新型SL-II型裂解炉

5、SL-Ⅱ型炉
扬子650Kt/a乙烯装置改造中新建四台SL-Ⅱ型裂解炉，其中两台为轻质油炉，两台为重质油炉，由中石化北京石油化工工程公司（BEPC）设计，采用SINPEC和美国ABB LUMMUS合作的专利技术。

SL-Ⅱ炉主要性能参数
SL-Ⅱ型裂解炉主要有以下技术特点：
①采用两级注汽技术，避免重质原料在对流段汽化过程中结垢。

②对流段设置超高压蒸汽过热段，充分回收烟气中的热量，提高热效率。

③辐射段炉管入口采用文丘里喉管，均匀分配各支管间的进料流量。

④辐射段炉管采用双程高选择性管，压降低、反应停留时间短。

⑤采用新型浴缸式废热锅炉，快速冷却裂解气，降低二次反应，提高乙烯收率，延长运行周期。

⑥采用先进的热值控制系统，确保炉出口温度的稳定。

1.1对流段
重质油炉对流段包括上部原料进料预热盘管UFPH、锅炉给水预热盘管BFWPH、下部原料进料预热盘管LFPH、上部混合物料预热盘管UMPH、SHP蒸汽过热盘管SSPH、稀释蒸汽（DS）过热盘管DSSPH、下部混合物料预热盘管LMPH，其中SHP蒸汽过热盘管分为上部SHP蒸汽过热盘管USSH、中部SHP蒸汽过热盘管MSSPH和下部SHP蒸汽过热盘管LSSPH。

重质油炉为防止重质原料在对流段中结焦，在上部原料混合预热盘管出口和下部混合物料预热盘管进口之间设有喷咀混合器，一次DS 注入到下部原料进料预热盘管后，再进入上部混合物料预热盘管，二次DS在稀释蒸汽过热盘管中过热，进入喷咀混合器。

轻质油炉因不处理可能会在对流段结焦的裂解原料而没有安装喷咀混合器，全部的DS一次注入到下部原料预热出口，然后一起进入上部混合预热盘管。

轻质油炉与重质油炉对流段分布示意图见图1。

图1 轻质油炉（a ）与重质油炉（b ）对流段分布示意图
1.2辐射段
新建的四台SL-Ⅱ型裂解炉都有一个相同的辐射段，辐射段炉管垂直布置在辐射室的中央，接受高
温火焰的双面辐射。

每台炉有六组进料管，炉管构型为“16-4”（通常称为“4-1”），为两程异径分枝管，每组炉管有4根出口管进入废热锅炉。

每台炉辐射段第一程入口管上均安装一个文丘里喉管，它的作用是使得通过第一程的16根炉管流量能均匀分布，以解决各炉管之间的由于结焦状况差异阻力降不同而造成流量分布不均的问题。

该炉型改进了炉子的机械设计，包括炉管的吊挂设计等，以消除热应力减少炉管变形，延长使用寿命。

SL-Ⅱ型裂解炉辐射段炉管是一种压降低、反应停留时间短SRT （SHORT RESIDENCE TIME ）炉管，辐射段炉管布局见图2。

图2 SL-Ⅱ辐射段炉管布局图
1.3废热锅炉
SL-Ⅱ型裂解炉采用的废热锅炉TLE（TRANSFER TINE EXCHANGER）是由ABB LUMMUS公司与ABB ALSTOM-SHG公司联合开发用于该型炉上的专利设备，为“浴缸”式立式换热器，它集中了双管换热器和管壳式换热器的最佳特点，其入口封头呈浴缸型，换热管布置为椭圆型。

TLE入口封头有四个管嘴，分别与对应的一根辐射段炉管相连接，高温裂解气进入下部浴缸式的腔体内向上流。

由于该TLE使用了大直径的管子并且在入口区消除了管板后的涡流，裂解气在TLE中的绝热停留时间大大降低且其压降很小，大大降低了结焦的速率，因而TLE预期的清焦周期要比传统的TLE长得多，在裂解NAP/LNAP时，TLE可连续运行3～4个炉管运行周期，而裂解AGO/HVGO原料，TLE能连续运行1～2个炉管运行周期。

1.4急冷器
裂解炉辐射段出口的裂解气在经过TLE的快速急冷后，在急冷器中用急冷油喷淋进行二次的冷却。

轻质油炉六台TLE出口的裂解气全部进入一台急冷器冷却，而重质油炉每两台TLE出口的裂解气进入到一台急冷器。

每台急冷器有8个喷咀，分上下两层，每层4个，裂解炉从运行初期（SOR）到运行末期（EOR），随着TLE出口温度的上升，急冷油喷淋量也随之增加，运行初期只需投用急冷器上层4个喷咀，末期根据需要再投用急冷器下层4个喷咀，以保证急冷器出口温度在210℃。

1.5烧嘴
SL-Ⅱ型裂解炉的燃烧器分为炉膛底部燃烧器和炉膛侧壁燃烧器，每台炉共有36台底部燃烧器和48台侧壁燃烧器，底部烧咀在炉管两侧对称排列，每排18台，侧壁烧咀在炉墙两侧，每侧两排，每排12台。

正常运行时炉膛底部燃烧器提供大约85％的总燃料燃烧热负荷，其余的15％热负荷则由炉膛侧壁燃烧器提供，这种组合优化了炉膛底部至拱顶的辐射热通量分布，确保炉内温度场分布均匀。

1.6风机----裂解炉引风机安装在炉顶上，由一台6000V的电动机驱动，引风机排出的烟气通过烟囱排向大气。

炉膛压力由烟道挡板的开度来控制。

一旦仪表风发生故障，风机挡板一旦失电，联锁系统就会启动一个独立螺旋管，使风机挡板完全打开。

1.7 仪表控制系统
SL-Ⅱ型裂解炉设置了四种运行方式选择器“RUN”、“DECOKE”、“STANDBY”与“S/D”，分别代表了裂解炉运行、清焦、热备和停炉四种不同的状态，当选择器置于某个位置时，会使裂解炉的某些联锁位于“BYPASS”状态并限制了一些重要阀门的开关，这样既方便操作又能确保炉子在安全状态下运行。

SL-Ⅱ型裂解炉先进控制回路主要包括：
➢炉子进料总通量控制/辐射段炉管出口平均温度控制/辐射段炉管出口温差控制/汽烃比控制/炉子热通量控制（燃料气热值控制）/汽包液位三元控制/过剩燃烧空气控制。