乙烯裂解炉辐射段炉管失效原因分析及对策

乙烯裂解炉辐射段炉管失效是制约乙烯装置长周期安全运行的主要因素之一。本文分析了裂解炉炉管失效形式后认为:炉管渗碳、炉管局部过热、炉管材质劣化、炉管高温蠕变及热疲劳是造成炉管失效的主要原因。从合理选择裂解炉管、合理布置燃烧器、科学运行管理等方面提出了解决措施。     

乙烯裂解炉炉管失效FTA及改进方法

由于乙烯裂解炉的失效主要发生在炉管上,依据故障树理论构建了乙烯裂解炉炉管失效故障树模型,找出导致裂解炉炉管失效的基本事件,采用最小割集算法算出基本事件的结构重要度,找出了解炉管失效的主要原因,并对炉管出现的问题提出了建议和改进方法。     

专利信息

新型排布单程炉管乙烯裂解炉,两程辐射段炉管的乙烯裂解炉,一种两程辐射炉管的裂解炉,一种辐射段炉管采用“U”形结构排布的裂解炉,乙烯装置急冷油减粘剂。     

裂解炉辐射段炉管在线快速烧焦技术

对裂解炉辐射段炉管烧焦过程进行了模拟,建立了裂解炉辐射段炉管烧焦模型,并以模拟结果为指导,开发了裂解炉辐射段炉管在线快速烧焦方法;使用该方法在中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司5种不同炉型的裂解炉上进行了多次烧焦试验。试验结果表明,该方法使裂解炉辐射段炉管烧焦时间大大缩短,仅为原设计时间的1/4～1/3。由于烧焦时间大大缩短,节约了大量的水蒸气、空气和燃料,降低了乙烯生产的能耗和成本。     

乙烯裂解炉管断裂性能研究

某厂为了加强乙烯裂解炉炉管的检验工作,拟通过涡流探伤方法进行检测炉管,为此在前期准备工作中进行了裂解炉管的断裂性能的研究工作。本文通过对该厂三种不同状态的裂解炉管常温断裂韧性试验,得出裂解炉管的常温断裂韧性,为炉管涡流探伤的评定工作做好技术准备。     

裂解炉炉管基于风险的检验

管式裂解炉炉管受炉内高温及管内介质压力的共同作用,易发生蠕变等现象,因此,对裂解炉炉管进行风险评价尤为重要。应用API 581基于风险的检验规范对炉管的失效可能性及失效后果分别进行定量计算,并由此得到裂解炉炉管的定量风险结果和基于风险的检验周期,为裂解炉的风险控制与管理提供依据。     

乙烯裂解炉辐射段炉管破裂原因探讨

乙烯裂解炉辐射段炉管(以下简称裂解炉管)是制约乙烯装置长周期安全运行的主要因素之一。某乙烯企业裂解炉运行后烧焦过程中发生了炉管破裂故障。通过炉管常量元素检验、痕量杂质元素检测、碳含量检测、光学及电子金相组织观察、扫描电镜微区成分分析等综合分析认为:裂解炉管由于渗碳引起材质变差,导致破裂失效。提出了裂解炉管渗碳失效的防护措施:合理布置燃烧器,确保热量均匀分布;严格避免炉管升温或降温速度太快;保证裂解炉定期清焦质量。     

裂解炉炉管的损伤机理及剩余寿命分析

通过研究BA-1102裂解炉炉管的各种试验数据,分析了该炉辐射段炉管失效的原因,并且利用Larson-Miller参数外推法估算了该炉管的剩余寿命。结果证明,BA-1102裂解炉炉管内部存在铸造缺陷,且运行16000 h后炉管材质劣化产生微裂纹是炉管失效的内因;炉管渗碳部分与非渗碳部分之间存在膨胀差,在紧急停炉时引起材料内部存在很大的拉应力,该应力与其他应力共同作用,使炉管在停炉过程中受到较大损害,致使在切割炉管时外力造成炉管脆断。BA-1102裂解炉炉管在管壁平均温度为1000℃时,剩余寿命不大于44794 h(约5年)。     

乙烯裂解炉炉管痕量元素Pb含量测定方法

乙烯裂解炉炉管中痕量元素Pb为有害杂质,在高温拉伸应力的作用下,Pb元素会在晶界偏聚,降低了炉管材料的抗蠕变性能和高温持久性能,导致炉管服役寿命大大缩短。乙烯裂解炉炉管成分复杂,对Pb的测定干扰大,目前尚无针对该材料中Pb含量的测定方法。针对乙烯裂解炉离心铸造炉管合金材料的特点,通过优化仪器参数以及添加一种特定的基体改进剂,屏蔽掉基体干扰离子的作用,建立了一个有针对性的、低成本和高效率的检测方法。该方法利用石墨炉原子吸收光谱仪,测定出乙烯裂解炉炉管中痕量元素Pb的含量。     

吉化公司大乙烯装置4#裂解炉运行周期延长到66天

吉化公司大乙烯装置4#裂解炉拉法尔喷嘴尺寸原设计为19．2mm，现更改为18ram，裂解炉横跨压力由原来190KPa升高到220KPa，有效的改善了单组炉管分布情况，使得每组炉管进料更加均匀，炉管内结焦速度基本相同，避免了个别单组炉管结焦速度过快，堵塞炉管问题，延长了裂解炉运行周期；稀释比由原来0．6降低到0．5，消耗稀释蒸汽减少4t／h，大大节约了蒸汽消耗，运行周期由原来的40天延长到66天。2008年大乙烯装置将对其它5台裂解炉进行相应的改造，以彻底解决裂解炉运行周期短的问题。     

