常用乙烯裂解炉概述
乙烯裂解炉结构
乙烯裂解炉结构
（原创实用版）
目录
1.乙烯裂解炉的构造
2.乙烯裂解炉的分类
3.乙烯裂解炉的特点
4.乙烯裂解炉的节能技术
正文
乙烯裂解炉是石油化工产业的核心设备，主要作用是把天然气、炼厂气、原油及石脑油等各类原材料加工成裂解气，并提供给其它乙烯装置，最终加工成乙烯、丙烯及各种副产品。
乙烯裂解炉的结构、分类、特点和节能技术如下：
1.乙烯裂解炉的构造
乙烯裂解炉一般由对流段、辐射段和急冷系统三部分构成。
对流段作用是回收高温烟气余热，以用来气化原料，并将其过热至横跨温度，送入辐射段进行热裂解；多余的热量用来预热锅炉给水和过热超高压蒸汽。
辐射段主要是通过燃烧器燃烧燃料，提供反应所需的高位热能，以进行乙烯的裂解反应。
2.乙烯裂解炉的分类
乙烯裂解炉根据炉管形式可以分为管式裂解炉和炉膛式裂解炉。
管式裂解炉的炉管可以是光管或翅片管，通过回弯头组焊而成，端管板和中间管板支持起炉管，有些盘管的进出口通过集箱汇集到一起。
炉膛式裂解炉的炉膛内部装有大量的炉管，以提高热传递效率。
3.乙烯裂解炉的特点
乙烯裂解炉具有高温、高压、高热强度的特点，需要采用特殊的结构
和材料来承受这些极端条件。
同时，乙烯裂解炉还需要具有较高的热效率和稳定性，以保证乙烯的产率和产品质量。
4.乙烯裂解炉的节能技术
乙烯裂解炉的节能技术主要包括：提高燃烧效率，减少热能浪费；采用高效的传热方式，提高热传递效率；采用先进的裂解工艺，降低能耗；回收利用裂解产生的副产品，提高资源利用率等。
总之，乙烯裂解炉在石油化工产业中具有举足轻重的地位，其结构、分类、特点和节能技术对于乙烯的生产和质量至关重要。
乙烯裂解炉 燃料
乙烯裂解炉燃料
【原创实用版】
目录
1.乙烯裂解炉的概述
2.乙烯裂解炉的燃料类型
3.乙烯裂解炉的运行原理
4.乙烯裂解炉的应用领域
5.乙烯裂解炉的发展前景
正文
乙烯裂解炉是一种用于生产乙烯的设备，它采用燃料进行加热，使原料油在高温条件下发生裂解反应，生成乙烯和其他副产品。
乙烯裂解炉的燃料类型主要有天然气、燃料油和煤炭等。
在乙烯裂解炉的运行过程中，燃料在燃烧室内燃烧产生高温烟气，这些烟气经过对流段和辐射段的加热，使原料油预热并汽化。
在对流段中，烟气通过换热炉管与原料油进行热交换，将原料油和稀释蒸汽过热至物料的横跨温度。
剩余的热量则用于过热超高压蒸汽和预热锅炉给水。
稀释蒸汽的注入可以降低原料油的汽化温度，防止原料油在汽化过程中焦化。
乙烯裂解炉广泛应用于石油化工、化学纤维、塑料制品等行业。
它为这些行业提供了重要的原料，促进了相关产业的发展。
随着我国经济的持续增长和对乙烯需求的不断增加，乙烯裂解炉的发展前景十分广阔。
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乙烯生产工艺流程及设备认知 管式裂解炉
燃烧器
辐射段
SRT型管式裂解炉结构
炉管
对流管 管内物料被管外的高温烟道气以对流方式 进行加热并气化，达到裂解反应温度。
辐射管 热量经辐射管管壁传给物料，裂解反应在 该管内进行，故辐射管又称为反应管。
SRT型管式裂解炉结构
燃烧器（烧嘴）
作用：
提供管式炉所需的热量。
烧嘴因其所安装的位置不同分为底部 烧嘴和侧壁烧嘴。
目
CONTENTS
录
01 管式裂解炉的结构 02 管式裂解炉的传热方式 03 管式裂解炉的优缺点
01
管式裂解炉的结构
SRT型管式裂解炉结构
炉体 炉管
对流段（或称对流室） 辐射段（或称辐射室） 耐高温合金钢
燃料燃烧器
SRT型管式裂解炉结构
炉体
对流段
换热管
预热
对流段
辐射段
耐火砖（里层） 隔热砖（外层）
管式裂解炉的优缺点
缺点
重质原料的适应性还有一定限制； 原料利用不高； 燃料油消耗增加； 公用工程费大； 反应过程的结焦。
小
结
1.管式裂解炉的结构 2.管式裂解炉的传热方式 3.管式裂解炉的优缺点
裂解反应设备—— 管式裂解炉
烃类裂解装置
管式炉裂解工艺是目前较成熟的生产乙烯工艺技术。 管式炉炉型结构简单，操作容易，便于控制和能连
续生产，乙烯、丙烯收率较高，动力消耗少，热效 率高，裂解气和烟道气的余热大部分可以回收。
管式炉裂解技术的反应设 备是裂解炉，它既是乙烯 装置的核心，又是挖掘节 能潜力的关键设备。
02
管式裂解炉的传热方式
管式裂解炉的传热方式
辐射室中燃 料燃烧产生
的火焰
辐射
炉管的外 表面
乙烯裂解炉设计手册
乙烯裂解炉设计手册乙烯是一种重要的工业化学品，在许多行业中都有广泛的应用。
乙烯的生产通常是通过乙烷的裂解得到的，而乙烷的裂解过程则需要使用乙烯裂解炉。
乙烯裂解炉的设计对生产乙烯具有重要意义，下面将就乙烯裂解炉的设计进行详细的介绍，希望可以对相关从业人员有所帮助。
一、乙烯裂解炉的基本原理乙烯裂解炉是用来对乙烷进行高温裂解，生成乙烯的设备。
乙烷可以通过加热至800-900摄氏度的高温下，结合适当的催化剂进行裂解，生成乙烯和氢气的混合物。
这个过程是一个放热反应，因此需要消耗大量的热量，并且需要大量的催化剂来促进反应的进行。
