炉炉压力差西西西西西西西西西西西西西西平均压力差从两炉运行周期内的文丘里前后绝压比变化来看图，两炉上涨速度相当，从中也可以看出，两炉在运行周期内的结焦速率相当，与变化分析所得结论致。绝压比运行周期天绝压比炉炉图两炉运行周期内文丘里前后绝压比变化情况裂解气组成分析对比表炉裂解气组成分析对比分析项目第次采样第二次采样炉炉炉炉丙二烯丙烷丙烯甲基乙炔甲烷氢气碳四及碳四以上氧化碳乙炔乙烷条件的情况下，与未加扭曲片的裂解炉相比，裂解深度要稍微高些。应此在保持相同裂解深度情况下，可以降低裂解温度，达到定的节能效果。在每根炉管上增加四个扭曲片，炉管阻力降增加约，增加很小，对裂解炉的操作未造成影响。从试用情况来看，扭曲片在小管径辐射管上的应用效果不明显。参考文献与附录查新说明，国内外文献和专利检索分析报告书摘要另附国内外文献和专利检索分析报告书及本专题已申请和授权的专利清单王国清，曾清泉乙烯裂解炉管强化传热石油化工罗淑娟，乙烯裂解炉管强化传热研究进展石油化工裂解炉管强化传热技术交流内部资料裂解炉管内置扭曲片强化传热技术申请的专利已经获得中国美国和法国的专利部门授权。乙烯从表可以看出，在同样裂解条件下，炉两次采样分析的裂解深度乙烯丙烯比分别为和，均比炉的和要高。增加扭曲片后，在同等裂解条件下，裂解深度要比未加扭曲片的要高。扭曲片炉管的烧焦情况型裂解炉采用蒸汽空气法进行辐射段炉管的烧焦，从几个运行周期后的烧焦来看，时间均控制在以内，与其它未加扭曲片炉管的烧焦相同，没有特别之处。遗留问题加入扭曲片后，个别炉管压降大而引起停炉烧焦的原因仍然未找到，是否是因加入扭曲片所致，仍需观察。在第个运行周期，炉有根炉管在运行至中后期时，其文丘里后压力高，达到般达到以上就要进行停炉烧焦，绝压比达到了，并持续上涨，观察炉管，未出现明显亮斑等，也无明显比其它炉管高，运行至天切下烧焦时，此根炉管的压力达到了，绝压比为，非常接近烧焦极限。经过烧焦，此根炉管压力降至与其它炉管样。月日第二运行周期投料后此根炉管压力正常，其它炉管也没有出现个别炉管压力偏高的情况。未进行高负荷试验。扭曲片炉管至今已运行个周期，但只有个周期的天时间进行过较高负荷运行，其它运行周期均未能高负荷运行，裂解炉投料负荷维持在设计的，大部分时间维持在左右。负荷偏低，通过扭曲片后形成的旋转流对管壁的冲刷效果可能变差，这会削减扭曲片的效果。结论扭曲片炉管在型裂解炉上经过年多的应用，综合分析操作数据和各方面的试验情况，得出以下结论首先肯定，扭曲片炉管的使用，对裂解炉的操作基本上未造成不良影响，裂解炉的操作也基本与未加扭曲片的相同。但也没有发挥出扭曲片炉管的优势，炉管表面温度的上涨文丘里前后绝压比上涨等，均与未加扭曲片的裂解炉运行情况相当，对裂解炉周期的延长未起到效果。加入扭曲片后，是有所下降，但下降值只有，与其它厂家取得的下降值相比，相差较远。扭曲片的加入，在保持同样裂解量增大。裂解炉概况广州分公司裂解装置现有台公司的型超选择性裂解炉，炉额定生产能力为万吨年。年改扩建后，六台裂解炉均进行投料生产没有备用炉子。年月，新建台能力为万吨年裂解炉投产，实现六开备。原有六台裂解炉组型辐射炉管采取将进口管集中布置在起，出口管集中布置在起的排布方案，采用两大组进料。裂解炉均采用石脑油作原料，在正常情况下，裂解炉的运行周期能达到天。扭曲片炉管应用情况广州分公司裂解炉于年大修期间，在对裂解炉下文简称炉进行炉管整体更换时，应用了扭曲片炉管。为了可以更好的对比扭曲片的使用效果，另台裂解炉下文简称炉在整体更换炉管时未采用扭曲片炉管。扭曲片炉管的安装扭曲片管是种管内带有扭曲片的精密整铸管，见图，安装时焊接在辐射段炉管上，其焊接个数位置需要根据具体炉型计算优化选取，以达到最佳效果。图扭曲片管实物图扭曲片安装图见图，每条炉管进出口管各两个扭曲片，根炉管共焊接个扭曲片，扭曲片尺寸规格有和两种。安装扭曲片的炉管尺寸规格与旧炉有所不同，见表。图扭曲片分布图其中组，另组与此相同表加扭曲片炉管与未加扭曲片炉管对比项目裂解炉裂解炉出口管炉管内径炉管外径管间距炉管长度入口管炉管内径炉管外径管间距炉管长度在加入扭曲片管后，对裂解炉炉管的压降产生了定的影响，约增加左右，根据北京化工研究院的计算和工业试验，压降的增加对目的产物的收率产生的影响不明显，即目的产物的收率仅有略微的降低。但由于原来炉管管径较小，增加的压降将影响到裂解炉的运转周期。因此，扭曲片炉管的的入口管内径由原来的扩至，以减少压降过大造成的影响。另外，炉管比原管长减少管压降过大文丘里前后绝压比达到，且上游原料供给减少，装置低负荷运行，于月日提前切下烧焦，运行周期天。