專利名稱：蓄熱式燃燒烴類蒸汽裂解爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種以烴類為原料，用蒸汽裂解生產(chǎn)乙烯、丙烯、丁二烯等烯烴產(chǎn) 品的裝置，尤其涉及一種蓄熱式燃燒烴類蒸汽裂解爐。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有烴類蒸汽裂解爐是以使用常規(guī)燃燒器，布置在輻射室側(cè)壁或底部的門型爐。 爐體包括輻射室和對(duì)流室二大部分。烴類-蒸汽裂解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。烴類物料在輻射管 內(nèi)一邊吸熱，一邊進(jìn)行裂解反應(yīng)。裂解氣出輻射管的溫度(COT) —般是830°C 840°C，煙 氣出輻射室的溫度(BWT)高達(dá)1110°C 1140°C。進(jìn)入對(duì)流室的高溫?zé)煔庥脕懋a(chǎn)生超高壓 蒸汽及預(yù)熱工藝物料。離開對(duì)流段最后傳熱面的煙氣溫度一般為110°C 130°C。裂解爐 熱效率為93%左右。熱效率分配，輻射段約為44%左右，對(duì)流段約為49%左右。上述現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下缺點(diǎn)裂解爐有效利用能量后的高溫?zé)煔庖浦翆?duì)流段，至使對(duì)流段排布復(fù)雜，設(shè)備制造 成本高，操作維護(hù)難度大。裂解爐熱效率幾乎已到極限，但裂解熱效率(物料預(yù)熱及裂解反 應(yīng)所需熱量與燃料放熱量之比)卻很低，僅50 %左右，能耗高。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種蓄熱式燃燒烴類蒸汽裂解爐，該裂解爐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、 能耗低，消耗常規(guī)裂解爐約一半的燃料即可獲得同等產(chǎn)量的烯烴產(chǎn)品。本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型的蓄熱式燃燒烴類蒸汽裂解爐，包括爐體、爐框架，所述爐體為箱型結(jié) 構(gòu)，設(shè)置在所述爐框架上，所述爐體內(nèi)設(shè)有輻射室，所述輻射室的兩端墻上設(shè)置多個(gè)蓄熱式 燃燒器；所述輻射室內(nèi)設(shè)置烴類物料裂解裝置，所述烴類物料裂解裝置包括由多根裂解爐 管組成的豎直布置的輻射裂解盤管。由上述本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型所述的蓄熱式燃燒烴類 蒸汽裂解爐，由于爐體的輻射室的兩側(cè)墻上設(shè)置多個(gè)蓄熱式燃燒器，通過蓄熱體使得高溫 煙氣所具有的熱焓傳給了進(jìn)爐的燃燒用空氣，燃燒器實(shí)現(xiàn)高溫空氣燃燒，離開輻射室高溫 煙氣所具有的高位熱焓又循環(huán)回輻射室，燃燒器所供熱量?jī)H為裂解反應(yīng)及爐體散熱損失所 需的熱量，只有少量高熱焓煙氣外排，外排煙氣熱損失降到極限，因此該裂解爐的用能效果 與節(jié)能效果顯著，整個(gè)裂解爐的燃料有效利用率(用于烴類物料加熱和裂解反應(yīng)的有效熱 量與燃料燃燒釋放的總熱量之比)可達(dá)到93%以上。與常規(guī)裂解爐相比，因?yàn)檫M(jìn)爐燃燒用 空氣預(yù)熱溫度高，過?？諝饪稍诘陀? %的條件下完全燃燒，及燃料消耗的大幅減少而煙氣 量大幅減少，使得氮氧化物排放濃度及排放總量顯著減少，提高了環(huán)保效果。