乙烯裂解炉一般包括加热炉、反应炉、降温炉和分离装置。
加热炉用来提供裂解反应所需的高温，反应炉用来进行乙烷裂解反应，降温炉用来降低反应产物的温度，分离装置用来分离乙烯和氢气的混合物。
二、乙烯裂解炉的设计要点1. 反应炉的选择乙烷裂解反应一般需要高温和催化剂的作用，因此反应炉的选材需要能够耐高温且不易受腐蚀。
常见的选材包括铬镍合金和不锈钢。
反应炉的结构设计也需要考虑到对流热传导和传热面积的最大化，以提高反应效率。
2. 加热炉与降温炉的设计加热炉需要能够提供稳定的高温，并且对能源的利用率要求较高。
通常采用高温燃烧器或电加热的方式来提供炉内的高温。
降温炉需要能够迅速降低反应产物的温度，并且对热能的回收要求也较高。
3. 催化剂的使用选择合适的催化剂对乙烷裂解反应的效率有很大的影响。
催化剂的选择需要考虑其对乙烷的裂解活性、稳定性和再生性等方面的性能。
4. 安全设计乙烷裂解炉涉及高温、高压等危险因素，因此安全设计是非常重要的。
包括防爆设计、泄漏报警和紧急处置系统在内的安全设施必须齐全。
5. 运行控制系统乙烯裂解炉的运行需要有严格的温度、压力、流量等参数的控制，因此需要配备先进的自动化控制系统和安全监测系统，以确保设备的安全稳定运行。
三、乙烯裂解炉的维护与管理1. 定期检查和维护乙烯裂解炉的各个部件需要定期进行检查和维护，以确保设备的运行正常和安全。
乙烯装置裂解炉运行分析
乙烯装置裂解炉运行分析乙烯是一种重要的有机化工产品，它被广泛用于制造塑料、橡胶、合成纤维等。
乙烯的生产过程中，乙烯裂解炉是至关重要的设备，它的运行状态直接影响乙烯的产量和质量。
对乙烯装置裂解炉的运行进行分析和优化，对于提高乙烯生产效率和降低生产成本具有重要意义。
一、乙烯裂解炉的主要设备乙烯装置裂解炉是乙烯生产装置的核心设备之一，它主要由炉体、加热系统、控制系统和冷却系统等组成。
炉体是乙烯裂解的主要场所，是乙烯原料在高温条件下裂解成乙烯和其他副产物的地方；加热系统主要是通过燃烧燃料使炉体达到所需的裂解温度，保证裂解反应正常进行；控制系统主要是对炉体的温度、压力等参数进行监控和调节，确保乙烯裂解反应稳定进行；冷却系统主要是对裂解产物进行冷却，使其在炉外得到稳定的产物。
二、乙烯裂解炉的运行分析1. 温度控制乙烯裂解反应需要在高温条件下进行，一般温度在700-1000摄氏度之间。
控制裂解炉的温度是非常重要的。
过高或过低的温度都会影响乙烯的产量和质量。
在裂解炉的运行中，需要通过控制燃料的供给量和空气的流量等手段来调节炉体的温度，确保温度处于适宜的范围内。
2. 热平衡乙烯裂解炉是一个高温高压的反应器，在长时间运行过程中，容易造成热应力和热膨胀等问题。
需要通过设计合理的炉体结构和加热系统，保证炉体的热平衡，避免因温差过大而造成炉体变形和破裂等情况。
3. 压力控制乙烯裂解炉在高压条件下运行，通常压力在5-10MPa之间。
在裂解反应中，需要对炉体的压力进行实时监测和控制，确保安全稳定的运行。
也需要考虑炉体内部反应物料的流动和分布情况，避免因压力过大而影响反应的进行。
4. 冷却系统乙烯裂解产物需要经过冷却系统进行降温处理，以得到稳定的乙烯产物。
对冷却系统的运行状态也需要进行分析和优化，确保裂解产物的质量和产量。
5. 安全控制乙烯裂解炉是一个高危设备，在运行过程中需要考虑安全问题。
需要对炉体的各个部位进行定期的检查和维护，确保设备的安全可靠。
乙烯裂解炉 原理
乙烯裂解炉原理
乙烯裂解的主要原理是烃类分子的热解。
在高温下，烃类分子中的化学键开始断裂，这样长链烃可以分解为较短的碳链分子。
乙烯是其中的一个产物，因为它是最简单的烯烃，并且具有较高的工业价值。
首先，通过预热，将石油原料或天然气加热至适当的温度。
这个过程通常使用高温燃烧室或其他加热设备来实现。
预热的目的是增加烃类分子的动能，使得它们更容易分解。
接下来，经过预热的原料被送入裂解炉，进一步加热至裂解温度。
裂解炉通常是一个垂直的圆柱体，内部包含催化剂床或热交换表面，用于提高裂解反应的效率。
燃烧或电加热通常用于提供所需的热量。
在裂解的过程中，烃类分子通过断裂碳-碳键来分解，产生乙烯等不饱和烃类分子。
具体反应机制涉及到自由基和碳离子的生成、传输和重新结合。
裂解温度、压力、催化剂种类和浓度等因素都会影响反应的选择性和产率。
最后，裂解产物通过冷却系统冷却和分离。
这个过程涉及到不同物质之间的热交换，即利用热能的差异来实现分离乙烯等目标产品和废气。
总之，乙烯裂解炉通过高温高压下的烃类热解反应，将长链烃分子裂解为乙烯等短链烃类。
这个过程是复杂而多变的，需要对反应原理和工艺参数进行仔细的控制，以提高乙烯的产率和质量。
常用乙烯裂解炉简介
常用乙烯裂解炉简介①鲁姆斯公司的SRT型裂解炉鲁姆斯公司的SRT型裂解炉(短停留时间裂解炉)为单排双辐射立管式裂解炉，已从早期的SRT-I型发展为近期的SRT-Ⅵ型。
SRT型裂解炉的对流段设置在辐射室上部的一侧，对流段顶部设置烟道和引风机。
对流段内设置进料、稀释蒸汽和锅炉给水的预热。
从SRT-Ⅵ型炉开始，对流段还设置高压蒸汽过热，由此取消了高压蒸汽过热炉。
