乙烯裂解炉结焦抑制技术

介绍了国内外在控制结焦技术方面的成果和进展,为我国开发结焦抑制技术、延长乙烯装置运行周期、提高乙烯装置竞争力提供参考.     

乙烯裂解炉结焦抑制技术

介绍了乙烯裂解炉的结焦机理，结焦抑制剂的种类，综述了国内外乙烯裂解炉结焦抑制技术的进展。针对国内乙烯装置生产状况，提出了加强结焦抑制剂的工业应用试验，提高裂解炉生产能力，延长裂解炉的运转周期，减少裂解炉烧焦频次以提高装置经济效益的建议。     

乙烯裂解炉结焦抑制技术的进展

阐述了近年来国内外乙烯裂解过程中结焦抑制技术的研究及工业应用进展,介绍了最新结焦抑制剂和新型炉管的应用,对国内乙烯装置开发结焦抑制技术具有借鉴作用.     

乙烯蒸汽裂解炉结焦抑制剂的研究进展

烃类热裂解中,由于聚合、缩合等二次反应而有焦炭生成。焦炭沉积在管壁上,降低了反应器传热系数,并使系统压力增加,甚至堵塞管道,影响操作。为此需要定期清焦。为了延长运转周期、减小清焦频率、提高操作效果,要尽量抑制或减缓结焦的形成。因此,人们进行了大量的研...     

乙烯裂解装置结焦抑制技术新进展

乙烯装置裂解炉炉管结焦是影响乙烯产量的重要因素之一 ,它会使炉管管壁热阻增大 ,热传导率降低 ,使裂解过程能耗增大 ,壁温升高 ,炉管寿命缩短。同时 ,焦垢会使炉管内径变小 ,物料流动过程压力降增大 ,甚至堵塞管道 ,使运转周期缩短 ,产量受到限制。目前 ,全球乙烯工业每年因炉管结焦减产造成的损失约为 2 0亿美元[1 ] 。另外 ,结焦和采用过热气流清焦会使炉管寿命缩短 ,所以炉管通常每 2～ 5年需要更换一次。乙烯生产商每年在炉管上耗费约2 5亿美元 ,其中 80 %用于维修和更换炉管。开发结焦抑制技术对延长装置运行周期、提高裂解炉生产效…     

结焦抑制技术的工业应用

介绍了乙烯裂解炉金属催化结焦、自由基结焦和非催化缩合结焦3种结焦机理以及国内外采用的添加结焦抑制剂、炉管涂覆及改变炉管表面的机械构件等结焦抑制技术。综述了国内外结焦抑制技术的工业应用情况。     

抑制乙烯装置裂解炉炉管结焦的措施

介绍了烃类在裂解炉中裂解的结焦机理及影响结焦的因素,综述了近年来国内外乙烯裂解过程中抑制裂解炉管结焦的措施。以结焦机理为依据,缓解和抑制炉管结焦的措施和技术主要有乙烯原料及工艺条件优化、向乙烯原料或稀释蒸汽中添加结焦抑制剂、炉管表面预处理、新材料炉管和炉管强化传热等技术。在裂解系统中添加结焦抑制剂的方法不受高温限制,也不改变现有工艺,容易在工业装置上实施,是较为有效的方法之一;对炉管表面进行涂覆处理的技术在国外研究较多,该技术不需要专门维护,处理后炉管寿命长,随着能承受1 100 ℃以上温度涂层技术的推出,该技术越来越具有竞争力。     

乙烯裂解炉管抑制结焦涂层技术的研究进展

乙烯裂解炉管的结焦速率决定了乙烯裂解炉的运行周期,抑制炉管结焦是乙烯生产中的研究重点。介绍了炉管内表面结焦对乙烯生产的不良影响及结焦形成的机理;重点分析了炉管内表面涂层技术(在线涂层技术和离线涂层技术)的研究现状,并对在线涂层技术与离线涂层技术的优缺点进行了分析和比较;展望了炉管内表面涂层技术的发展前景及今后研究的重点。     

乙烯炉管结焦抑制剂的实验室研究

分析了乙烯炉管结焦抑制剂的作用机理，根据结焦机理分别制备了结焦抑制剂的单剂，并在评价装置上考察了单剂的阻焦效果。将性能优良的单荆再进行复配，评价、筛选出的1号结焦抑制剂，在加剂量为200ug／g时，阻焦率达到90％以上。     

