乙烯裂解爐的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于石油化工領(lǐng)域的生產(chǎn)設(shè)備，具體涉及一種乙烯裂解爐，包括爐體內(nèi)設(shè)置的裂解管，所述裂解管的管壁外布設(shè)有電阻絲，所述裂解管兩端分別設(shè)有進(jìn)料口和出料口，所述裂解管為至少兩個(gè)且各裂解管之間相互平行，所述電阻絲穿插設(shè)置在各裂解管之間。本發(fā)明設(shè)計(jì)旨在對(duì)現(xiàn)有的管式乙烯裂解爐進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)，采用電阻絲加熱技術(shù)，使電能轉(zhuǎn)化為熱能來提供乙烯裂解爐中烷烴裂解的所需要的能量，以提高乙烯裂解爐裂解選擇性，降低反應(yīng)器能耗，減少大氣污染。
【專利說明】乙烯裂解爐

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于石油化工領(lǐng)域的生產(chǎn)設(shè)備，具體涉及一種乙烯裂解爐。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著石化工業(yè)的發(fā)展，乙烯裝置的規(guī)模不斷擴(kuò)大，許多石化公司投入大量的資金 和技術(shù)力量去研究新型的乙烯裂解爐。通過理論與實(shí)踐的結(jié)合，研究人員了解了烴類裂解 的原理和反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，根據(jù)這些知識(shí)建立數(shù)學(xué)模型，并利用計(jì)算機(jī)技術(shù)將多門學(xué)科有效的 結(jié)合起來，促進(jìn)了乙烯裂解爐技術(shù)的發(fā)展。為了提高乙烯裂解爐的性能，研究人員對(duì)輻射 管構(gòu)型進(jìn)行了多樣化的設(shè)計(jì)，使得能夠提高原料的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物的選擇性、收率。20世紀(jì) 60年代初期，乙烯裂解爐輻射段爐管為水平布置，停留時(shí)間長且能力小，60年代后期開 始采用垂直排列的輻射段爐管，70年代開始采用分支管，在80年代主要集中在降低停留 時(shí)間以提高乙烯、丙烯的選擇性。為了克服乙烯裂解爐的產(chǎn)物選擇性不高，研究人員從原料 入手，改變反應(yīng)器，使得反應(yīng)器能夠靈活適應(yīng)多種原料，不僅僅只限于氣體原料，還從乙烷、 液化石油氣、石腦油、柴油出發(fā)，改進(jìn)現(xiàn)有的乙烯裂解爐。為了提高乙烯裂解爐的使用壽 命，研究人員尋找一系列的抑制結(jié)焦的方法，在很大程度上減少了裂解管內(nèi)的結(jié)焦，但是， 卻不能從根本上消除結(jié)焦影響?？偟膩碚f，技術(shù)人員一直在解決傳統(tǒng)乙烯裂解爐中所存在 的各種問題，卻沒有考慮到乙烯生產(chǎn)技術(shù)要適應(yīng)新的國內(nèi)國外環(huán)境，一味的提高乙烯的產(chǎn) 量，卻忽視了新技術(shù)的開發(fā)對(duì)能源的需求以及對(duì)環(huán)境影響。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種乙烯裂解爐，該乙烯裂解爐不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，同時(shí) 提高了能源的利用率。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：一種乙烯裂解爐，包括爐體內(nèi)設(shè)置 的裂解管，所述裂解管的管壁外布設(shè)有電阻絲，所述裂解管兩端分別設(shè)有進(jìn)料口和出料口， 所述裂解管為至少兩個(gè)且各裂解管之間相互平行，所述電阻絲穿插設(shè)置在各裂解管之間； 進(jìn)一步的，所述爐體內(nèi)設(shè)有電阻絲陶瓷框，所述電阻絲的兩端固定在電阻絲陶瓷框的 兩個(gè)對(duì)邊上； 進(jìn)一步的，所述爐體內(nèi)還設(shè)有兩塊相互平行的密封鋼板，所述裂解管的兩端分別穿過 兩塊密封鋼板且裂解管的管壁與密封鋼板之間密封連接； 進(jìn)一步的，所述兩塊密封鋼板彼此相對(duì)的板面上均設(shè)有用于安裝電阻絲陶瓷框的連接 部，所述連接部呈條槽狀，所述電阻絲陶瓷框的兩條對(duì)邊即固定電阻絲的兩條對(duì)邊分別卡 接在兩塊密封鋼板的連接部的條槽內(nèi)； 所述兩塊密封鋼板的外側(cè)各設(shè)有一個(gè)密封罩，所述密封罩與密封鋼板圍合成密封腔 體，所述裂解管與該密封腔體連通，所述兩個(gè)密封腔體上分別設(shè)有進(jìn)料管和出料管； 所述電阻絲呈螺旋狀盤繞設(shè)置； 所述進(jìn)料管和出料管均至少設(shè)有三個(gè)。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)效果在于： 提1?經(jīng)濟(jì)性 由于電阻絲乙烯管式裂解爐沒有設(shè)置對(duì)流段，設(shè)計(jì)直接使用電阻絲加熱原料油進(jìn)行 氣化。而且電阻絲乙烯管式裂解爐沒有排煙損失，使得熱損失降低。天然氣、甲烷、助燃性 氣體以及液體燃料的運(yùn)輸、儲(chǔ)存和安全維護(hù)需要大量資金，這就使得生產(chǎn)成本較高。改用電 阻絲乙烯管式裂解爐，不需要任何氣液燃料，因此可以省去這些資金的投入。