在对流段预热原料和稀释蒸汽过程中，一般采用一次注入蒸汽的方式，当裂解重质原料时，也采用二次注汽。
早期SRT型裂解炉多采用侧壁无焰烧嘴烧燃料气，为适应裂解炉烧油的需要，目前多采用侧壁烧嘴和底部烧嘴联合的布置方案。
底部烧嘴最大供热量可占总热负荷的70％。
SRT-Ⅲ型炉的热效率达93.5％。
图1—21为SRT型裂解炉结构示意图。
图1-21鲁姆斯SRT-Ⅱ型裂解炉结构示意图②斯通-伟伯斯特(S.W)公司的USC型裂解炉S.W的USC裂解炉(超选择性裂解炉)为单排双辐射立管式裂解炉，辐射盘管为W型或U型盘管。
由于采用的炉管管径较小，因而单台裂解炉盘管组数较多(16-48组)。
每2组或4组辐射盘管配一台USX型(套管式)一级废热锅炉，多台USX废热锅炉出口裂解气再汇总送入一台二级废热锅炉。
近期开始采用双程套管式废热锅炉(SLE)，将两级废热锅炉合并为一级。
USC型裂解炉对流段设置在辐射室上部一侧，对流段顶部设置烟道和引风机。
对流段内设有原料和稀释蒸汽预热、锅炉给水预热及高压蒸汽过热等热量回收段。
大多数USC型裂解炉为一个对流段对应一个辐射室，也有两个辐射室共用一个对流段的情况。
当装置燃料全部为气体燃料时，USC型裂解炉多采用侧壁无焰烧嘴；如装置需要使用部分液体燃料时，则采用侧壁烧嘴和底部烧嘴联合布置的方案。
底部烧嘴可烧气也可烧油，其供热量可占总热负荷的60％-70％。
由于USC型裂解炉辐射盘管为小管径短管长炉管，单管处理能力低，每台裂解炉盘管数较多。
为保证对流段进料能均匀地分配到每根辐射盘管，在辐射盘管入口设置了文丘里喷管。
乙烯裂解炉原理
乙烯裂解炉原理
乙烯（C2H4）是一种非常重要的石化产品，广泛应用于塑料、化纤、橡胶和化学工业中。
乙烯的主要生产方法之一是通过乙烷（C2H6）的裂解制得，乙烯裂解炉是用于这一过程的主要设备。
乙烯裂解炉的燃烧室用于产生所需的高温。
燃烧室通常由燃烧器、燃料喷嘴和燃烧空气供应系统组成。
燃烧室中的燃烧器将燃料和空气混合并点燃，产生高温的燃烧气体。
这些燃烧气体通过燃料喷嘴喷入炉体，提供所需的热量。
乙烯裂解炉中的催化剂在裂解过程中起到关键作用。
催化剂通常是金属或氧化物，用于促进乙烷的分解反应。
催化剂可以提高反应的速率和选择性，从而提高乙烯的产率和质量。
催化剂通常通过填充在炉体中的管束或罐体中使用，以提供更大的表面积和更好的接触效果。
乙烯裂解炉系统包括供气系统、冷却系统、分离系统等。
供气系统用于向炉体中供应乙烷和其他辅助气体，确保反应器内的气氛是适合裂解反应的。
冷却系统用于冷却和收集裂解产物，以供进一步处理和回收利用。
分离系统用于将乙烯和其他产物与未反应的乙烷和副产物分离，以获得高纯度的乙烯。
总之，乙烯裂解炉通过高温和催化剂的协同作用，将乙烷分解为乙烯和其他副产品。
这一过程是乙烯生产中的重要环节，对于满足全球乙烯需求起着关键作用。
随着石化工业的快速发展，乙烯裂解炉的技术和设备也在不断创新和改进，以提高生产效率和产品质量。
乙烯裂解炉
①相同条件下:裂解原料为全沸程石脑油，乙烯最大产率为27%（以质量计）（单程）和36%（乙烷循环）。
燕山石化公司乙烯装置66 ×104 t/a扩能改造方案
1.扩能改造历史
1976 年：燕山石化公司30 ×104 t/a 乙烯装置是我国第一套从国外成套 引进的大型乙烯装置, 采用美国Lummus 公司技术； 第一次扩能改造（1992 ～ 1994 年）：生产能力从30 ×104t/a 增加到 45 ×104t/a ； 第二次扩能改造（1999 ～ 2001 年）：生产能力从45×104 t/a 增加到 了66 ×104 t/a(运行结果表明可达71 ×104 t/a), 生产每吨乙烯的能耗(以 标准油计)下降了96.5 kg , 单位乙烯增量的投资比第一次改造节约了30 %。
对流段顶 部设置烟 道和引风 机
对流段内 设置进料、 稀释蒸汽 和锅炉给 水的预热
烧嘴是工业燃料炉上用的 燃烧装置的俗称。 通常指的是燃烧装置本体 部分，有燃料入口、空气 入口和喷出孔，起到分配 燃料和助燃空气并以一定 方式喷出后燃烧的作用
4.SRT裂解炉优化改进种类
1）炉型：烧嘴 侧壁无焰烧嘴 → 侧壁烧嘴与底部烧嘴联合 2）盘管结构： 炉管的排列、结构、管径、材质 多程 → 双程：减少结焦部位，延长操作周期 光管 → 带内翅片：降低管内热阻，延长清焦周期 等径 → 分支：增大比表面积，传热强度量增加 变径：缓解管内压力的增加 HK-40 → HP-40：提高热强度
Linde 公司LSCC2 -2 型炉2 -2 -1 -1 四程炉管的一、二 程也采用过如图3 沿中心线 两侧交叉排列的方法, 但距 中心线仅100 mm 。辐射段 炉的热量来自炉子底部及侧 壁对称布置的烧嘴, 炉管在 中心线上布置受热均匀。
乙烯裂解炉设计手册
乙烯裂解炉设计手册乙烯是一种重要的化工原料，其生产过程中乙烯裂解炉是至关重要的设备。
乙烯裂解炉的设计对产品质量、生产效率和设备安全都有着重要的影响。