裂解炉管的预涂覆抑制结焦方法

采用小试裂解评价实验装置对内径为10 mm、长为850 mm的小试炉管进行在线预涂覆,然后以石脑油为裂解原料对预涂覆后炉管的抗结焦能力进行评价。实验结果表明,将有效组分为Si,Al,Si/Al,Si/Al/Ca的预涂覆试剂分别预涂覆后,SiO_2能明显在炉管内表面附着,而Al_2O_3不能单独在炉管内表面附着;当预涂覆Si/Al/Ca混合元素后,Si元素在表面元素的含量约为30%(w)、Al元素含量接近10%(w)、Ca元素含量接近5%(w)。在小试裂解结焦评价实验中,经过预涂覆后炉管的结焦量低于空白炉管,尤其是利用Si/Al/Ca混合元素预涂覆后,第1次裂解实验结焦量减少85%,第5次裂解实验结焦量仍能减少80%以上。炉管预涂覆对乙烯、丙烯和丁二烯收率的影响不明显。     

乙烯裂解炉管抗结焦氧化物的研究

采用速热分解法制备了多种氧化物,并考察了氧化物催化焦炭和水蒸气发生气化反应的能力。采用热重分析仪、红外分析仪和湿式流量计,得到了反应过程中试样的质量变化和反应的焦炭量,筛选出具有良好的催化焦炭和水蒸气发生气化反应的氧化物BaCe_(0.8)Y_(0.2)O_3,并对其进行了XRD和XPS表征。多次循环实验结果表明,BaCe_(0.8)Y_(0.2)O_3具有良好的稳定性,且多次反应后BaCe_(0.8)Y_(0.2)O_3的晶型和元素价态变化不大。在以乙烷为原料的压片结焦评价实验中,BaCe_(0.8)Y_(0.2)O_3氧化物压片只有少量结焦,抗结焦性能较好。     

毫秒炉工艺操作条件的优化

结合生产实际，分析了影响毫秒炉生产过程的裂解原料、裂解温度及停留时间等因素，并通过对其进行操作优化和采取注硫措施后，裂解装置的烧焦周期明显延长，乙烯产量增加，收率提高。     

乙烯裂解炉对流段炉管泄漏原因分析

文中分析了裂解炉对流段炉管泄漏原因,结合炉管内壁腐蚀微观形貌和腐蚀产物成分检测结果,确认炉管腐蚀为水汽造成的电化学腐蚀和氧化腐蚀,并采取相应措施,确保设备稳定运行避免了安全隐患。     

延迟焦化加热炉介质停留时间对装置焦炭产率的影响

延迟焦化装置重油的热反应过程主要在焦炭塔内完成,但其反应所需热量全部由焦化炉提供,因此理论上延长介质在焦化炉管内的停留时间,增加焦化炉提供给介质生焦反应的热量将影响重油在焦炭塔内的反应深度,从而影响延迟焦化装置的产品分布。为消除原料性质变化对产品分布的影响,在三炉并列的1.20 Mt/a延迟焦化工业装置上,通过焦化炉管内外过程模拟技术进行方案论证,对单台焦化加热炉进行了延长介质在炉内停留时间的技术改造试验。4个月的工业生产数据证明,适当延长介质在炉管内的停留时间,可增加介质在焦化炉内的反应深度,使焦炭产率下降3.99个百分点。     

毫秒炉裂解深度的控制

在毫秒炉装置上以库西石脑油为裂解原料进行了单炉工业标定试验，结果表明：裂解温度控制在840℃，水油比控制在0．63较为适宜；因投油量的改变而导致停留时间变化时，裂解温度也要作相应调整，即当停留时间延长时适当降低裂解温度，反之亦然。由于各裂解炉工况有所差异，操作参数应根据实际生产情况在一定范围内略加调整，而操作参数的选择应首先以保证一个合理的清焦周期为前提,然后再追求目的产物的高收率。     

Coke formation in pyrolysis furnaces in the petrochemical industry

In the petrochemical industry, an industrial pyrolysis furnace is a complicated piece of equipment that functions as both a reactor and high-pressure steam generator. During service, hard deposits of carbon (coke) build up on the inner wall of the tube, reducing heat transfer and restricting the flow of the hydrocarbon feedstocks. In this paper, an overview of coke formation, the impact of coke formation, and the methods by which coke formation can be prevented, as well as methods that can be successful in decoking of pyrolysis furnaces, is presented.     

国产回炼乙烯裂解炉管渗碳分析及寿命预测

长期在高温下运行的乙烯裂解炉管内表面会发生渗碳现象,导致炉管的使用寿命下降。对已运行７个月的国产回炼乙烯裂解炉管和同类型进口炉管进行了化学成分分析及常温和高温力学性能测试,并采用剥层化学分析法和Ｌａｒｓｏｎ－Ｍｉｌｌｅｒ曲线外推法分析研究了炉管的抗渗破性能和剩余寿命。试验结果表明,国产回炼炉管高温持久强度优于进口炉管,且剩余寿命比进口炉管长约１倍,但抗渗碳性能略低于进口炉管。