[0006] 提高安全性 傳統(tǒng)乙烯裂解爐在乙烯生產(chǎn)過程中，直接利用火焰噴頭燃燒加熱裂解管，裂解管長期 處于火焰燃燒中，材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化，降低了生產(chǎn)的安全性。電阻絲乙烯管式裂 解爐采用電阻絲產(chǎn)熱以傳熱形式間接加熱裂解管，避免火焰直接接觸裂解管，這樣，使得裂 解管材料比較穩(wěn)定，有效提高了裂解管的使用壽命。燃料的運(yùn)輸與儲(chǔ)存也存在不安全性。道 路運(yùn)輸、管道運(yùn)輸、以及石油工廠內(nèi)部燃料的儲(chǔ)存，都存在危險(xiǎn)性。電阻絲乙烯管式裂解爐 的設(shè)計(jì)則可以降低上述危險(xiǎn)性。
[0007] 提高環(huán)保性 傳統(tǒng)乙烯裂解爐燃料燃燒會(huì)產(chǎn)生大量溫室氣體10?,導(dǎo)致全球溫室效應(yīng)的加重，對(duì)環(huán) 境危害很大，電阻絲乙烯管式裂解爐采用電阻絲加熱，不會(huì)產(chǎn)生任何污染性氣體，有效的降 低溫室氣體對(duì)環(huán)境的危害性。
[0008] 提高能量的利用率 在傳統(tǒng)乙烯裂解爐生產(chǎn)過程中，會(huì)排放大量的煙道氣，隨著煙道氣的排放會(huì)帶走大量 的能量，導(dǎo)致生產(chǎn)過程中能量的利用率較低。電阻絲乙烯管式裂解爐，采用電阻絲加熱，不 會(huì)產(chǎn)生任何煙道氣，使得能量損失降低，以提高生產(chǎn)過程中能量的利用效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 圖1是本發(fā)明的俯視圖； 圖2是圖1的A-A剖視圖； 圖3是圖2的B-B剖視圖； 圖4是本發(fā)明的電阻絲陶瓷框結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是本發(fā)明的電阻絲陶瓷框與鋼板連接部卡接結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6是圖5的C-C剖視圖； 圖7是本發(fā)明裂解管與密封鋼板連接結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0010] 下述實(shí)施例是對(duì)于本
【發(fā)明內(nèi)容】
的進(jìn)一步說明以作為對(duì)本發(fā)明技術(shù)內(nèi)容的闡釋，但 本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容并不僅限于下述實(shí)施例所述，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以且應(yīng)當(dāng)知曉任 何基于本發(fā)明實(shí)質(zhì)精神的簡(jiǎn)單變化或替換均應(yīng)屬于本發(fā)明所要求的保護(hù)范圍。
[0011] 如圖1、2所示一種乙烯裂解爐，包括爐體10內(nèi)設(shè)置的裂解管11，所述裂解管11的 管壁外布設(shè)有電阻絲12,所述裂解管11兩端分別設(shè)有進(jìn)料口和出料口，所述裂解管11為 至少兩個(gè)且各裂解管11彼此間相互平行，所述電阻絲12穿插設(shè)置在各裂解管11之間空隙 中。
[0012] 如圖2所示，所述爐體10內(nèi)還設(shè)有兩塊相互平行的密封鋼板13,所述裂解管11的 兩端分別穿過兩塊密封鋼板13且裂解管11的管壁與密封鋼板13之間密封連接。裂解管 11兩端采用螺母固定在乙烯裂解爐兩端的密封鋼板13上，利用墊片、墊圈、螺母等緊固件， 將裂解管11緊緊固定在密封鋼板13上，使得進(jìn)口原料氣與裂解管11加熱段隔絕開來。如 圖7所示，采用兩端拉絲的裂解管11與螺母133匹配，裂解管11上端與密封鋼板13固定 時(shí)，與密封鋼板13緊連的上部依次為耐高溫密封墊片131、密封墊圈132、螺母133,與密封 鋼板13緊連的下部依次為耐高溫密封墊片131、密封墊圈132、螺母133,利用螺母133緊固 作用，將裂解管11與密封鋼板13連接在一起。密封鋼板兩端的耐高溫密封墊片131在螺 母的作用下，起到密封的作用，使得使得進(jìn)口原料氣與裂解管11加熱段隔絕開來。裂解管 11下端與密封鋼板13連接與上面所述相同。