氯乙烯装置裂解炉节能改造方案

利用水热媒技术对裂解炉烟道气热量进行回收,避开烟道气露点对炉管的腐蚀,保持裂解炉运行参数和装置负荷不变。对烟道气组成、烟道气所携带的热量、副产低压蒸汽的量及回收烟气热量所需要的换热面积进行了计算,并对如何在裂解炉中布管提出了自己的建议和整个项目的改造方向。     

毫秒炉辐射炉管断裂原因分析及对策

通过对毫秒炉炉管断裂的原因如晃电、燃料气压力波动、升温太块、炉管内压力升高和机械撞击等进行分析探讨，认为局部超温是造成管材快速渗碳、炉管破裂的主要原因，并根据实际情况提出了消除进料偏差、及时调校调节阀以及燃料由重油改为燃料气等相应对策。     

石脑油蒸汽热裂解过程中的结焦速率研究

在实验室蒸汽热裂解装置(BSPA)上,考察了石脑油进料质量流速、裂解温度、烃分压和运行时间等反应条件对石脑油热裂解过程中裂解炉管结焦速率的影响。结果表明,在石脑油进料速率为90 g/h,水油质量比为0.6,炉管进口压力为0.05 MPa的条件下运行6 h,随着裂解温度的升高,裂解炉管结焦速率逐渐增大;当裂解温度为850℃时,结焦速率与烃分压呈线性关系;随着裂解炉运行时间的延长,结焦速率下降。     

乙烯装置裂解炉辐射段新旧炉管焊接

首先介绍裂解炉新、旧炉管焊接过程中经常发生的裂纹问题,接着针对该问题从化学成分、金相组织、机械性能各方面进行了分析,找出了易产生焊接裂纹的原因。最后,提出了解决该问题的方法。     

乙烯裂解炉管抑制结焦在线涂层的制备研究

在蒸汽裂解小试装置上,采用常压化学气相沉积法在裂解炉管内表面在线制备了SiO_2和Al_2O_3抗结焦涂层;采用SEM和EDS对涂层的形貌及元素组成进行了表征,以石脑油为裂解原料进行了裂解及结焦评价实验。实验结果表明,所制备的SiO_2涂层均匀、致密,厚度约为5μm,SiO_2质量分数达95%以上,具有优异的抗结焦性能及较长的使用寿命,在120min的短周期评价实验中,与空白炉管3个周期结焦量的平均值相比,第一周期结焦量减少90%以上,第五周期结焦量仍能减少80%以上;沉积Al_2O_3涂层后,与空白炉管4个周期结焦量的平均值相比,第一周期结焦量减少约60%,第二和第二三周期的结焦量则基本恢复到空白值,抑制结焦的效果欠佳。在线制备的SiO_2和Al_2O_3涂层对主要裂解产品收率的影响不明显。     

齐鲁SRT-Ⅲ型石脑油裂解炉改造总结

介绍了SRT -Ⅲ型裂解炉的改造情况以及GK6型裂解炉的工艺流程和基本结构。由于采用了大量的新工艺和新设备,提高了裂解炉的热效率以及乙烯、丙烯的选择性     

乙烯裂解炉的热力学分析与节能措施

通过对乙烯裂解炉热效率的正、反平衡计算,摸清裂解炉的综合用能情况,找出影响裂解炉热效率的原因。提出减少裂解炉能量损失和提高热效率的方法。建议采用降低排烟温度、预热助燃空气、改善炉子的密封性能、控制烟气中氧含量及空气过剩系数等措施提高裂解炉的热效率。     

石脑油裂解过程的建模与仿真

基于Kumar的石脑油裂解过程的分子反应动力学模型，建立了某厂60kt／a裂解炉辐射段石脑油裂解数学模型。提出了通过ASTM值、PONA值等易测参数估算石脑油平均生成热、平均比热容和热导率等参数的方法，其估算值与分析值的相对误差低于1％；利用一种随机搜索算法对一次反应选择性系数进行了调整，主要裂解产物仿真收率与实测收率吻合良好；基于以芳烃为结焦母体的结焦反应动力学模型，建立了辐射段炉管运转周期的模型，在保持裂解气出口温度和出口压力不变的情况下，考察了炉膛温度、管外壁温度、焦层厚度等参数在整个裂解周期中的变化情况，仿真结果与实际情况比较吻合，可用来对裂解炉运转周期进行预测。     

Technology for combined pyrolysis of liquefied hydrocarbon gases and ethane recycling in separate furnace pyrolysis coils

A technology is developed for combined pyrolysis of liquefied hydrocarbon gases (LHG) and recycled ethane in separate pyrolysis coils of the same furnace. This technology is desirable when the ethylene production capacity is increased. Comparing the results of the combined pyrolysis of ethane and LHG and their pyrolysis in separate pyrolysis coils showed that ethane must be pyrolyzed separately. The operational regime parameters of the furnace that optimize ethane conversion and the ethylene and propylene yields from ethane and LHG pyrolysis in separate pyrolysis coils are presented.     

乙烯装置裂解炉节能改造

对乙烯裂解炉对流段及裂解气废热锅炉进行了改造。结果表明,以石脑油为原料,在加工能力、裂解炉出口温度和裂解深度保持不变的条件下,乙烯裂解炉排烟温度下降了60℃,高压蒸汽发生量增加了13 t/h,高压蒸汽产量/进料量(质量比)为1.428 9。改造后裂解炉的热效率较改造前提高了3.00个百分点。