乙烯裂解爐
關注創建者：匿名 創建時間：2021-11-11
乙烯裂解爐的實例教程
乙烯（Ethylene），化學式為C2H4，分子量為28.06，是由兩個碳原子和四個氫原子組成的化合物。兩個碳原子之間以碳碳雙鍵連接。乙烯作為石油裂解氣的主要成分,它的產量通常用來衡量一個國家的石油化工水平。下面工采網小編通過介紹石油化工裂解爐乙烯流量監測中了解氣體質量流量計應用技術方案。
乙烯的生產是整個石油化工行業的基礎，裂解爐則是生產乙烯的主要裝置，其功能是將石腦油、柴油、加氫尾油、液化石油氣（LPC）等液體原料和循環乙烷等氣體原料加工成裂解氣，包括（乙烯、丙烯和各種高副產品）。通過高溫和催化劑的作用,將石油或天然氣中的烴類化合物轉化為乙烯。乙烯裂解爐的結構包括爐體、爐管、加熱裝置、冷卻裝置和控制系統等部分,工作原理是在裂解過程通過燃氣燃燒在裂解爐的爐內產生1000℃以上的高溫（乙烯裂解反應需要一定的溫度和壓力條件。一般情況下,乙烯裂解.爐的溫度在700°C 到950°C之間,壓勵在0.1MPa到1.0MPa之間。高溫可以促進反應的進行,但過高的溫度可能會導致副反應的發生。）催化劑的作用下將各種原料在爐的對流段預熱并與稀釋蒸汽混合（以降低碳氫化合物分壓）后，進入輻射段的爐管，在高溫作用下發生裂解反應，生成多組分裂解氣。為了抑制二次反應的發生，高溫裂解氣通過余熱鍋爐和急冷器進行冷卻和熱量回收，然后將裂解氣輸送至急冷裝置的汽油分餾塔。生成乙烯和其他副產物。
乙烯裂解爐的操作和控制是確保反應正常進行的關鍵。通過合理的設計和優化,可以提高乙烯的產率和選擇性,實現高效的生產。因而乙烯裝置裂解爐的運行分析需要對爐內溫度、壓力、流量等參數進行監測和記錄。通過實時監測這些參數，可以了解爐內反應的熱力學狀態，并進行及時調整。當溫度過高時，乙烯裝置裂解爐的運行分析需要對爐內溫度、壓力、流量等參數進行監測和記錄。
展開 編 輯 | 化工活動家
來 源 | 石油化工腐蝕與防護
作 者 | 劉海波 等
關鍵詞 | 乙烯裝置 裂解爐 爐管開裂
共 1023 字 | 建議閱讀時間 5 分鐘
導讀
乙烯裂解爐是乙烯裝置的核心設備，長期在高溫環境下服役，易發生輻射段爐管的失效。離心鑄造的乙烯裂解爐爐管，材質為ZGCr25Ni35Nb，具有良好的抗高溫蠕變、抗高溫氧化和抗高溫滲碳性能。送檢失效爐管安裝于乙烯裂解管輻射爐膛，爐膛操作溫度為1100℃，管內壓力為0.07~0.13MPa，在熱輻射下運行，爐管處于自由懸垂狀態，兩端僅受彈簧支吊架拉撐，兩端與連接部件組對焊。為確定爐管失效模式，避免類似問題再次發生，有必要對鼓包泄漏的爐管進行失效分析。
失效分析
01
宏觀分析
送檢爐管失效部位見圖1。
由圖1可見，失效部位為爐管彎曲段管徑由大變小的突變處，鼓包開裂部位附近存在一處焊縫。失效爐管截取段內表面宏觀形貌見圖2。
將鼓包開裂處標記為A，遠離鼓包處內表面標記為B，遠離鼓包處焊縫標記為C，鼓包開裂附近焊縫標記為D。
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來 源 | 互聯網整理
關鍵詞 | 乙烯裂解爐 分類 原理
共 2915 字 | 建議閱讀時間 15 分鐘
裂解爐的結構
乙烯裝置中的裂解爐由對流段、輻射段（包括輻射爐管和燃燒器）和急冷鍋爐系統三部分構成。
裂解反應在輻射段爐管中發生生成乙烯和丙烯等產品。對流段回收高溫煙氣余熱，以氣化和過熱原料至反應所需的橫跨溫度，同時預熱鍋爐給水和超高壓蒸汽。急冷鍋爐系統的作用是終止裂解二次反應并回收裂解氣的高溫熱量以產生超高壓蒸汽。
基本流程如下：
裂解爐的分類
乙烯裂解爐的種類從技術上可分為雙輻射室、單幅射室及毫秒爐。
從爐型上可分為CBL裂解爐（自主研發）、SRT型裂解爐、USC型裂解爐、KTI GK裂解爐、毫秒裂解爐、Pyrocrack型裂解爐。
CBL型裂解爐
CBL爐是我國在20世紀90年代，北京化工研究院、中國石化工程建設公司、蘭州化工機械研究院等多家單位，相繼開發的高選擇性裂解爐。
CBL裂解爐的對流段設置在輻射室上部的一側，對流段頂部設置煙道和引風機。對流段內設置原料、稀釋蒸汽、鍋爐給水預熱、原料過熱、稀釋蒸汽過熱、高壓蒸汽過熱段。稀釋蒸汽的注入：二次注汽的為I、Ⅱ型，一次注汽的為Ⅲ型。
主要特點是將對流段中稀釋蒸汽與烴類傳統方式的一次混合改為二次混合新工藝。一次蒸汽與二次蒸汽比例應控制在適當范圍內。采用二次混合新工藝后，物料進入輻射段的溫度可提高50℃以上。
展開 低氮燃燒器改造和優化調整
01
改造前模擬計算與分析
