熱解加熱爐的製作方法
2023-05-31 09:45:06 2
專利名稱：熱解加熱爐的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種經改進的熱解加熱爐，用以將複雜的烴分子裂解成較簡單的單元。
現有技術熱解加熱爐的例子有頒發給E.H.Palchik等人的美國專利3，274，978，該熱解加熱爐有兩個並排的輻射加熱區，兩輻射加熱區上方配置有單個對流區。多個垂直配置的管排由輻射加熱區各壁上的多個垂直成列配置的高強度輻射燒嘴加熱。
按照本發明的一個方面，本發明提供一種這樣的熱解加熱爐，該熱解加熱爐有一個輻射加熱段和一個對流加熱段，對流加熱段位於輻射加熱段上方，偏離輻射加熱段，氣流可以在對流加熱段與輻射加熱段之間流通。
輻射加熱段配備有至少兩列垂直管，各列中的垂直管都在垂直於通過對流段縱軸線的垂直平面的單個平面內。
輻射段的底板上設有多個輻射燒嘴，各列管的各側有一列燒嘴。
輻射段最好取這樣的形式，使輻射段的寬度與輻射段的長度大致相等，即，輻射段的寬度為輻射段長度的80%至120%，最好是長度的90%至110%。
在一個特別值得推薦的實施例中，輻射段的高度也與輻射段的長度大致相等，因而輻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個或多個供通入各管中的物料流通用的通路(形成一個或多個通路的管子叫做「管排」)，且每一列的管子可以包括一個或多個管排。
例如，舉例說，在一個實施例中，一個單列的兩個管可以互連起來形成兩個通過輻射段的垂直通道(雙通道管排)，且這樣的列可以有多個雙通道管排。同樣，可以把三個或更多的管子互連起來形成三個或多個通過輻射加熱段的通路，且各列可以有一個、兩個或多個這樣的管排。製造具有兩個或多個通路的管排時，形成第一通道的多個管子可以與形成第二通道的單管互連起來。
各列中的管子，內徑可以相同，也可以不同。
輻射段的各管排是用來進行停留時間短的裂解，生產乙烯用的(停留時間小於0.5秒)。通常，停留時間不小於0.07秒，因而管排最好設計成供停留時間不大於0.2秒用。
輻射段的一個管排的總長度通常起碼為30英尺，且通常不超過80英尺，管列可以由一根或多根長度適當的管子構成。管排的總長度、內徑和其它條件都應相互配合，以達到上述短停留時間的要求。
按照一個較佳實施例，加熱爐的高度(平行於各管的方向)約為20至45英尺，同時加熱爐的長度和寬度如上述那樣，其大小具有一定的關係。
在一個特別值得推薦的實施例中，輻射段中起碼有十六個管排(各管排可以由一根、兩根或多根的管子製成)。
熱解加熱爐中使用的各垂直管，其內徑通常為1英寸至4英寸，入口管的內徑最好為1英寸至2英寸。各管內可以是光滑的，也可以有凸稜。管排的出口管，其直徑可以較大。
各管配置成管排形成多個通道時，可以配置得使多根管個個都可以通料，同時這些多根管形成通過輻射段的單個通道，從輻射區出來後進入一根與直徑較大的單管連接的岐管，以形成通過輻射段的第二通道。
下面根據附圖中所示的一個實施例進一步說明本發明的內容。
圖1是熱解加熱爐的簡化示意圖。
圖2是熱解加熱爐中單列管的簡化示意圖。
管排的各出口最好接到用以將流出料迅速冷卻到裂解溫度以下的適當送料管線熱交換器上。
在一些較佳實施例中，從管排提取的流出料的溫度約為1400°F至1750°F。
如本技術領域中所周知的那樣，通入各管排的物料通常是用蒸汽稀釋的。
現在參看附圖。從圖中可以看到，熱解加熱爐10有一個輻射段11和一個對流段12，對流段12在輻射段11的上方，且橫向偏離輻射段11，氣流可以通過水平通道13在輻射段11內部與對流段12之間流通。
輻射段11包括多列垂直管14，各列管14處在基本上垂直於通過對流段12的縱軸線的平面的單個平面上。從圖1中可以看到，垂直管14有四列。
輻射段11有多個安置在其底板上的輻射燒嘴15。各燒嘴15成列排列，各列與垂直管14的各列平行，且各列管14配備有兩列在底板上的燒嘴15，一列垂直管14的各側有一列燒嘴。垂直管各側的各燒嘴最好與各垂直管等間距。將各列中的各垂直管14互連起來，形成熱解物料用的輻射管排。
如圖1和圖2所示，各列中的各管14配置得使其形成兩個供通入的待熱解的烴料流通的通路。更詳細地說，排成一列的多根管14a與水平岐管21連接，水平岐管21則與內徑大於管14a的垂直管14b相連接。各管14a的上端與入口岐管22相連接，供將烴料通入各管14a之用，各管14b的頂部則與送料管線熱交換器23相連接，供接收熱解流出料之用。這樣，如圖中所示，待熱解的烴料通入各管14a的頂部，往下通過各管14a送入岐管21，然後向上通過各管14b，引入送料管線熱交換器23中。如本技術領域中所周知的那樣，在待熱解的物料可以在對流段12的各對流管24中預熱，同時將預熱過的物料通過各岐管22引入各管14a中。
例如，舉例說，可以將單列的垂直管分成兩組管，各組管形成一個管排。各管排由十二根形成第一通道的管子14a組成，各十二根管子14a與形成第二通道的單管14b連接。
在一個較佳實施例中，輻射段11的高度長度和寬度彼此相等。
雖然這裡示出的是個具有單個輻射段的加熱爐，但加熱爐也可以製成具有兩個輻射段的那一種，氣流可以在各輻射段與對流段之間流通。
權利要求
1.一種熱解加熱爐，包括一個輻射段；一個對流段，氣流可在此對流段與輻射段之間流通；至少兩列垂直管，位於輻射段中，所述輻射段中裝有至少兩列垂直管，該兩列垂直管在垂直於一個通過對流段縱軸線的平面的平面上彼此平行；多個輻射燒嘴，位於輻射段的底板上成列平行於各垂直管排列，各列垂直管的第一列燒嘴在各垂直管的一側，第二列燒嘴在各垂直管的另一側，所述輻射段的寬度基本上與其長度相等。
2.如權利要求1所述的加熱爐，其特徵在於，單列中的各管相互連接，形成多個管排。
3.如權利要求2所述的加熱爐，其特徵在於，管排中的各管的直徑不同。
4.如權利要求3所述的加熱爐，其特徵在於，管排中的各管互連起來形成兩個通過輻射段的垂直通道。
5.如權利要求3所述的加熱爐，其特徵在於，管排的長度為30英尺至80英尺。
6.如權利要求2所述的加熱爐，其特徵在於，輻射段的高度大致上與其寬度相等。
7.如權利要求6所述的加熱爐，其特徵在於，管排的長度為30英尺至80英尺。
8.如權利要求7所述的加熱爐，其特徵在於，管排中的各管互連起來形成兩個通過輻射段的垂直通道。
全文摘要
熱解加熱爐10輻射段中的各垂直管14成多個平行列排列，各列處在一個垂直於通過加熱爐對流段軸線的平面的平面上。輻射段最好呈立方形，各管則由與各管平行排成多列的底板燒嘴加熱。
文檔編號C10G9/00GK1067669SQ92104888
公開日1993年1月6日 申請日期1992年6月17日 優先權日1991年6月17日
發明者J·M·費爾南德斯-鮑吉, J·V·奧爾巴諾 申請人:Abb.魯姆斯克雷斯特公司