在这份手册中，我们将介绍乙烯裂解炉的设计原理、关键参数以及设计过程中需要考虑的问题，帮助读者了解乙烯裂解炉的设计流程及相关知识。
一、乙烯裂解炉的工作原理乙烯裂解炉是通过高温裂解乙烷等碳氢化合物生成乙烯的设备。
在裂解炉内，乙烷在高温下被分解成乙烯和其他副产物，产物经过冷却后得到纯净的乙烯。
乙烯裂解炉的设计需要考虑到裂解反应的热力学过程、传热过程、流体力学等多个方面的因素。
二、乙烯裂解炉的设计参数1. 温度：裂解温度是影响裂解反应速率的关键参数，通常在750℃-900℃之间。
2. 压力：裂解炉内的压力也是影响裂解反应速率的重要参数，通常在1.5MPa-3MPa之间。
3. 反应时间：裂解炉内物料停留时间的长短对产物的质量有着重要的影响，需要合理设计反应时间。
4. 冷却系统：裂解产物在通过冷却系统后得到纯净乙烯，冷却系统的设计对产品的质量和生产效率都有着重要的影响。
三、乙烯裂解炉的设计流程1. 热力学计算：首先进行乙烯裂解炉的热力学计算，确定裂解反应所需温度、压力等基本参数。
2. 选型设计：根据裂解反应的特性和工艺要求，选用合适的工业炉型，如管式裂解炉、反射式裂解炉等。
3. 结构设计：包括炉体结构、热交换器、冷却系统等的设计，需要考虑到高温、高压环境下的安全性和耐久性。
4. 控制系统设计：制定自动控制系统，确保裂解反应稳定进行，并实现自动化生产。
四、乙烯裂解炉设计中需要考虑的问题1. 安全性：裂解炉是属于高温高压设备，安全是设计时需要优先考虑的因素，需要考虑到裂解炉在高温环境下的稳定运行和应对突发事件的能力。
2. 节能性：裂解炉对能源的消耗比较大，需要考虑设计节能的措施，如热能回收利用等。
3. 生产效率：裂解炉的设计需要考虑到生产效率，尽量减少停机时间，提高产品质量和产量。
乙烯裂解炉工艺概述与节能办法分析
乙烯裂解炉工艺概述与节能办法分析摘要：为在满足各领域化工原材料需求基础上最大限度提升能源利用率，应着重分析现阶段乙烯裂解炉运行能耗影响因素，选择适宜节能办法。
基于此，本文以乙烯裂解炉工艺概况及流程为切入点，分析现阶段乙烯裂解炉工艺应用期间存在的能耗问题，制定专项节能方案，以供参考。
关键词：乙烯裂解炉；工艺；节能办法前言：在化工生产工作开展期间，乙烯生产设备运行时需要消耗大量能源，可直接影响到实际生产工作的综合效益。
乙烯裂解炉作为乙烯核心装置，也需在当前背景下做好节能改造工作，选择适宜的节能技术手段，从根本上提升能源利用率。
1.乙烯裂解炉工艺概述1.1乙烯裂解炉工艺原理在乙烯裂解炉工艺应用期间，裂解原料需要在乙烯裂解炉的对流室中被预热处理，预热后的原料与蒸汽混合，进一步过渡到初裂解温度，而后再次进入混合罐，平均分配至辐射段炉管开展热裂解。
在辐射段出口的裂解气会进入到急冷装置中，促进锅炉水与裂解器的换热处理，然后生产出乙烯产品。
乙烯裂解炉排烟温度较高，为携带大量的热量，导致运行过程中的能耗量巨大[1]。
同时，由于乙烯裂解炉装置运行检修成本高，如没有做好节能改造工作，将在后期为化工企业带来巨大经济压力，因此为充分发挥出乙烯裂解炉工艺的应用积极性，管理部门还需要着重优化乙烯裂解炉结构，控制能源消耗量，切实增强原料裂解效率，进一步增强乙烯产品生产水平。
1.2乙烯裂解炉工艺流程乙烯裂解炉是乙烯生产重要装置，对生产期间的质量及效率直接影响。
乙烯裂解炉肩负起将裂解原料加工成裂解气的职责，并将裂解气运输至下游生产设备，加工成乙烯、丙烯、甲烯等副产品。
乙烯裂解炉工艺系统由原材料供给预热系统、高温裂解预热系统、废热锅炉组成。
首先，原料供给与预热系统在运行过程中需着重减少裂解炉燃气消耗量。
裂解原料需要先经过低位能热源预热至60℃后进入到裂解炉内再次进行对流段预热[2]。
升温至140度时需要加入稀释后的蒸汽来降低原料内部的分压值，将原料气化温度降低在指定范围之内，避免原料在裂解炉对流段处出现结焦问题。
乙烯管式裂解炉工作流程
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乙烯装置裂解炉运行分析
乙烯装置裂解炉运行分析乙烯装置裂解炉是乙烯生产过程中的核心设备，其运行状态直接影响到乙烯生产的效率和质量。
对乙烯装置裂解炉的运行进行分析是非常重要的。
本文将从裂解炉的结构、工艺参数、炉内物理化学变化等方面进行分析，希望能够为乙烯装置的生产提供一定的帮助。
一、裂解炉的结构乙烯装置裂解炉是一个重要的反应设备，其结构主要包括炉体、炉管、反应器、加热器等部分。
在裂解炉内，乙烯原料经过炉管中的高温热解反应，生成乙烯和其他烃类气体产品，同时产生大量的热量。
裂解炉的结构设计直接影响到反应的进行和产品的质量。
二、裂解炉的工艺参数1. 温度：裂解炉内的温度是裂解反应能否充分进行的重要参数。
通常情况下，裂解反应需要在800℃至900℃的高温下进行，以保证乙烯的高产率和高纯度。
2. 压力：裂解炉内的压力也是影响反应进行的关键参数。
在一定程度上，增加裂解炉的压力可以提高乙烯的产率和质量。
3. 气体流速：裂解炉内的气体流速直接影响到反应物料的混合和传递，是反应进行的重要参数。