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例蓄熱式燃燒裂解爐正視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例蓄熱式燃燒裂解爐的側(cè)視示意圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例蓄熱式燃燒裂解爐的俯視示意圖。圖中各標(biāo)號(hào)為1_爐體；2-爐框架；3-輻射室；4-蓄熱式燃燒器；5-烴類物料裂
解裝置。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的蓄熱式燃燒烴類蒸汽裂解爐，其較佳的具體實(shí)施方式
包括爐體、爐框架，所述爐體為箱型結(jié)構(gòu)，設(shè)置在所述爐框架上，所述爐體內(nèi)設(shè)有 輻射室，所述輻射室的兩端墻上設(shè)置多個(gè)蓄熱式燃燒器；所述輻射室內(nèi)設(shè)置烴類物料裂解裝置，所述烴類物料裂解裝置包括由多根裂解爐 管組成的豎直布置的輻射裂解盤管。所述烴類物料裂解裝置包括并列設(shè)置的多排輻射裂解盤管，多排輻射裂解盤管與 所述輻射室的兩端墻垂直布置；在與多排裂解盤管垂直對(duì)應(yīng)的輻射室的兩端墻上，每排裂解盤管的兩側(cè)均對(duì)稱分 層設(shè)置多個(gè)蓄熱式燃燒器。所述爐體內(nèi)僅有輻射室，無對(duì)流室。所述蓄熱式燃燒器為單蓄熱燃燒器或雙蓄熱燃燒器，各蓄熱式燃燒器上均設(shè)有燃 料進(jìn)口和排煙/供風(fēng)口。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。本實(shí)施例的蓄熱式燃燒烴類蒸汽裂解爐用于石油化工乙烯裝置。如圖1、圖2、圖3所示，該裂解爐具體包括爐體1、爐框架2、輻射室3、蓄熱式燃 燒器4、烴類物料裂解裝置5;其中，爐體1為箱型結(jié)構(gòu)設(shè)置在爐框架2上，爐體1內(nèi)設(shè)置輻射室3，爐體1內(nèi)還設(shè) 置烴類物料裂解裝置5，烴類物料裂解裝置是由多組爐管構(gòu)成管組，多組裂解爐管垂直并排 設(shè)置在輻射室3內(nèi)；輻射室3的兩端墻上設(shè)置多個(gè)蓄熱式燃燒器4，各蓄熱式燃燒器4上均 設(shè)有燃料進(jìn)口和排煙/供風(fēng)口，燃料進(jìn)口為各蓄熱式燃燒器提供燃料，各蓄熱式燃燒器4的 排煙/供風(fēng)口為間斷交替排出輻射室的煙氣和供給蓄熱式燃燒器燃燒用空氣上述裂解爐中所使用的蓄熱式燃燒器4可根據(jù)燃料的熱值選擇單蓄熱燃燒器和 雙蓄熱燃燒器；對(duì)低熱值燃料(例如PSA尾氣)則選用雙蓄熱燃燒器，煙氣熱量通過蓄熱體全部 回收用以預(yù)熱空氣和燃料；對(duì)高熱值燃料(例如天然氣或煉廠氣)則選用單蓄熱燃燒器，煙氣熱量的大部份 通過蓄熱體回收用以預(yù)熱空氣。蓄熱式燃燒技術(shù)其工作原理是將蓄熱式空氣預(yù)熱器的蓄熱體精制化和微型化，并 與燃料噴嘴結(jié)合成一體而構(gòu)成蓄熱式燃燒器。常溫空氣在通過燃燒器蓄熱體時(shí)被迅速加熱 至高溫，空氣噴入爐膛時(shí)將卷吸煙氣形成貧氧的高溫氣流，在這股氣流附近噴入燃料，燃料 在貧氧(2% 20%)的氣流中燃燒，大大減少NOx的生成。與此同時(shí)，另一側(cè)的燃燒器將
4煙氣吸出，熱煙氣將熱量傳遞給蓄熱體而降溫后經(jīng)后續(xù)設(shè)備由煙 排入大氣。蓄熱式燃燒 器4按一定的頻率切換，使兩側(cè)的蓄熱式燃燒器4在蓄熱和放熱的狀態(tài)下交替工作。本實(shí)施例的裂解爐在應(yīng)用時(shí)，一定溫度的烴類蒸汽工藝物料進(jìn)入輻射室3后，經(jīng) 烴類裂解裝置5爐管迅速被高溫加熱后發(fā)生裂解反應(yīng)，而后迅速出烴類裂解裝置5輻射盤 管離開輻射室3進(jìn)入下游工藝流程。以上就是烴類蒸氣在本實(shí)用新型實(shí)施例的裂解爐內(nèi)裂 解制烯烴產(chǎn)品的實(shí)施過程。