借助ANSYSCFX流體分析軟件，對裂解爐底部燃燒器、側壁燃燒器和爐膛整體進行數據模擬計算，在模擬時考慮了燃燒器的布置位置、供熱比例和燃料氣組成，給出了輻射段爐膛、底部燃燒器和側壁燃燒器內的流動依據溫度分布情況，具體情況如下圖。
ANSYSCFX流體分析軟件模擬計算結果表明：裂解爐低氮燃燒器改造后，裂解爐爐膛內火焰形狀和溫度場未發生本質性改變，故改造具有可行性。
02
改造后運行過程中存在的主要問題
揚子乙烯裝置裂解爐在正常運行時，根據裂解原料不同，其運行周期在50~150d，運行周期內主要操作有：點火升溫、投料操作、日常穩定運行，退料燒焦和降溫停爐等幾個過程。在裂解爐燃燒器改造后投用過程中，發現以下幾方面問題：
1）在裂解爐點火升溫過程中，裂解爐輻射段出口溫度400~760℃熱備狀態，經跟蹤監測，發現在此期間裂解爐煙道出口NOx排放不合格。
展開 急冷換熱器承受高溫高壓，又有結焦；燃燒器既要滿足爐內熱場要求，又要滿足環保要求。天華院經30多年研究，開發出急冷換熱器系統和燃燒器系統工藝模擬軟件，研發出具多種型式的急冷換熱器和系列低氮燃燒器，從工藝到設備實現了完全自給。
由天華院研發的急冷換熱器產氣量多、操作周期長，研發的燃燒器NOx排放量達到60mg/Nm3-90mg/Nm3，這兩項技術指標達到世界領先水平，并得到大面積推廣應用。目前，天華院在乙烯裂解爐領域獲得多項國家科技進步獎項和省部級獎項，擁有多項國家發明專利。
應用了天華院設計的急冷換熱器和燃燒器的乙烯裂解爐
揮發性有機物凈化技術
為保持環境和空氣的潔凈，避免、減少和控制揮發性有機物（VOCs）排放非常重要。
天華院研制的蓄熱式熱氧化器
天華院可提供節能增效、大氣污染治理工程與設備的研發、設計、生產、銷售等一體化服務，現已積累上百套VOCs焚燒凈化裝備的成功應用經驗。
展開 
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乙烯裂解爐燃燒過程模擬
因此乙烯裂解爐需要安裝溫度傳感器、壓力傳感器、流量計、液位計等多種儀表進行檢測。流量計是用來檢測乙烯裂解爐中乙烯氣體和水、化妝水、氯離子等物質的流量變化的重要儀器。乙烯裂解爐中的乙烯氣體是通過流量計測量的，如果流量計存在故障，不及時檢測并修復，將導致乙烯裂解爐中的流量控制不準確，從而影響產品質量。為此在石油化工行業中，氣體流量計被廣泛應用于測量煉油過程中的氣體流量。
氣液（固）體系
6.1 鼓泡床反應器反應過程模擬
6.2 VERSAFLO圓柱氣浮罐分析
6.3 乙烯裂解爐燃燒過程模擬
6.4 再沸爐燃燒過程模擬
6.5 板式塔內部流動分析
6.6 蒸餾塔過程模擬
在溫度高達700～900攝氏度的乙烯裂解爐中，石腦油經裂解產生乙烯（氣態）。
隨后，便是金風玉露一相逢，乙烯和醋酸乙烯（VA）在一定壓力下，通過添加引發劑，發生聚合反應形成EVA。其中醋酸乙烯，作為工業有機原料之一，常溫常壓下是一種無色透明液體，同樣由石油經物理、化學反應制得。
改造結論和建議
1）揚子乙烯裝置裂解爐低氮燃燒器改造能夠滿足目前國家的對NOx排放標準的要求。
2）裂解爐低氮燃燒器改造運行需要工藝和設備人員的精心調整，才能使得日常的NOx排放維持穩定運行和達標排放。
導 讀
乙烯裂解重油(又叫乙烯焦油、乙烯裂解焦油)是乙烯裂解原料在蒸汽裂解過程中高溫縮合的一種產物，是乙烯裂解裝置的一種副產物，產量約占乙烯產量(質量分數)的10%~20%。其主要成分為芳烴類化合物，富含雙環以上的稠環芳烴，并含有硫、氮、氧等雜環化合物，具有短側鏈、高碳氫比
通過實時在線優化（RTO）+先進控制系統（APC）+乙烯裂解爐SPYRO的組合，嚴格機理的RTO系統可以在可行的、約束的操作區間確定最優的操作點，APC系統按最有效的方法，將裝置推到新的優化點上運行。在APC+RTO和DCS操作模式下的驗收對比中，在裝置總投料負荷不變的情況下，效益（毛利潤）增加了3千萬元/年。
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13、金屬的高溫氧化及脫碳
在石油化工生產中，有很多機器、設備是在高溫條件下操作的，如氨合成塔、硫酸氧化爐、乙烯裂解爐等。金屬的高溫氧化及脫碳是一種在高溫條件下的氣體腐蝕，是設備腐蝕中常見的化學腐蝕之一。
A、一般當鋼材和鑄鐵的溫度高于3000℃時，在其表面就會出現可見的氧化皮。隨著溫度的升高，其氧化的速度也大大的提高。
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編 輯 | 化工活動家
來 源 | 中外能源 山東銳博化工
作 者 | 孔德忠
關鍵詞 | 裂解乙烯 碳九 脫硫技術
共 2554 字 | 建議閱讀時間 12 分鐘
導 讀
乙烯是石油化工行業的基本原料
