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石油化工裂解炉的结构和耐火材料配置及用量

发布日期： 2019-02-18 09:02:13 阅读量（855）作者：张红

裂解炉是大型乙烯生产装置的关键设备之一，由轻柴油裂解炉和乙烷裂解炉组成。炉形为立管箱式加热炉，以轻柴油为原料，并将裂解后分离所得的乙烷(C2H6)返回裂解炉进一步裂解，作为制取乙烯(C2H4)、丙烯(C3H6),裂解汽油等的原料。

裂解炉的生产工艺过程是:轻柴油和循环乙烷经预热后分别在轻柴油裂解炉和乙烷裂解炉内裂解,原料在进炉前加入蒸汽，轻柴油裂解过程中物料出口温度达798℃，乙烷裂解炉中物料出口温度为847℃。裂解气在相应的余热锅炉中分别被冷却至450~550℃和350-450℃，从余热锅炉中出来的裂解气经过急冷、压缩和干燥等一系列工艺制得高纯度的C2H4、C3H6等。

裂解炉炉体结构

轻柴油裂解炉和乙烷裂解炉的炉型结构相似，有单室和双室两种，都由两部分组成：上部为对流段，下部为辐射段，两段布置不是垂直重叠而有一段水平的转折段，并用贯通柱连接，习惯叫法为“过渡段或横跨段”。对流段设有对流管束，两端有弯管箱，利用辐射段燃烧后的烟气余热加热对流管束中的轻烃介质。对流段顶部有收集器，其顶部有两个烟道汇合于一个引风机，引风机出口接烟囱。

辐射段内有竖式炉管，是裂解介质轻烃加热反应部位，炉温为1260℃，两侧墙和底部均设有油气烧嘴。

裂解炉衬里用的耐火材料要求气密性能好、导热性低，故大型乙烯裂解装置的裂解炉的炉墙在燃烧器气流冲刷区采用轻质砖结构，其他部位采用隔热性能良好的耐火纤维和纤维模块结构。对流段可采用吊砖结构或预制耐火浇注料炉墙板结构。图1为箱型单辐射室轻柴油裂解炉示意图。

图1 轻柴油裂解炉示意图

a -主立面图;b-左侧视图

下面为S&W公司设计的10万t/a箱型双辐射室裂解炉的衬里结构、主要实物量及总体施工程序：

(1)辐射段：标高EL103.000至EL105.150为耐火砖炉墙，以25mm厚陶瓷纤维毯和75mm厚保温板为背衬隔热层，JM23保温砖与JM28耐火砖构成砖墙砌体;其上部及炉顶为305mm厚纤维模块,以25mm厚陶瓷纤维毯为背衬。炉底40mm厚耐火砖为干砌(LAYEDLOOSE)，195mm厚(三层65mm)JM23保温砖为泥浆砌筑;以100mm厚保温板为背衬;另有16套燃烧器砖与4套DECOKE TILES砖。

(2)过渡段:侧,端墙均为纤模块安装同辐射室炉墙，异型部位模块用特殊设计的模块安装;底部衬里结构同辐射段炉底。

(3)对流段：侧墙板在地面预制耐火浇注料，厚度为200mm;以100mm厚保温板为背衬，端管板衬里已被施工完成，弯头箱衬里结构为50mm厚(2层25mm)纤维毯铺贴。

(4)烟囱及烟道：衬里结构为50mm厚耐火浇注料。

主要工程见表1。

表1 一台裂解炉的参考量