綜上所述，本實(shí)用新型實(shí)施例中的裂解爐，利用蓄熱式燃燒器在保證并進(jìn)一步提 高裂解爐熱效率前提下，取消了常規(guī)裂解爐對(duì)流段。使得高溫?zé)煔馑哂械臒犰手饕獋鹘o 了進(jìn)爐燃燒用空氣，實(shí)現(xiàn)高溫空氣燃燒，只有少量高熱焓煙氣外排，將煙氣散失的熱量降到 極限，因此該裂解爐的節(jié)能效果顯著，整個(gè)裂解爐的燃料有效利用率(用于物料加熱和反 應(yīng)的有效熱量與燃料燃燒釋放的總熱量之比)可達(dá)到93%以上。與常規(guī)裂解爐相比，，因?yàn)?進(jìn)爐燃燒用空氣預(yù)熱溫度高，過?？諝饪稍诘陀?%的條件下完全燃燒，及燃料消耗的大幅 減少而煙氣量大幅減少，使得氮氧化物排放濃度及排放總量顯著減少，提高了環(huán)保效果。以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式
，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不 局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到 的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種蓄熱式燃燒烴類蒸汽裂解爐，其特征在于，包括爐體、爐框架，所述爐體為箱型結(jié)構(gòu)，設(shè)置在所述爐框架上，所述爐體內(nèi)設(shè)有輻射室，所述輻射室的兩端墻上設(shè)置多個(gè)蓄熱式燃燒器；所述輻射室內(nèi)設(shè)置烴類物料裂解裝置，所述烴類物料裂解裝置包括由多根裂解爐管組成的豎直布置的輻射裂解盤管。
2.如權(quán)利要求1所述的蓄熱式燃燒烴類蒸汽裂解爐，其特征在于，所述烴類物料裂解 裝置包括并列設(shè)置的多排輻射裂解盤管，多排輻射裂解盤管與所述輻射室的兩端墻垂直布 置；在與多排裂解盤管垂直對(duì)應(yīng)的輻射室的兩端墻上，每排裂解盤管的兩側(cè)均對(duì)稱分層設(shè) 置多個(gè)蓄熱式燃燒器。
3.如權(quán)利要求1或2所述的蓄熱式燃燒烴類蒸汽裂解爐，其特征在于，所述爐體內(nèi)僅有 輻射室，無對(duì)流室。
4.如權(quán)利要求3所述的蓄熱式燃燒烴類蒸汽裂解爐，其特征在于，所述蓄熱式燃燒器 為單蓄熱燃燒器或雙蓄熱燃燒器，各蓄熱式燃燒器上均設(shè)有燃料進(jìn)口和排煙/供風(fēng)口。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種蓄熱式燃燒烴類蒸汽裂解爐，包括爐體、爐框架，爐體內(nèi)設(shè)有輻射室，輻射室的兩端墻上設(shè)置多個(gè)蓄熱式燃燒器；輻射室內(nèi)設(shè)置烴類物料裂解裝置，烴類物料裂解裝置包括由多根裂解爐管組成的豎直布置的輻射裂解盤管。通過蓄熱體使得高溫?zé)煔馑哂械臒犰蕚鹘o了進(jìn)爐的燃燒用空氣，燃燒器實(shí)現(xiàn)高溫空氣燃燒，離開輻射室高溫?zé)煔馑哂械母呶粺犰视盅h(huán)回輻射室，燃燒器所供熱量?jī)H為裂解反應(yīng)及爐體散熱損失所需的熱量，只有少量高熱焓煙氣外排，外排煙氣熱損失降到極限。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能耗低、氮氧化物排放濃度及排放總量少，提高了環(huán)保效果。
文檔編號(hào)C10G9/20GK201737901SQ20102023006
公開日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2010年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月10日
發(fā)明者吳道洪, 張永勝, 王東方, 謝善清, 金芃澔, 馬委元 申請(qǐng)人:吳道洪