乙烯裝置裂解爐運行分析

善世文

摘要：結合實際生產情況，通過對裂解爐改造情況以及裂解爐總體運行情況，裂解爐運行和維護方面的了解并結合實際，對其在節能、原料改造以及生產過程中存在的一些問題，進行多方面的分析，并提出適應其解決方案，同時在優化生產方面采取有效措施，以延長乙烯裝置裂解爐的運行周期，提高其工作效率，已達到效益最大化。

關鍵詞：乙烯裝置;裂解爐;運行;分析

1 乙烯裝置裂解爐的基本改造情況

1.1 裂解爐在節能方面的改造

在裂解爐對流段上增加原料預熱模塊，增大換熱面積，換熱管增多，從而有效降低排煙溫度，高壓蒸汽爐的效率也有顯著提高。

1.2改造裂解爐的原料適應性

通過對裂解爐的改造，使其更能適應原料生產，再將爐膛的輻射爐管進行技術上的改進，在每一組輻射爐管的入口處安裝文氏管流量分配器，以保證原料均勻進入每組爐膛。改造完成后，裂解爐可以單獨裂解氣體原料，裂解氣體原料能力大幅度增加，不用再將氣體原料混入石腦油中裂解，提高乙烯的提成率。

2.對乙烯裝置裂解爐的擴能改造

原設計為LSCC卜1型“門式”裂解爐，單臺乙烯生產能力原設計為60 kt/a。在乙烯裝置的改造過程中，為了實現乙烯裝置生產能力達到預期的目標，再根據原有的運行情況，對裂解爐進行改造。改造過程中，采用KTI技術，更換爐管，底部火嘴等。

3 裂解爐輻射段爐管運行情況

裂解爐輻射段爐管在運行及升溫過程中多次出現堵塞現象，對裂解爐的安全平穩運行帶來嚴重不便。本文詳細分析了此現象出現的原因，并給出相應的應對措施。裂解爐的每一根輻射段爐管的入口都裝有一個臨界流量文氏管（亦稱文丘里管），以確保在正常的操作中的流量分布狀況良好。經過現場勘查，發現處于集合管末端的輻射段爐管上升管有堵塞的跡象，于是對其爐出口溫度采取了大幅度低溫控制措施，但一段時間后該爐管依然會堵塞。

3.1原因分析

經過實際參數與設計參數對比發現，確定原因為物料分配不均勻，物料在個別爐管內流速慢，停留時間過長，過度裂解，大量結焦導致堵塞。經設計部門核算，目前文丘里管喉徑處直徑為19.2 mm，該直徑過大，改為18 mm。堵管現象大為減少。例行檢修時發現在上升管與下降管連接的底部“U”型彎內，存有較多碎焦。說明裂解爐燒焦不徹底爐管或廢熱鍋爐內焦層脫落而致堵塞。把廢熱鍋爐拆開，發現在廢熱鍋爐上部管板及出口管處存在大量碎焦，并且從出口管還有少量蒸汽及凝液夾帶著碎焦逆流而下進入廢熱鍋爐，所以這些碎焦最終進入該臺廢熱鍋爐，積聚在底部“U”型彎內而導致堵塞。在停爐期間多發生這種情況，但是只有在裂解爐升溫后正式生產后才能夠被發現。

針對這種情況，作出如下相應措施：完善操作過程，在裂解爐降溫結束后，及時關閉清焦閥閥道防焦蒸汽，防止蒸汽及凝液反竄，導致碎焦被帶進爐管系統。同時在升溫過程中，先通入燒焦空氣，再通入稀釋蒸汽，防止爐管內的水被蒸干后，碎焦結成塊狀，將爐管徹底堵死;提前關閉停用裂解爐的清焦閥，防止大量的蒸汽及焦進入停用裂解爐爐管系統而造成堵塞;在廢熱鍋爐維修過程中，應避免產生過大的震動，以防止震落廢熱鍋爐上部管板的碎焦。拆開廢熱鍋爐后及時將爐出口管口封好，防止雜物進入爐管。

4 使裂解爐高效運行的有效措施

4.1定期排查

檢查限位塊是否拆除，指示標有無卡阻現象。如發現異常，必須排查管道;由于襯里選材不合理，施工質量不合格以及襯里老化等原因形成的裂解爐墻外溫度過高，需要每月定期檢查，全面檢測，并予以修復。

4.2水質的管理

要經常做好廢熱鍋爐的定期排污管理。排放時間及排放方法要按照設計要求，及時排掉水中雜質，包拯爐水的水質。同時要保證爐水的各項指標在設計指標范圍內。

4.3裂解爐的日常優化管理

成立專項的管理小組，由工藝、設備、電氣、儀表以及維修人員，每天進行現場巡查并記錄相關數據，定期召開會議，分析存在的問題以及給出合理的解決方案。探討影響裂解爐的各項因素，以及總結對其控制方法。并提出優化方案，形成總結記錄，以保證裂解爐的正常運行。

4.4提高裂解爐的熱效率

熱效率是衡量裂解爐運行狀態是否優良的重要指標。直接影響裝置的能源消耗，熱效率的高低。對工藝包的設計計算、爐體的細微處設計以及日常操作的規范都對提高熱效率有一定的影響。提高熱效率的主要方法有：減少爐膛的熱量損失;合理降低排煙溫度和含氧量。

降低排煙溫度引起的熱損失主要由以下幾種方法：（1）降低排煙溫度。排煙溫度越低，裂解爐熱效率越高。降低排煙溫度的同時，要注意煙氣的露點腐蝕。最低的排煙溫度必須高于煙氣露點溫度。否則會對爐管造成嚴重的腐蝕，同時也會因露點積灰引起熱效果下降。（2）控制過剩空氣系數。其中包括：合理控制含氧量;增強爐體的密封性;控制好爐膛負壓等。此外，還需降低散熱損失。裂解爐襯里的隔熱效果的好壞直接影響爐體的散熱損失。隔熱效果的好壞與襯里結構是否合理、施工質量的好壞一級材料的選用有直接關系。降低散熱損失主要時在施工過程中，襯里材料的選擇，施工質量的嚴格把關都對熱損失起到決定性因素。

5 結束語

乙烯裝置裂解爐是乙烯裝置的最關鍵的設備，其運行狀況的好壞直接影響整套裝置設備的產品的質量和企業的經濟效益。裂解爐的原料優化、工藝優化、穩定的運行和細心的維護十分關鍵。在生產過程中保證裂解爐穩定運行后，采取系列降低能耗等先進技術措施，對裂解爐進行逐步優化改造，提高裂解爐熱效率，使裂解爐能量消耗顯著下降，實現質量效益最大化。

參考文獻：

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