三、裂解炉内物理化学变化1. 反应物料传递：在裂解炉内，乙烯裂解反应需要经过炉管的传递，由固体变为气体。
裂解炉内的其他物料也需要在高温和高压下进行传递和反应。
2. 温度变化：裂解炉内的温度变化是炉内反应进行的重要影响因素。
在炉内，温度分布不均匀和温度波动都会影响到反应进行的效果和产率。
3. 物料分布：裂解炉内的物料分布也直接影响到反应进行的效果。
如果裂解炉内的物料分布不均匀，就会导致反应进行不充分，影响产品的质量和产率。
四、裂解炉运行分析通过对裂解炉的结构、工艺参数和物理化学变化进行分析，可以得出以下结论：1. 裂解炉的热效率：裂解炉在运行过程中需要消耗大量的热能，因此其热效率是一个重要的指标。
通过调整裂解炉的结构和工艺参数，可以提高裂解炉的热效率，降低生产成本。
2. 反应效果：裂解炉的运行状态直接影响到乙烯的产率和产品质量。
通过对裂解炉运行过程进行分析，可以调整裂解炉的工艺参数，提高乙烯的产率和产品的纯度。
乙烯裂解炉 燃料
乙烯裂解炉燃料
摘要：
1.乙烯裂解炉的概述
2.乙烯裂解炉的燃料种类
3.乙烯裂解炉的燃料选择
4.乙烯裂解炉燃料的影响因素
5.乙烯裂解炉燃料的发展趋势
正文：
【乙烯裂解炉的概述】
乙烯裂解炉是一种用于生产乙烯的重要设备，其主要作用是将石油裂解生成的乙烯进行分离和提纯。
乙烯作为化工原料，广泛应用于塑料、橡胶、纤维等领域，对于国民经济的发展具有重要意义。
【乙烯裂解炉的燃料种类】
乙烯裂解炉的燃料主要分为固体燃料和气体燃料两种。
固体燃料主要包括煤、焦炭等，气体燃料主要包括天然气、石油气等。
【乙烯裂解炉的燃料选择】
乙烯裂解炉的燃料选择主要取决于原料的性质、生产工艺和经济效益等因素。
在我国，由于煤炭资源丰富，因此煤一直是乙烯裂解炉的主要燃料。
但是，随着环保要求的提高和天然气供应的增加，天然气作为乙烯裂解炉的燃料也越来越受到重视。
【乙烯裂解炉燃料的影响因素】
乙烯裂解炉燃料的选择不仅影响乙烯的生产效率和质量，还影响环境的保护。
因此，选择合适的燃料需要考虑以下几个因素：
1.燃料的热值和燃烧特性，这直接影响到乙烯裂解炉的生产效率和能源消耗。
2.燃料的成本和供应稳定性，这影响到乙烯裂解炉的经济效益和运行稳定性。
3.燃料的环保性能，这影响到乙烯裂解炉的环保排放和环境影响。
【乙烯裂解炉燃料的发展趋势】
随着环保要求的提高和技术的进步，乙烯裂解炉燃料的发展趋势主要表现在以下几个方面：
1.燃料的清洁化，以降低环境污染。
2.燃料的多元化，以提高能源供应的稳定性和经济效益。
乙烯裂解炉设计手册
乙烯裂解炉设计手册乙烯是一种重要的有机化工原料，其生产过程中乙烯裂解炉是一个重要的设备。
乙烯裂解炉的设计对于生产乙烯的质量、产量和能耗有着重要的影响。
本手册将从乙烯裂解炉的基本原理、设计参数、操作注意事项等方面进行详细介绍。
一、乙烯裂解炉的基本原理乙烯裂解炉是将乙烷等碳氢化合物在高温、高压下裂解生成乙烯的设备。
其主要原理是利用热解反应（Cracking）裂解重质烃分子为轻质烃分子。
在反应过程中，需要提供足够的热能来破坏原有化合物的化学键，从而生成乙烯。
需要控制反应温度、压力等条件以保证乙烯的产率和质量。
二、乙烯裂解炉的设计参数1. 反应温度：一般来说，乙烯裂解反应需要在800~900摄氏度的高温下进行。
2. 反应压力：乙烯裂解反应需要在数十大气压的高压下进行，以提高反应速率和产率。
3. 催化剂选择：乙烯裂解反应通常需要在催化剂的作用下进行，通常选择铝硅催化剂等。
4. 反应物料流速：根据反应炉的设计容积和热量需求来确定反应物料的流速，以保证足够的反应时间。
5. 设计壁厚和材质：反应炉壁需要能够承受高温高压下的反应条件，选择合适的材质和壁厚以保证设备的安全运行。
三、乙烯裂解炉的设计细节1. 炉体结构设计：根据生产规模确定反应炉的容积和几何形状，以及炉体的结构材料和厚度。
2. 加热系统设计：采用合适的加热方式（如电加热、燃气加热）以保证炉体内的温度均匀和稳定。
3. 控温系统设计：配备合适的温度控制系统，保证反应温度的稳定性。
4. 排放系统设计：设计合理的气体排放系统，处理裂解反应生成的废气。
5. 安全防护设计：设计合理的安全装置和防护措施，保证设备在异常情况下的安全运行。
四、乙烯裂解炉的操作注意事项1. 定期维护：定期进行设备的检修和维护，保证设备的稳定运行。
2. 安全操作：操作人员需要严格遵守操作规程，保证设备的安全运行。
3. 废气处理：对裂解反应生成的废气进行合理处理，符合环保要求。
4. 生产管理：加强生产管理，保证生产质量和产量。
乙烯裂解炉工艺概述与节能措施
山东化工SHANDONG CHEMICAL INDUSTRY -146 •2021年第50卷乙烯裂解炉工艺概述与节能措施黄子坤（中韩（武汉）石油化工有限公司，湖北武汉430000）摘要:结合武汉某厂的乙烯裂解炉实际情况，概述了乙烯裂解炉的工艺系统，并通过分析影响乙烯裂解炉能耗的因素，提出了相应的节 能措施。
