[实用新型]一种多功能裂解急冷换热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及急冷换热器的技术领域，特别涉及一种多功能裂解急冷换热器。

背景技术

裂解炉是乙烯装置的关键单元，裂解原料在裂解炉的炉管中经过高温裂解后，会产生乙烯，同时还能得到丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯等重要副产品。裂解炉出口的高温裂解气（一般为750～900℃）在出口高温条件下将继续进行裂解反应（二次反应），如果停留时间过长，二次反应会增加，其结果将使裂解产物中烯烃回收率下降，甲烷、氢气、重质焦油增加，结焦趋势加大；若要使烯烃回收率保持稳定，就必须使裂解炉出口的高温裂解气尽快地冷却下来（一般在600℃以下），此时裂解气处于稳定状态的温度之下，这样基本能够终止二次反应，另外，在裂解气急冷降温过程中，能够放出的大量热能，这些热能是利用价值很高的热源，回收后用来产生12.0MPa左右的高压蒸汽，因此对高温裂解气进行急冷处理具有重要的经济价值。

目前，对高温裂解气的急冷方式大多采用急冷换热器进行间壁式换热，急冷换热器较一般的换热器具有更高的热强度高、操作条件严格、同时承受高温和高压等，例如急冷换热器的换热管内（管侧）走高温介质800℃左右的高温裂解气，换热管外（壳侧）走-350℃左右的水汽混合物作为冷却介质，这样使得急冷换热器从工艺上讲可分为一级急冷技术和二级急冷技术，例如专利CN102492456A公开了一种乙烯裂解炉用急冷换热器，其采用了两种冷却介质对裂解气实现二级急冷，其中一种冷却介质为高压汽包的炉水，另一中冷却介质为温度更低的锅炉给水。对于裂解原料为气体原料时，急冷换热器甚至还会采用三级急冷技术对其进行急冷。

由于裂解原料中组分的不同，裂解液相原料比裂解气体原料更易结焦，若要减少急冷换热器的结焦倾向，需要控制好裂解气的出口温度，使得出口温度应高于裂解气的露点，例如裂解轻质原料石脑油时，裂解气的露点约为350℃左右，这就要求急冷换热器出口温度应高于350℃，而对于裂解气体原料，裂解气的露点更低，并且低于冷却介质饱和水蒸气的温度（330℃左右），则需要采用多级急冷技术或使用更低温度的冷却介质，由于液相原料和气体原料裂解后的裂解气的露点不同，对应的急冷换热器的出口温度也不同，现有技术的急冷换热器只能实现单一液相原料或者单一气体原料的急冷，不能同时兼顾裂解液相原料和气体原料，这样就势必会降低设备利用率，进而增加设备成本，降低经济效益。

发明内容

针对现有技术存在上述技术问题，本实用新型提供一种多功能裂解急冷换热器，该急冷换热器不仅能够对裂解原料为高温气体进行急冷，还能够对裂解原料为高温液相进行急冷，显著提高设备利用率，降低设备成本。

为实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

提供一种多功能裂解急冷换热器，包括依次连接的入口管箱、入口挠性管板、壳体、出口挠性管板和出口管箱，壳体内置有连通入口管箱和出口管箱的换热管，还包括位于壳体下方的下降管联箱和位于壳体上方的上升管联箱，下降管联箱和上升管联箱均与壳体内连通，冷却介质经下降管联箱进入壳体内，与换热管进行热交换后经上升管联箱排除；壳体靠近出口挠性管板的一端设有锅炉给水入口，壳体靠近入口挠性管板的一端设有锅炉给水出口，冷却介质经锅炉给水入口进入壳体内，与换热管进行热交换后经锅炉给水出口排除。

其中，壳体内的两端部均设有能够充分湿润与其对应的挠性管板的内表面的导流结构。

其中，导流结构分别位于锅炉给水入口和锅炉给水出口。

其中，下降管联箱通过多个均匀排布的引入管与壳体的腔体连通，上升管联箱通过多个均匀排布的引出管与壳体的腔体连通。

其中，所述引入管和所述引出管的管内径均远小于所述壳体的腔内径。

其中，所述引入管与所述引出管呈一一对应设置，相邻两个引入管或者相邻两个引出管之间设有能够使从锅炉给水入口进入壳体内的冷却介质与换热管内裂解气的流动方向相反的折流板。

其中，所述折流板设有可供冷却介质流过的缺口，相邻两个折流板的缺口为上下交错布置。

其中，下降管联箱的入口和上升管联箱的出口均设有多个，每个下降管联箱的入口均安装有与高压汽包的出口端连接的下降管接口，每个上升管联箱的出口均安装有与高压汽包的入口端连接的上升管接口。

其中，下降管联箱的底部设有排污口，上升管联箱的顶部设有排气孔。

其中，锅炉给水入口和锅炉给水出口均设有壳体的底部。

本实用新型的有益效果：