20毕业论文：乙烯裂解炉管强化传热技术的应用㊣精品文档值得下载

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，增加扭曲片的炉投料运行文丘里后压力要比未增加的炉要高出约，也即增加扭曲片后炉管阻力增加约，增加比率约。

表炉同组炉管不同运行周期的文丘里后压力对比压力炉管编号运行周期天文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，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，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行周期延长，在清焦周期不变情况下，炉管处理量增大。

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。

应用结果表明，裂解炉管的炉管壁温度下降可达，装置运加了扭曲片后，流体通过与炉管等宽的扭曲片管时，强迫流体从原来的活塞流旋转起来，流体的周向流速大大增加，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。

从而基本上依靠热传导进行传热，它虽然很薄，但其阻力很大。

因此由上分析可知，炉管传热的最大阻力在于炉管内壁的边界层，如果能够减小边界层的阻力，将大大强化炉管的传热，扭曲片强化传热技术正是依据此开发的。

炉管上此，早期的强化传热技术基本是通过增大另外两个值得以实现。

根据普兰德边界层理论，当流体沿固体壁面流动时，靠近壁面的层极薄的流体，附着在炉管壁面不滑脱，这样在炉管壁面形成了个流动边界层，由于在边界层内传热方向和温度梯度方向相反从傅立叶定理可以看出增大导热量可以通过增大导热系数传热面积和增大温度梯度来实现。

对于裂解炉辐射段炉管而言，由于炉管材质确定后，物质的导热系数就已经确定，因对流传热将热量传给管内流体。

对于导热现象，可采用傅立叶定理描述式中方向的导热量垂直于方向的导热面积物质的导热系数温度梯度表示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壁，然后通过炉管管壁的热传导将热量由管外壁传到管内壁和焦层，最后由管内壁通过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壁，然后通过炉管管壁的热传导将热量由管外壁传到管内壁和焦层，最后由管内壁通过对流传热将热量传给管内流体。

对于导热现象，可采用傅立叶定理描述式中方向的导热量垂直于方向的导热面积物质的导热系数温度梯度表示传热方向和温度梯度方向相反从傅立叶定理可以看出增大导热量可以通过增大导热系数传热面积和增大温度梯度来实现。

对于裂解炉辐射段炉管而言，由于炉管材质确定后，物质的导热系数就已经确定，因此，早期的强化传热技术基本是通过增大另外两个值得以实现。

根据普兰德边界层理论，当流体沿固体壁面流动时，靠近壁面的层极薄的流体，附着在炉管壁面不滑脱，这样在炉管壁面形成了个流动边界层，由于在边界层内基本上依靠热传导进行传热，它虽然很薄，但其阻力很大。

炉管上加了扭曲片后，流体通过与炉管等宽的扭曲片管时，强迫流体从原来的活塞流旋转起来，流体的周向流速大大增加，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。

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。

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。