关键词：乙烯;裂解炉；工艺；能耗;措施中图分类号：TQ221.21 文献标识码：B文章编号：1008-021X （2021） 07-0146-021武汉某厂乙烯裂解炉基本情况乙烯裂解炉作为乙烯生产装置里的关键设备，在乙烯工业 乃至整个石油化学工业中都占有着重要地位。
乙烯裂解炉的主 要任务是把裂解原料加工成裂解气，再提供给下游其它设备,最终加工成乙烯、丙烯、丁二烯和苯、甲苯、二甲苯等各种副产品，这 些产物是三大合成材料以及其他有机材料的重要基础原料。
武汉某厂的乙烯裂解炉是由中国石化工程公司设计制造 的,年生产能力达80万t 聚合级乙烯，共设有八台采用国产化 CBL 技术的单炉膛裂解炉，按裂解原料可分为三类，分别是乙烷炉、轻油炉和重油炉。
其中乙烷炉是1号炉，设计裂解原料 为循环乙烷;轻油炉共有五台，分别是2号炉、3号炉、6号炉至 8号炉，设计裂解原料为石脑油，其中2号炉和3号炉能在乙烷炉清焦时作为气体原料的备用炉,也可单独裂解液化石油气等 轻烃;重油炉是4号炉和6号炉，设计裂解原料为加氢尾油和石 脑油［1］。
设计的操作弹性为70%~110%,裂解炉热效率为94% 左右。
2021年脱瓶颈改造完成后，将新增两台双炉膛乙烯裂解炉，总年产量将达到110万t 聚合级乙烯。
2乙烯裂解炉工艺概述乙烯裂解炉工艺系统由三部分组成，分别是原料供给及预热、高温裂解、废热锅炉。
图1裂解炉工艺系统示意图以轻油炉为例，裂解原料分别经各组调节阀进入对流段上部进行预热,出来后分别与稀释蒸汽混合后进入对流段下部过 热，再经文丘里管均匀分配到辐射段各组炉管中进行高温裂解 反应,反应生成的各组裂解气分别进入急冷锅炉，最后汇合进入裂解气总管［2］。
乙烯裂解炉 燃料
乙烯裂解炉燃料摘要：一、乙烯裂解炉简介1.乙烯裂解炉的定义与作用2.乙烯裂解炉的工作原理二、乙烯裂解炉燃料类型1.天然气2.石油焦3.煤4.其他燃料三、乙烯裂解炉燃料选择1.燃料选择的影响因素2.我国乙烯裂解炉燃料选择的现状四、乙烯裂解炉燃料的优缺点1.天然气2.石油焦3.煤五、乙烯裂解炉燃料的发展趋势1.绿色能源的应用2.燃料技术的创新3.我国政策对乙烯裂解炉燃料发展的影响正文：乙烯裂解炉是生产乙烯的重要设备，其作用是将石油、天然气、煤等烃类原料裂解为乙烯和丙烯等化工产品。
乙烯裂解炉的工作原理是利用高温下的化学反应，将烃类原料裂解成烯烃。
在裂解过程中，需要使用燃料来提供热量，以维持裂解炉的高温运行。
乙烯裂解炉燃料主要包括天然气、石油焦、煤等。
其中，天然气是最为常见的燃料类型，其具有清洁、高效、环保等优点。
然而，天然气的价格较高，这限制了其在乙烯裂解炉燃料中的普及。
石油焦和煤作为替代燃料，具有价格低廉、资源丰富的优势，但它们的燃烧过程中会产生较多的污染物，对环境造成一定影响。
在选择乙烯裂解炉燃料时，需要综合考虑燃料的价格、热值、环保性能等因素。
目前，我国乙烯裂解炉燃料选择主要以天然气为主，同时石油焦和煤也占有一定比例。
随着我国环保政策的日益严格，对乙烯裂解炉燃料的环保性能要求越来越高，因此，绿色能源如氢气、生物质能等有望在未来得到广泛应用。
未来乙烯裂解炉燃料的发展趋势将包括：1.绿色能源的应用，减少对环境的影响；2.燃料技术的创新，提高燃料的热值和环保性能；3.我国政策对乙烯裂解炉燃料发展的影响，例如对高污染燃料的限制和绿色能源的鼓励。
乙烯及裂解炉技术介绍
乙烯及裂解炉技术是化学工业中的重要技术之一，主要用于生产乙烯和丙烯等化学品。
乙烯是石油化工的基本原料，可以用来生产许多有机化学品、合成橡胶、合成纤维等。
裂解炉技术是通过高温裂解反应将石油原料转化为乙烯和丙烯等化学品的技术。
裂解炉技术的关键在于高温裂解反应的原理和实现方式。
裂解反应是一种复杂的化学反应，需要在高温和低压的条件下进行，通常需要达到700~900℃，同时需要控制适当的反应时间和停留时间，以保证反应效率和经济性。
在裂解炉中，石油原料经过预热、混合、雾化、进料、反应、急冷等步骤，最终得到乙烯和丙烯等化学品。
根据不同的裂解工艺和技术特点，有多种裂解炉类型可供选择，如：
1. 管式裂解炉：是最早的裂解炉类型，由许多直立的管子组成，管内装有催化剂或反应介质，原料在管
内通过高温反应得到产物。
2. 延迟焦化炉：适用于重质油和渣油的裂化，通过加热将原料延迟焦化，最终得到轻质油和焦炭。
3. 流化床裂解炉：将原料与催化剂一起加入流化床反应器中，在高温和低压的条件下进行裂解反应。
4. 固定床裂解炉：原料在固定的催化剂床上进行裂解反应，催化剂可以定期更换。
总之，乙烯及裂解炉技术是现代化学工业的重要支柱之一，对于生产高品质的化学品和推动经济发展具有重要意义。
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常用乙烯裂解炉简介①鲁姆斯公司的SRT型裂解炉鲁姆斯公司的SRT型裂解炉(短停留时间裂解炉)为单排双辐射立管式裂解炉，已从早期的SRT-I型发展为近期的SRT-Ⅵ型。
SRT型裂解炉的对流段设置在辐射室上部的一侧，对流段顶部设置烟道和引风机。
对流段内设置进料、稀释蒸汽和锅炉给水的预热。
从SRT-Ⅵ型炉开始，对流段还设置高压蒸汽过热，由此取消了高压蒸汽过热炉。
