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1、 乙烯装置裂解炉的节能技术简析 摘要：乙烯装置中的裂解炉是其主要耗能装置，在乙烯生产的过程中，裂解炉的燃料消耗能量占乙烯装置总耗能的半数以上。因此，通过对乙烯装置裂解炉进行相应的节能和优化操作，可以显著的提高整体乙烯装置的能量转化效率，通过采用合理的节能技术可以有效的提高裂解炉的热工作效率。本文通过论述在乙烯装置裂解炉上应用相应的节能技术，以期提高乙烯装置裂解技术的整体工作水平。关键词：乙烯装置；裂解炉；节能技术当前各大化工原料多来自于石油化学工业，而乙烯装置在石油化工行业中有着重要的地位。乙烯装置裂解炉作为乙烯装置的核心工作装置，它的整体耗能对于整个乙烯装置有着重大的影响。因此，通过降低裂解
2、炉的整体能耗，可以有效地提高乙烯装置的经济性。乙烯装置裂解炉多由对流段，急冷系统和辐射段三部分构成。在辐射段通过燃烧作用可以提供高位热能。对流段的作用是回收产生的高温烟气余热，并且将原料油进行气化，随后将其传送至辐射段进行相应的热裂解作用。而裂解炉中多余的热量则可以用来给锅炉给水进行预热，并将急冷锅炉炉内系统产生的高压蒸汽进行过热。裂解炉中的急冷锅炉系统是将离开辐射段的高温裂解气能量进行回收，并产生饱和的超高压蒸汽。一、更换高选择性辐射段炉管裂解炉的辐射段作为其关键的组成部分，在辐射段中会发生烃类裂解制乙烯的过程。通过对辐射段反应炉管的构型进行相应的更新，可以显著的提高烃类裂解的选择性。起初裂
3、解炉的服务是水平安置的，在后来的发展过程中，逐渐转变成垂直放置。随着裂解炉构造水平的不断提高，辐射段炉管也采用了分支管，再后来则变更改为大容量炉管和高选择性的炉管。裂解炉的辐射段炉管的发展总体趋势于是向着高选择性的趋势前进。首先，对于辐射段炉管的选择应该做到提高反应的整体温度。当前两层高选择性的炉管在裂解的过程中，其温度可达850度以上。而单程的小直径炉管在裂解的过程中温度则可以达到900度左右。同时，还应当缩短烃类裂解过程的停留时间，两程高选择性的炉管，其裂解停留时间应当控制在0.25秒以内，单程的小直径炉管则应当将停留时间控制在0.12秒以内。最后，还应当做到降低裂解烃分压。如果想要实现降
4、低烃分压的效果，可以通过降低炉管内的阻力和出口压力的方式来实现。通过采用高选择性辐射段炉管，可以有效地提高乙烯的收率，还能够降低裂解炉对原材料的消耗，从而实现节能的效果。二、提高裂解炉的热工作效率当前各类能源物资相对紧张，并且燃料的价格也在逐年递增。随着裂解炉规模的不断扩大，各个乙烯专利商也在不断更新其专业技术手段，为了更好的实现裂解炉的热效率提高，降低裂解炉对于燃料的消耗，以此来提高裂解炉工作的经济效益。近年来，随着裂解炉构造技术水平的不断提高，通过对裂解炉进行合理的整体设计，裂解炉的热效率可以实现93%以上。提高热效率的主要措施是通过降低烟囱排烟的温度，并且对于空气过剩系数进行合理的控制，
5、同时还应提前预热燃烧空气和燃料气，并对裂解炉进行仔细的绝热保温操作。1.降低对流段末端物料的温度对对流段末端物料进入对流段的温度进行合理的控制，也可以提高裂解炉的热效率。可以通过降低排烟温度，来降低对流段末端物料的温度，通过提高传热面积来实现这一目的，但同时也应当注意烟道气的露点，应当注意避免出现露点腐蚀的现象。同时，对流段的高度对烟气的温度也有一定的影响作用。2.提高烟气侧传热系数通过提高烟气的侧转热系数，可以有效地降低排烟温度。可以通过安装相应的引风机来对炉膛内进行负压，从而提高炉膛内的烟气流速，实现提高烟气侧传热系数的目的。还可以安装翅片管，它不仅可以提高传热面积，还能够有效地提高烟气的
6、侧传热系数。最后，应当定时对传热表面的污垢进行及时的清理，这样可以降低烟气侧热阻，从而有效地提高烟气侧传热系数，更好的对排烟温度进行降低，提高裂解炉的热效率。当翅片管的污垢较多时，烟气侧传热系数会显著降低，此时会严重影响其传热效率。因此，烧油的裂解炉应当设置自动吹灰器，以达到即使吹扫灰尘的目的。当裂解炉的热效率明显下降时，应当及时停用并对裂解炉进行相应的清理。3.优化对流段换热管布置通过降低排烟温度，可以显著地提高裂解炉的热效率。可以降低排烟温度，从而对热损失进行合理的控制。优化对流段换热管的布置情况，可以有效地降低排烟温度。排烟温度受到原材料进入对流段的温度以及原材料的性质和其燃烧性质等影响
7、。因此，在保持横跨温度不变的基础下，可以通过增加管排数来提高热效率。但在管排数增加到一定程度后，热效率变不再提高，因为热效率与原材料的性质以及温度也有着一定的联系。三、抑制结焦当烃类物质在辐射段炉管内发生反应的过程中，会在炉管表面结焦，此时就会提高炉管的传热热阻，明显地降低炉管的传热系数。当炉管的表面出现结焦的现象时，裂解炉为了维持其出口的温度，则需要不断提高烟气的温度，此时就会出现损耗燃料的现象。因此，应当定期的对裂解炉进行除焦的处理。这样不仅可以降低运转在线率，还可以有效地提高炉管的使用寿命。当前，延长运转周期的主要措施是通过在辐射段炉管内表面喷涂特定的涂层来实现抑制的目的。还可以通过采用
8、抑制结焦的技术，来降低焦的生成，以此来提高炉管传热热阻的目的。可以在炉管内采用结焦抑制剂，还可以将形成的结焦，经催化气转化为一氧化碳和氢气。在炉管的表面涂有特定的材料，也可以降低焦的生成率。总结综上所述，通过提高乙烯装置裂解炉的节能技术水平，可以有效的提高生产过程中的工作效率，提高裂解炉的经济效益。因此，应当重视节能技术在乙烯装置裂解炉上的应用。本文通过论述具体的乙烯装置裂解炉节能具体操作，并分析了裂解炉节能技术的应用效果，以期能更好的提高乙烯装置的整体生产效率，并降低燃料的消耗。参考文献1 王子宗 , 何细藕 . 乙烯装置裂解技术进展及其国产化历程 J. 化 工 进 展 ,2014(01).2 王笑克 , 耿焕凤 . 新型节能炉衬在齐鲁石化乙烯装置裂解炉上 的应用 J. 乙烯工业 ,2014(01).3 代兵 , 马斌良 , 黄斌 . 乙烯装置裂解炉节能技术应用分析 J. 乙 烯 工 业 ,2015(02). -全文完-