[0013] 如圖3、5、6所示，所述兩塊密封鋼板13的內(nèi)側(cè)板面上均設(shè)有用于安裝電阻絲陶瓷 框17的連接部18,所述連接部18呈條槽狀，所述電阻絲陶瓷框17的兩條對(duì)邊即固定電阻 絲12的兩條對(duì)邊分別卡接在兩塊密封鋼板13的連接部13的條槽內(nèi)。
[0014] 如圖1、2所示，所述兩塊密封鋼板13的外側(cè)各設(shè)有一個(gè)密封罩14,所述密封罩14 與密封鋼板13圍合成密封腔體，所述裂解管11與該密封腔體連通，所述兩個(gè)密封腔體上分 別設(shè)有進(jìn)料管15和出料管16,所述進(jìn)料管15和出料管16均至少設(shè)有三個(gè)。所述密封腔體 是裂解原料的緩沖空間，從進(jìn)料管15進(jìn)入到緩沖空間的原料，再通過連接在密封鋼板13上 的裂解管11進(jìn)行裂解，生成乙烯。生成的乙烯再進(jìn)入到下端密封腔體中，最后通過出料管 16輸出。
[0015] 如圖4、6所示，如圖所述爐體10內(nèi)設(shè)有電阻絲陶瓷框17,所述電阻絲12的兩端固 定在電阻絲陶瓷框17的兩個(gè)對(duì)邊上。所述電阻絲12呈螺旋狀盤繞設(shè)置。本設(shè)計(jì)所采用的 電阻絲12為彈簧式電阻絲，可以提高電阻絲12的發(fā)熱性能。彈簧式電阻絲通過兩端旋鈕 19固定在耐高溫的陶瓷框17上，耐高溫陶瓷框17內(nèi)部對(duì)各電阻絲12進(jìn)行連接，形成一 個(gè)完整的電路。再將電阻絲陶瓷框17堅(jiān)直插入焊接在乙烯裂解爐上下密封鋼板13上的凹 槽內(nèi)，外部通過導(dǎo)線，將電阻絲陶瓷框17連接成一通路，外加電源對(duì)電阻絲12進(jìn)行加熱。
[0016] 上述結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于：對(duì)乙烯裂解爐進(jìn)行維修時(shí)，電阻絲12的安裝和拆卸比較方 便，可直接將電阻絲陶瓷框17從密封鋼板13上的凹槽中抽出進(jìn)行操作。如需更換新的電 阻絲12,直接打開旋鈕19,進(jìn)行更換，也可以更換整塊電阻絲陶瓷框17。在實(shí)際生產(chǎn)過程 中，需要改變電阻絲12所提供的熱量時(shí)，可通過改變外部電壓或者電流，同樣，也可以通過 增加或者減少電阻絲12的根數(shù)來達(dá)到所要求的目標(biāo)。
【權(quán)利要求】
1. 一種乙烯裂解爐，其特征在于：包括爐體（10)內(nèi)設(shè)置的裂解管（11)，所述裂解管 (11)的管壁外布設(shè)有電阻絲（12)，所述裂解管（11)兩端分別設(shè)有進(jìn)料口和出料口，所述裂 解管（11)為至少兩個(gè)且各裂解管（11)彼此間相互平行，所述電阻絲（12)穿插設(shè)置在各裂 解管（11)之間空隙中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的乙烯裂解爐，其特征在于：所述爐體（10)內(nèi)設(shè)有電阻絲陶瓷 框（17)，所述電阻絲（12)的兩端固定在電阻絲陶瓷框（17)的兩個(gè)對(duì)邊上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的乙烯裂解爐，其特征在于：所述爐體（10)內(nèi)還設(shè)有兩塊相互 平行的密封鋼板（13)，所述裂解管（11)的兩端分別穿過兩塊密封鋼板（13)且裂解管（11) 的管壁與密封鋼板（13)之間密封連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的乙烯裂解爐，其特征在于：所述兩塊密封鋼板（13)的內(nèi)側(cè)板 面上均設(shè)有用于安裝電阻絲陶瓷框（17)的連接部（18)，所述連接部（18)呈條槽狀，所述電 阻絲陶瓷框（17)的兩條對(duì)邊即固定電阻絲（12)的兩條對(duì)邊分別卡接在兩塊密封鋼板（13) 的連接部（13)的條槽內(nèi)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的乙烯裂解爐，其特征在于：所述兩塊密封鋼板（13)的外側(cè)各 設(shè)有一個(gè)密封罩（14)，所述密封罩（14)與密封鋼板（13)圍合成密封腔體，所述裂解管（11) 與該密封腔體連通，所述兩個(gè)密封腔體上分別設(shè)有進(jìn)料管（15)和出料管（16)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的乙烯裂解爐，其特征在于：所述電阻絲（12)呈螺旋狀盤繞設(shè) 置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的乙烯裂解爐，其特征在于：所述進(jìn)料管（15)和出料管（16)均 至少設(shè)有三個(gè)。
【文檔編號(hào)】C07C4/04GK104371754SQ201410601195
【公開日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月1日
【發(fā)明者】韓清, 謝成根, 孫雅泉 申請(qǐng)人:韓清