在对流段预热原料和稀释蒸汽过程中，一般采用一次注入蒸汽的方式，当裂解重质原料时，也采用二次注汽。
早期SRT型裂解炉多采用侧壁无焰烧嘴烧燃料气，为适应裂解炉烧油的需要，目前多采用侧壁烧嘴和底部烧嘴联合的布置方案。
底部烧嘴最大供热量可占总热负荷的70％。
SRT-Ⅲ型炉的热效率达93.5％。
图1—21为SRT型裂解炉结构示意图。
图1-21鲁姆斯SRT-Ⅱ型裂解炉结构示意图②斯通-伟伯斯特(S.W)公司的USC型裂解炉S.W的USC裂解炉(超选择性裂解炉)为单排双辐射立管式裂解炉，辐射盘管为W型或U 型盘管。
由于采用的炉管管径较小，因而单台裂解炉盘管组数较多(16-48组)。
每2组或4组辐射盘管配一台USX型(套管式)一级废热锅炉，多台USX废热锅炉出口裂解气再汇总送入一台二级废热锅炉。
近期开始采用双程套管式废热锅炉(SLE)，将两级废热锅炉合并为一级。
USC型裂解炉对流段设置在辐射室上部一侧，对流段顶部设置烟道和引风机。
对流段内设有原料和稀释蒸汽预热、锅炉给水预热及高压蒸汽过热等热量回收段。
大多数USC型裂解炉为一个对流段对应一个辐射室，也有两个辐射室共用一个对流段的情况。
当装置燃料全部为气体燃料时，USC型裂解炉多采用侧壁无焰烧嘴；如装置需要使用部分液体燃料时，则采用侧壁烧嘴和底部烧嘴联合布置的方案。
底部烧嘴可烧气也可烧油，其供热量可占总热负荷的60％-70％。
由于USC型裂解炉辐射盘管为小管径短管长炉管，单管处理能力低，每台裂解炉盘管数较多。
为保证对流段进料能均匀地分配到每根辐射盘管，在辐射盘管入口设置了文丘里喷管。
图1-22是USC型裂解炉结构示意图。
图1-22 USC型裂解炉结构示意图③凯洛格(Kellogg)公司的毫秒炉凯洛格公司的毫秒炉为立管式裂解炉，其辐射盘管为单程直管。
对流段在辐射室上侧，原料和稀释蒸汽在对流段预热至横跨温度后，通过横跨管和猪尾管由裂解炉底部送入辐射管，物料由下向上流动，由辐射室顶部出辐射管而进入第一废热锅炉。
裂解轻烃时，常设三级废热锅炉；裂解馏分油时，只设两级废热锅炉。
对流段还预热锅炉给水并过热高压蒸汽。
热效率为93％。
毫秒炉采用底部大烧嘴，可烧气也可烧油。
由于毫秒炉管径小，单台炉炉管数量大，为保证辐射管流量均匀，在辐射管入口设置猪尾管控制流量分配。
图1-23是毫秒炉结构示意图。
图1-23 毫秒裂解炉结构示意图④KTI公司的GK型裂解炉早期的GK—I型裂解炉为双排立管式裂解炉，20世纪70年代开发的GK一Ⅱ型裂解炉为混排(入口段为双排，出口段为单排)分支变径管。
在此基础上，相继开发了GK一Ⅲ型、GK一Ⅳ型和GK—V型裂解炉。
GK—V型裂解炉为双程分支变径管，由于管程减少，管长缩短，停留时间可控制在O.2秒以内。
GK型裂解炉一般采用一级废热锅炉。
对流段设置在辐射室上侧。
对流段除预热原料、稀释蒸汽、锅炉给水外，还进行高压蒸汽的过热。
GK型裂解炉采用侧壁烧嘴和底部烧嘴联合布置的方案。
底部烧嘴可烧油也可烧气，其最大供热量可占总热负荷的70％。
侧壁烧嘴为烧气的无焰烧嘴。
图1-24为GK型裂解炉结构示意图。
图1-24 GK型裂解炉结构示意图⑤CBL型裂解炉由我国自行设计、开发的CBL型裂解炉，即北方炉已从I型发展到IV型，单炉生产能力从20kt／a发展到100kt／a。
CBL裂解炉的对流段设置在辐射室上部的一侧，对流段顶部设置烟道和引风机。
对流段内设置原料、稀释蒸汽、锅炉给水预热、原料过热、稀释蒸汽过热、高压蒸汽过热段。
稀释蒸汽的注入：二次注汽的为I、Ⅱ型，一次注汽的为Ⅲ型。
主要特点是将对流段中稀释蒸汽与烃类传统方式的一次混合改为二次混合新工艺。
一次蒸汽与二次蒸汽比例应控制在适当范围内。
采用二次混合新工艺后，物料进入辐射段的温度可提高50℃以上。
这样，当裂解深度不变时，裂解温度可降低5℃-6℃，辐射段烟气温度可相应降低20℃-25℃，最高管壁温度下降14℃-20℃，全炉供热量可降低约10％。
供热采用侧壁烧嘴与底部烧嘴联合布置方案,侧壁烧嘴为无焰烧嘴，底部烧嘴为油气联合烧嘴。
1.4 管式加热炉的基本构成与组成管式加热炉一般由辐射室、对流室、余热回收系统、燃烧器和通风系统等五部分组成，如图1-27所示。
其结构通常包括：钢结构、炉管、炉墙（内衬）、燃烧器、孔类配件等。
图1-27 管式加热炉的一般结构1.4.1 基本结构、炉膛与部件1.4.1.1 炉膛与炉墙（炉衬）炉膛是由炉墙、炉顶和炉底围成的空间，是对物质进行加热的地方。
炉墙、炉顶和炉底通称为炉衬，炉衬是加热炉的关键技术条件之一。
在加热炉的运行过程中，不仅要求炉衬能够在高温和荷载条件下保持足够的强度和稳定性，要求炉衬能够耐受烟气的冲刷和侵蚀，而且要求有足够的绝热保温和气密性能。
为此，炉衬通常由耐火层、保温层、防护层和钢结构几部分组成。
其中耐火层直接承受炉膛内的高温气流冲刷和侵蚀，通常采用各种耐火材料经砌筑、捣打或浇注形成；保温层通常采用各种多孔的保温材料经砌筑、敷设、充填或粘贴形成，其功能在于最大限度地减少炉衬的散热损失，改善现场操作条件；防护层通常采用建筑砖或钢板，其功能在于保持炉衬的气密性，保护多孔保温材料形成的保温层免于损坏；钢结构是位于炉衬最外层的由各种钢材拼焊、装配成的承载框架，其功能在于承担炉衬、燃烧设施、检测仪器、炉门、炉前管道以及检修、操作人员所形成的载荷，提供有关设施的安装框架。
