[实用新型]一种乙烯裂解炉

说明书

技术领域

本实用新型属于石油化工领域，具体涉及一种石油化工生产中的乙烯裂解炉的炉管结构。

背景技术

在乙烯装置中，裂解炉是核心设备。辐射炉管的设计是决定裂解选择性、提高裂解产品的烯烃收率和提高对不同裂解原料适应性的关键。改进辐射盘管的结构和排布，成为管式裂解炉技术发展中最核心的部分。20多年来，相继出现了单排分支变径管、混排分支变径管、不分支变径管、单程等径管等不同结构的辐射炉管。

炉管的排列方式从最初的单排发展到双排，对单排而言，相同的能力需要更大的占地面积，其优势是炉管周向温度分布均匀，存在遮蔽的情况较少；对双排而言，大大缩小了裂解炉的占地面积，但遮蔽的状况比较严重，影响了炉管周向温度分布。

美国鲁姆斯克雷斯特公司在专利CN1067669中公布了其炉管排布，其入第一程管为6根，第二程管为一根，第一程管在下部通过一集合管与第二程管连接。此种结构，由于第一程管为多根、第二程管为一根，在炉管受热膨胀时，第二程管先向下膨胀，第一程管在第二程管的牵引下向下运动，其中离第二程管远的受力较小、靠近第二程管的受力较大，加上下部集合管为刚性连接，其结果是集合管靠近第二程管最低，斜向集合管最远端第一程管，这样的结果是当地一程管无法随第二程管运动时，就会造成炉管弯曲。

埃克森美孚化学专利公司在CN1259981专利中公布了一种排布，同时，US6528027专利公布了另一种排布，这两种结构炉管共同的缺点是由于第一程管下部向外倾斜、而第二程管未向相反方向倾斜，同时相邻第一程管往另一侧倾斜，其结果是在炉管受热状态下，整个辐射炉管不能很好地保持单排，会自然地为消除应力而成为双排。

EP1146105专利公开了这样的炉管结构排布的裂解炉：两程辐射段炉管垂直排列在辐射段炉膛里，一程管和二程管的直管排列在一个平面里，一程直管和二程管分别通过S形管与一个弯管连接，一程管和二程管的S形管分别平行，连接弯管可以是半圆形、半椭圆形或半卵形，各弯管与直管所在平面所成角度相同。但2-1型炉管由于在第一程2根管下部有一Y型管，虽然其炉管排不克服了上述炉管结构的缺点，仍然会因与Y型管连接的两根管的膨胀会有差别而出现弯曲。

从上述现有技术中可以看出，现有的炉管排布都不能避免炉管的变形和偏移，而且此种变形导致炉管受热不匀，从而使炉管进一步变形和偏移，不利于提高吸收率，并且导致裂解炉寿命降低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种具有能保持受热均匀、机械性能好且寿命延长的两程辐射炉管的乙烯裂解炉。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种乙烯裂解炉，包括高压汽包、对流段、辐射段、垂直布置在辐射段的多组辐射炉管、燃烧器、急冷锅炉；每个辐射炉管包括一个第一程管和一个第二程管以及用于连接第一程管和第二程管的一个连接件；裂解物料由第一程管的入口端引入，由第二程管的出口端引出；所述第一程管和第二程管为不分支炉管，且各炉管中心线在同一个平面上；所述连接件为一立体结构件，包括入口弯管、回弯管和出口弯管；每一根第一程管远离其入口端的一端与一根入口弯管的一端相连通，入口弯管的另一端与一根回弯管的一端相连通，回弯管的另一端与出口弯管一端相连通，出口弯管的另一端与第二程管远离其出口端的一端相连通；所述入口弯管与出口弯管分别位于所述第一程管和第二程管炉管中心线所在平面的两侧；一组入口弯管的中心线所形成的平面与一组出口弯管的中心线所形成的平面相交(端视图)，交线位于第一程管和第二程管炉管中心线所在的平面上，并关于此平面对称；连接一组入口弯管和一组出口弯管的回弯管相互平行，其俯视投影为长度相同的直线段；所述各连接件的侧视投影为同一条对称的连续封闭曲线。

本实用新型乙烯裂解炉的辐射炉管可以是，所述各第一程管平行，各第二程管平行，且第一程管和第二程管平行；所述第一程管和第二程管的炉管中心线所在平面的俯视投影为一直线；所述各入口弯管平行，其俯视投影与所述直线所成入口角度相同；所述各出口弯管平行，其俯视投影与所述直线所成出口角度相同，所述出口角度与所述入口角度相同。

本实用新型乙烯裂解炉的辐射炉管可以是，所述各第一程管平行，各第二程管平行，且第一程管和第二程管平行；所述第一程管和第二程管的炉管中心线所在平面的俯视投影为一直线；所述各入口弯管不平行，其俯视投影与所述直线所成入口角度不同；所述各出口弯管不平行，其俯视投影与所述直线所成出口角度不同，但每个辐射炉管所述出口角度与所述入口角度相同。