扭曲片炉管的运行分析为了便于比较，与同时更换新炉管的炉进行对比分析。期间两台裂解炉的原料相同，两炉的均保持相同的相同的投料和水油比等，见表。两个对比周期炉月日投料，月日退料，运行周期天。炉月日投料，月日退料，运行周期天。炉管表面温度金属温度对比炉投用后，可以通过观火孔观察到，扭曲片管的颜色较其它炉管要暗，且有黑色螺旋状的颜色反差，明显能观察到扭曲片管的安装位置，大小等。从观察到的情况可以判断扭曲片管的管壁温度较低。从运行第天至停炉烧焦，对运行过程中上涨情况进行分析。从趋势图可以看出，加扭曲片的炉的要比未加扭曲片的炉要低约。但炉其上涨速度与炉相当，说明结焦速度相同。运行天数天炉管表面温度炉炉图炉第组对比废热锅炉出口温度变化炉运行周期内的废热锅炉出口温度变化对比见图，两台裂解炉的变化趋势相同，初期和末期温升均在左右。可见加入扭曲片对裂解炉废热锅炉的结焦状况未造成影响。运行天数天出口温度炉炉图炉第组废锅出口温度对比运行天数天出口温度炉炉图炉第组废锅出口温度对比炉管压降对比单条炉管增加个扭曲片后，炉管的阻力降会有相应增加。理论计算的压降增加值在以内。实际运行中，两台裂解炉选择同侧炉管，不同运行周期文丘里后的压力见表。从表中可以看出，增加扭曲片的原因主要是避免更换炉管后，长时间运行由于高温蠕变引起炉管伸长而造成部分炉管拖底。在炉子上的应用运行情况。至截稿日期，裂解炉已运行个周期，均采用石脑油循环乙烷共裂解。其中个周期的详细情况见下表因第周期运行天，未在表中列出。表炉应用扭曲片后运行情况项目周期周期周期周期周期石脑油比重馏程初馏点终馏点正构异构烯烃环烷芳烃工艺参数投料量水油比，末期平均初期初期出口初期出口末期运行周期天停炉原因压降过大管壁超温非计划计划非计划停炉时最高壁温注和分别为辐射段炉管入口温度和出口温度。和分别为辐射段炉管入口压力和出口压力。周期，运行周期天，因第八根炉管文丘里前后绝压比高切下烧焦。周期，运行周期天。炉管管壁温度过高。周期，运行周期天。周期，运行周期天。裂解炉烧焦计划安排。周期，投料运行天后，因东面第二根炉管出现高频晃动，且文丘里处有异响，随后停炉检查，冷备用。周期，运行天后，开始进行高负荷试验。因东面第二根炉生产状态。目前装置清焦周期在天，为延长清焦周期，装置曾使用结焦抑制剂，但效果不如人意。在年度广州石化炼油改扩建工程投产的背景下，提高裂解装置的处理量显得尤为迫切。北化院和中科院沈阳金属研究所发明的裂解炉管内置扭曲片强化传热技术，通过在炉管内置扭曲片使物料旋转前进，产生横向流动对管壁形成强烈的冲刷，使边界层厚度减薄，提高对流传热系数，同时使表面不易形成结焦。从而产生炉管壁温度下降，清焦周期延长或清焦周期不缩短，处理量增加的实际效果。该技术已经在辽阳石化公司扬子石化公司燕山石化公司等大管径的裂解炉上应用，具体工业试验时间如下辽化工业试验年年扬子工业试验年年燕山工业试验年年应用结果表明，裂解炉管的炉管壁温度下降可达，装置运行周期延长，在清焦周期不变情况下，炉管处理量增大。茂名石化裂解炉与广州石化裂解炉情况相近，其裂解炉炉管进出口管径分别比广州石化裂解炉小和，茂名石化于年月开始台石脑油裂解炉上进行为期两年的扭曲片强化传热技术应用试验，应用结果表明，装置运行周期延长，在同样裂解深度下比原来降低，在满负荷运转测试期间，炉管入口压力正常。在年在另外三台裂解炉使用扭曲片强化传热技术，在年大修时又在其它台炉上使用该技术，在对这些裂解炉炉管壁温的监察中发现，扭曲片前后的炉管壁温均有明显的温差。广州石化裂解炉管尺寸进口管内径，出口管内径远小于辽阳石化扬子石化和燕山石化的裂解炉管尺寸，但比茂名石化的大。另外，各炉的裂解过程相同，在广州石化应用该技术可行性高，其效果应茂名石化之上。二研究开发和创新内容技术路线技术指标及技术关键研究开发和创新内容广州石化化工部提供乙烯装置裂解炉管的实际情况和相关运行数据，由北化院对该技术的应用进行模拟计算。根据模拟计算，由北化院和中科院沈阳金属研究所确定相关技术条件。广州石化在年安排台旧炉进行该技术的应用工作。技术指标加入扭曲片管后，炉管压降增加在左右加入扭曲片管后不影响裂解炉的操作裂解炉管的炉管扭曲片后壁温度下降清焦时间延长乙烯收率保持不变时，处理量提高以上技术关键内置扭曲片数量和位置的设置加入扭曲片管后辐射段炉管的压降增加值尽可能小加入位置有利于降低辐射段炉管热点的温度正文扭曲片强化传热介绍裂解炉辐射段的传热过程可以分解为如下几步，首先炉膛内的烟气通过辐射和对流传热将热量传给炉管外