管式炉的炉墙结构主要有耐火砖结构、耐火混凝土结构和耐火纤维结构。
其中耐火砖结构又分为砌砖炉墙、挂砖炉墙和拉砖炉墙。
拉砖炉墙是目前应用比较广泛的炉墙，尤其是温度较高的管式加热炉，如裂解炉和转化炉。
典型的拉砖结构如图1-28所示。
图1-28 拉砖炉墙1.4.1.2 炉管管式炉炉管是物料摄取热量的媒介。
按受热方式不同可分为辐射炉管和对流炉管，前者设置于辐射室内，后者设置于对流室内。
为强化传热，对流管图1-28 拉砖炉墙往往采用翅片管或钉头管，其安装方式多采用水平安装。
1.4.1.3 钢结构钢结构是管式炉的承载骨架。
管式炉的其它构件依附于钢结构，其基本元件是各种型钢，通过焊接或螺栓连接构成管式炉的骨架。
老式管式炉，如方箱炉、斜顶炉等，其钢结构占整个管式炉投资的比重较小，近代管式炉其钢结构的投资比例越来越大。
1.4.1.4 其它部件管式炉配件较多，主要有看火孔、点火孔、测试孔、炉用人孔、防爆门、吹灰器、烟囱挡板等。
1.4.2 辐射室辐射室是加热炉进行热交换的主要场所，其热负荷约占全炉的70％-80％。
烃类蒸汽转辐射室内的炉管，通过火焰或高温烟气进行传热，以辐射热为主，故称之为辐射管。
它直接受火焰辐射冲刷，温度高，其材料要具有足够的高温强度和高温化学稳定性。
1.4.3 对流室对流室是靠辐射室排出的高温烟气进行对流传热来加热物料。
烟气以较高的速度冲刷炉管管壁，进行有效的对流传热，其热负荷约占全炉的20％-30％。
对流室一般布置在辐射室之上，有的单独放在地面。
为了提高传热效果，炉管多采用钉头管或翅片管。
1.4.4 余热回收系统余热回收系统用以回收加热炉的排烟余热。
回收方法有两类：一类是靠预热燃烧空气来回收，使回收的热量再次返回炉中；另一类是采用另外的回收系统回收热量。
前者称为空气预热方式，后者通常用水回收称为废热锅炉方式。
空气预热方式有直接安装在对流室上面的固定管式空气预热器，还有单独放在地面上的管式空气预热器等型式。
目前，炉子的余热回收系统多采用空气预热方式，只有高温管式炉(烃类蒸汽转化炉、乙烯裂解炉)和纯辐射炉才使用余热锅炉，这类高温管式炉的排烟温度较高，安装余热回收系统后，炉子的总效率可达到88％-90％。
1.4.5 燃烧器燃烧器的作用是完成燃料的燃烧，为热交换提供热量。
燃烧器由燃料喷嘴、配风器、燃烧道三部分组成。
燃烧器按所用燃料的不同可分为燃油燃烧器、燃气燃烧器和油-气联合燃烧器。
燃烧器性能的好坏，直接影响燃烧质量及炉子的热效率。
操作时，特别应注意火焰要保持刚直有力，调整火嘴尽可能使炉膛受热均匀，避免火焰舔炉管，并实现低氧燃烧。
要保证燃烧质量和热效率，还必须有可靠的燃料供应系统和良好的空气预热系统。
1.4.6 通风系统通风系统的作用是把燃烧用空气导入燃烧器，将废烟气引出炉子。
它分为自然通风和强制通风两种方式。
前者依靠烟囱本身的抽力，后者使用风机。
过去，绝大多数炉子都采用自然通风方式，烟囱通常安装在炉顶。
近年来，随着炉子结构的复杂化，炉内烟气侧阻力增大，加之提高炉子热效率的需要，采用强制通风方式日趋普遍。
1.5 管式加热炉的主要技术指标1.5.1 热负荷每台管式加热炉单位时间内管内介质吸收的热量称为有效热负荷，简称热负荷。
管内介质所吸收的热量用于升温、汽化或化学反应。
热负荷的理论值，可根据介质在管内的工艺过程(加热、化学反应)进行计算。
加热炉的设计热负荷(Q)通常取计算热负荷(Q’)的1.15-1.2倍。
热负荷的大小表示炉子生产能力的大小。
1.5.2 炉膛体积热强度炉膛单位体积在单位时间内燃料燃烧的放热量，称为炉膛体积热强度。
即式中gv-炉膛体积热强度，KW／m3B- 燃料用量，kg/hQ1-燃料低热值，kJ/ kg燃料V- 炉膛（辐射室）体积，m3gv值越大炉膛温度越高，不利于长周期安全运行，因此炉膛体积热强度不允许过大，一般控制在1.16×102 kW／m3以下。
1.5.3 辐射表面热强度辐射炉管单位表面积(一般按炉管外径计算表面积)、单位时间内所传递的热量称为炉管的辐射表面热强度gR,也称为辐射热通量或热流率。
gR表示辐射室炉管传热强度的大小。
应注意gR一般指辐射室所有炉管的平均值。
由于辐射室内各部位受热不一致，不同的炉管以及同一根炉管的不同部位，实际局部热强度相差很大。
gR值越大，完成一定加热任务所需的辐射炉管就越少，辐射室体积越紧凑，投资也可降低，所以要尽可能提高炉管表面热强度。
各种炉子的辐射表面热强度推荐值见表1-2。
表1-2 辐射炉管表面热强度的经验数据16 转化炉(制氢)1.5.4 对流表面热强度对流炉管单位面积在单位时间内所传递的热量称为对流表面热强度。
目前，加热炉对流室多以钉头管或翅片管代替过去的光管，以强化传热。
钉头管或翅片管的热强度一般为光管的两倍以上。
也就是说，一根钉头管或翅片管相当于两根以上光管的传热能力。