裂解爐是大型乙烯生產(chǎn)裝置的關(guān)鍵設(shè)備之一，由輕柴油裂解爐和乙烷裂解爐組成。爐形為立管箱式加熱爐，以輕柴油為原料，并將裂解后分離所得的乙烷(C2H6)返回裂解爐進(jìn)一步裂解，作為制取乙烯(C2H4)、丙烯(C3H6),裂解汽油等的原料。
裂解爐的生產(chǎn)工藝過程是:輕柴油和循環(huán)乙烷經(jīng)預(yù)熱后分別在輕柴油裂解爐和乙烷裂解爐內(nèi)裂解,原料在進(jìn)爐前加入蒸汽，輕柴油裂解過程中物料出口溫度達(dá)798℃，乙烷裂解爐中物料出口溫度為847℃。裂解氣在相應(yīng)的余熱鍋爐中分別被冷卻榮盛耐材450~550℃和350-450℃，從余熱鍋爐中出來的裂解氣經(jīng)過急冷、壓縮和干燥等一系列工藝制得高純度的C2H4、C3H6等。
裂解爐爐體結(jié)構(gòu)
輕柴油裂解爐和乙烷裂解爐的爐型結(jié)構(gòu)相似，有單室和雙室兩種，都由兩部分組成：上部為對流段，下部為輻射段，兩段布置不是垂直重疊而有一段水平的轉(zhuǎn)折段，并用貫通柱連接，習(xí)慣叫法為“過渡段或橫跨段”。對流段設(shè)有對流管束，兩端有彎管箱，利用輻射段燃燒后的煙氣余熱加熱對流管束中的輕烴介質(zhì)。對流段頂部有收集器，其頂部有兩個煙道匯合于一個引風(fēng)機(jī)，引風(fēng)機(jī)出口接煙囪。
輻射段內(nèi)有豎式爐管，是裂解介質(zhì)輕烴加熱反應(yīng)部位，爐溫為1260℃，兩側(cè)墻和底部均設(shè)有油氣燒嘴。
裂解爐襯里用的耐火材料要求氣密性能好、導(dǎo)熱性低，故大型乙烯裂解裝置的裂解爐的爐墻在燃燒器氣流沖刷區(qū)采用輕質(zhì)磚結(jié)構(gòu)，其他部位采用隔熱性能良好的耐火纖維和纖維模塊結(jié)構(gòu)。對流段可采用吊磚結(jié)構(gòu)或預(yù)制耐火澆注料爐墻板結(jié)構(gòu)。圖1為箱型單輻射室輕柴油裂解爐示意圖。
圖1 輕柴油裂解爐示意圖
a -主立面圖;b-左側(cè)視圖
下面為S&W公司設(shè)計(jì)的10萬t/a箱型雙輻射室裂解爐的襯里結(jié)構(gòu)、主要實(shí)物量及總體施工程序：
(1)輻射段：標(biāo)高EL103.000榮盛耐材EL105.150為耐火磚爐墻，以25mm厚陶瓷纖維毯和75mm厚保溫板為背襯隔熱層，JM23保溫磚與JM28耐火磚構(gòu)成磚墻砌體;其上部及爐頂為305mm厚纖維模塊,以25mm厚陶瓷纖維毯為背襯。爐底40mm厚耐火磚為干砌(LAYEDLOOSE)，195mm厚(三層65mm)JM23保溫磚為泥漿砌筑;以100mm厚保溫板為背襯;另有16套燃燒器磚與4套DECOKE TILES磚。
(2)過渡段:側(cè),端墻均為纖模塊安裝同輻射室爐墻，異型部位模塊用榮盛耐材殊設(shè)計(jì)的模塊安裝;底部襯里結(jié)構(gòu)同輻射段爐底。
(3)對流段：側(cè)墻板在地面預(yù)制耐火澆注料，厚度為200mm;以100mm厚保溫板為背襯，端管板襯里已被施工完成，彎頭箱襯里結(jié)構(gòu)為50mm厚(2層25mm)纖維毯鋪貼。
(4)煙囪及煙道：襯里結(jié)構(gòu)為50mm厚耐火澆注料。
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