提高裂解炉热效率的措施

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1、裂解炉乙烯工业2010,22(1)49～53ETHYLENEINDUSTRY提高裂解炉热效率的措施胡天生(中国石化扬子石油化工股份有限公司烯烃厂,江苏南京,210048)摘要:裂解炉热效率高低直接关系到乙烯生产能耗。介绍了提高裂解炉热效率的措施,内容主要包括降低排烟温度、控制过剩空气系数、加强绝热保温以及应用新型节能技术等。阐明了提高裂解炉热效率的关键是如何采取有效措施最大程度地降低热量损失,提高热量利用率,达到节能降耗目的。关键词:热效率;裂解炉;乙烯装置;措施;能耗热效率作为衡量裂解炉先进性与操作好坏的点温度,否则对流段炉管会受到露点腐蚀而损坏,一个重要指标,直接关系到乙烯生产能耗的高低

2、。并且也会因露点下积灰造成烟气流通不畅。通随着能源价格的不断上涨和石化行业竞争日趋激常,降低排烟温度主要有以下方法。烈,越来越为人们所重视。热效率表示裂解炉对所供给热量的有效利用程度,它等于供给热量与损失热量之差除以供给热量的百分数。供给热量是指外界供给裂解炉热量的总和,包括燃料的低发热量与显热、空气带入的热量等;损失热量是指供给热量中未被裂解炉利用的部分,它等于排烟损失、燃料不完全燃烧损失和散热损失之和。裂解炉热效率在很大程度上取决于裂解炉自身设计图1裂解炉热效率与排烟温度的一般对应关系与操作管理水平。减少热量损失、提高热量利用1.1.1改进对流段设计率是提高热效率的主要途径。近年来,由于

3、重视了裂解炉对流段烟气余热的最大化利用,改进了对流段设计,普遍采用了增1降低排烟热损失大传热面积、增加对流段管束、缩短对流段炉管与排烟热损失在裂解炉总热量损失中占很大的炉墙距离等措施,提高了热强度,使排烟温度大幅比例。当裂解炉热效率达到90%时,排烟损失占降低。目前以石脑油为原料的新型裂解炉排烟温总损失的70%～80%。因此,降低排烟热损失是度设计值一般在110℃左右,热效率在94%以上。提高热效率的重要途径之一。其主要措施是降低对于排烟温度高、热效率低的老式裂解炉,可根据排烟温度和控制过剩空气系数。具体情况进行对流段改造,例如更换高效翅片管,1.1降低排烟温度或者增设超高压蒸汽过热段等。在

4、其它条件不变的前提下,裂解炉热效率与1.1.2合理控制原料预热温度排烟温度直接相关。排烟温度越低,裂解炉热效原料进入裂解炉前通常要预热到60～80℃,率越高,其一般对应关系如图1所示。但在降低排烟温度的同时,必须考虑到烟气中酸性气体露收稿日期:2008-09-08。作者简介:胡天生(1970-),男,1992年7月毕业于兰州石点温度,此温度主要取决于燃料中的硫含量。为油学校石油加工专业,同年分配至烯烃厂乙烯车间工作至今,了避免烟气露点腐蚀,排烟温度必须高于烟气露目前从事乙烯生产与技术管理工作,工程师。·50·乙烯工业第22卷预热温度高低对排烟温度有较大影响,合理控制气。过剩空气量与理论空气量

5、之比称为过剩空气原料预热温度有利于降低排烟温度。轻质液相原系数。一般燃料气烧嘴设计过剩空气系数为料(如轻石脑油、石脑油等)排烟温度设计值一般10%。增大过剩空气可以保证燃料的完全燃烧,较低,预热目的主要是防止因排烟温度过低产生但在相同排烟温度下,排烟热损失加大。通常过烟气露点腐蚀,如果实际排烟温度较高,可适当降剩空气系数升高1%,则热效率相应下降0.2%。低预热温度;气相原料(如乙烷、丙烷等)排烟温度因此,必须对过剩空气系数加以控制,可以采取如往往较高,预热是为了防止气相组分在低温下冷下措施。凝,环境温度较高时,也可适当控制预热温度。1.2.1控制烟气氧含量1.1.3定期吹灰通常在裂解炉辐射

6、室拱顶处安装有烟气氧分裂解炉烧气时一般产生的灰量较少,但在燃析仪,用来在线分析烟气氧含量,以控制燃烧;在料气组分变重或供氧不足,燃烧不完全的情况下,对流室上部设置烟气取样点,供计算热效率使用。容易产生大量烟灰,并在对流段炉管表面沉积,造由于对流室可能存在漏风现象,对流室上部烟气成热阻增加,使排烟温度升高。因此,必须定期吹氧含量往往较辐射室拱顶处高,因此不能作为调扫对流段炉管表面积灰,就烧气炉而言一般一周整燃烧空气量的依据。正常情况下,将辐射室拱吹灰1次。顶处烟气氧含量控制在2%～3%。如果在炉体密1.1.4化学清洗闭性能良好和燃料不含重组分的条件下,可将氧一旦裂解炉对流段炉管发生了烟气露点腐

7、含量控制在1%～2%。一般通过调整炉膛负压与蚀,在原料预热段翅片管表面聚积了大量的垢物,烧嘴风门开度,可以实现烟气氧含量控制在合理一般采用蒸汽吹灰很难奏效,可以采用化学清洗的范围。烟气氧含量控制目标是,在确保烧嘴正的方法将这些污垢去除。化学清洗主要原理是,常燃烧的前提下,将过剩空气系数保持在较低的利用化学清洗药剂的分散、乳化性能,使垢物分水平。散、溶解在清洗液中并随之流出,达到清除污垢的1.2.2控制合适的炉