于等于0.95D。

13.根据权利要求12所述的乙烯裂解炉，其特征在于，所述第二强化传热元件竖孔的直径和/或所述第一套管(3)和/或所述第二套管的直径为大于等于0.8D且小于等于0.95D。

14.根据权利要求5所述的乙烯裂解炉，其特征在于，所述横孔的面积与整个所述第二扭曲片的面积的比值为大于等于0.05且小于等于0.95。

15.根据权利要求14所述的乙烯裂解炉，其特征在于，所述横孔的面积与整个所述第二扭曲片的面积的比值为大于等于0.8且小于等于0.95。

16.根据权利要求2所述的乙烯裂解炉，其特征在于，所述强化传热元件的沿所述换热管(10)的轴向长度和所述换热管(10)的直径之间的比例为1‑10。

17.根据权利要求16所述的乙烯裂解炉，其特征在于，所述强化传热元件的沿所述换热管(10)的轴向长度和所述换热管(10)的直径之间的比例为1‑6。

18.根据权利要求2所述的乙烯裂解炉，其特征在于，所述强化传热元件的旋转角度为90‑1080°。

19.根据权利要求18所述的乙烯裂解炉，其特征在于，所述强化传热元件的旋转角度为120‑360°。

20.根据权利要求1或2所述的乙烯裂解炉，其特征在于，所述扭曲片与所述换热管(10)为铸造或焊接或锻造而成。

21.根据权利要求1或2所述的乙烯裂解炉，其特征在于，所述扭曲片与换热管(10)的管体的材料相同，或者所述扭曲片的材料比所述换热管(10)的管体的材料导热性更好。

22.根据权利要求1所述的乙烯裂解炉，其特征在于，所述强化传热元件在所述换热管(10)中设置在距离所述换热管(10)的进料口0‑0.3m处。

23.根据权利要求22所述的乙烯裂解炉，其特征在于，所述强化传热元件在所述换热管(10)中设置在距离所述换热管(10)的进料口0‑0.1m处。

24.根据权利要求1‑23中任意一项所述的乙烯裂解炉在化工领域中的应用。