[实用新型]一种烃类蒸汽裂解炉辐射段炉管

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种烃类蒸汽裂解炉辐射段炉管。

背景技术

裂解装置是石油化工的“龙头”，是生产乙烯、丙烯、丁二烯和苯、甲苯、二甲苯等重要基本化工原料的最主要的手段之一。烃类蒸汽裂解炉是裂解装置的主反应器，是装置最关键的核心设备之一。辐射炉管是烃类蒸汽裂解炉最主要的部件。这个部件的结构型式、排布方式、几何形状和尺寸等，对于该裂解炉的工艺性能(目的产品收率、能耗等)、运行周期、炉管使用寿命起着举足轻重的作用，也是该型裂解炉区别于其它型式裂解炉的主要标志。

多年来，业内许多企业或人士在烃类蒸汽裂解炉、特别是其辐射段炉管方面做了许多工作。在采用可耐更高温度合金钢的同时，大家都在寻求最佳的炉管结构型式、排布方式、几何形状和尺寸以及这些要素之间的最佳配合。

双程、直通、变径，是既适应管内裂解反应关于低烃分压、短停留时间、大裂解深度要求，又适应管外高强度给热要求的最简洁的炉管形状之一。但在如何连接两程炉管的问题上，人们却采用了不同的方法。一种方法是用“S”形连接管从一侧绕过相邻炉管来连接本炉管的两程。但这种“S”形连接管的重心位于各直管段轴线所在垂直平面之外，容易给整根炉管一个偏心附加应力，造成整根炉管的垂直管轴线偏离原有的垂直平面，给裂解反应带来不利影响，在温度很高的工作状态下尤其不利。另一种方法则将辐射段炉管的进口管和出口关交替布置，错开空间，以避免连接管的重心偏离。但这样却致使在同一组炉管中，相邻管程内物料的流向相反。而炉管中进料和出料的裂解反应，对给热强度的要求是不一样。这样的进出口交替布置，给裂解反应热强度的控制造成了困难。而且，进出口管交替布置，也使对流段到辐射段的进料横跨管以及辐射段外出料集合管的长度没有必要地加长，炉管出口到急冷锅炉间的距离没有必要地加长，不利于迅速启动和迅速终止裂解反应。而迅速启动和迅速终止裂解反应，是由裂解反应机理决定了的、最基本的工艺要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是设计一种连接管的重心位于各直管段轴线所在垂直平面内，同一组炉管中，相邻管程内物料的流向一致的烃类蒸汽裂解炉辐射段炉管。

本实用新型所述的是一种烃类蒸汽裂解炉辐射段炉管。其每根单管是包括进口直管、出口直管和连接管的一根整体管；连接管位于每根单管的中段连接进口直管和出口直管，形状为对称在两直管轴线所形成的平面两边，垂直于两直管轴线所形成的平面，但不在同一个垂直平面，底部连接的两个半椭圆环形管，底部连接点与两直管连接的两个点在两直管轴线所形成的平面上，两直管连接的两个点连线为水平线；一组炉管由多根单管构成，各进口直管依次并列排列，各出口直管也依次并列排列，所有直管的轴线都在同一个平面上，进口直管与出口直管互不交错；每一根连接管形状为对称在直管轴线所形成的平面两边，垂直于直管轴线所形成的平面，但不在同一个垂直平面，底部连接的两个半椭圆环形管，所有连接管呈现相互平行的之间没有交叉的弹簧状管。

本实用新型避免了上述人们一些做法的缺点，在众多相互矛盾的要求交汇作用下，找到了一个各要素作用均衡、尤其是应力作用均衡的炉管结构型式、排布方式与立体几何形状，并使这些要素很好地配合了起来。在降低或消除底部连接管对辐射炉管的附加应力、避免或减小辐射炉管的弯曲变形的同时，为裂解反应条件的改善(迅速启动和迅速终止裂解反应)提供了条件，也延长了裂解炉的运行周期和辐射炉管的使用寿命。

本实用新型已经可以直接应用于烃类蒸汽裂解炉的设计和制造，并取得上述良好的效果。

附图说明

图1烃类蒸汽裂解炉辐射段炉管组的立体几何形状示意图。

图2烃类蒸汽裂解炉辐射段炉管组局部示意图。

图3烃类蒸汽裂解炉辐射段炉管组俯视图。

图4烃类蒸汽裂解炉辐射段炉管单管俯视图。

其中：1进口直管，2出口直管，3连接管。

具体实施方式

本实用新型所述的是一种烃类蒸汽裂解炉辐射段炉管。其每根单管是包括进口直管1、出口直管2和连接管3的一根整体管；连接管位于每根单管的中段连接进口直管和出口直管，形状为对称在两直管轴线所形成的平面两边，垂直于两直管轴线所形成的平面，但不在同一个垂直平面，底部连接的两个半椭圆环形管，底部连接点与两直管连接的两个点在两直管轴线所形成的平面上，两直管连接的两个点连线为水平线；一组炉管由多根单管构成，各进口直管依次并列排列，各出口直管也依次并列排列，所有直管的轴线都在同一个平面上，进口直管与出口直管互不交错；每一根连接管形状为对称在直管轴线所形成的平面两边，垂直于直管轴线所形成的平面，但不在同一个垂直平面，底部连接的两个半椭圆环形管，所有连接管呈现相互平行的之间没有交叉的弹簧状管。