裂解炉五开模式对急冷系统的运行影响及优化措施

独山子石化公司为降低220 kt/a乙烯装置能耗,根据乙烯装置用能分析,结合裂解炉和裂解气压缩机的现行工况,提出将裂解炉运行模式由“6开1备”改为“5开1停1备”。为选择出裂解炉“5开1备1停”的最优运行模式,分5个阶段进行工况测试。并在乙烯装置短停开工后进行测试验证,通过对比2号汽油分馏塔(C-103)的设计参数,优化调整并固化该塔的裂解气负荷与塔中部回流、汽油回流量的关系,确保了急冷油黏度和急冷水品质稳定受控。通过裂解炉运行模式攻关,快速实现了乙烯装置节能降耗的目标。

大型乙烯裂解炉用低NO_(x)燃烧器的结构优选

随着大能力大型化裂解炉的不断发展,国内首台单炉膛20万吨/年产能乙烯裂解炉对燃烧器提出了更高的设计要求,在稳定燃烧的同时还要满足特定的工艺要求和严苛的环保要求。采用CFD技术和热态试验方法优选新型乙烯裂解炉用低NO_(x)燃烧器,通过数值分析方法研究不同底部与侧壁供热比(底侧比)下裂解炉内的燃烧状态(火焰形状、火焰长度、炉内温度分布及NO_(x)排放量等),结果表明:在底侧比为70:30时燃烧状态最优,炉膛内温度分布均匀且满足工艺要求和环保要求。在热态试验炉上对最终设计工况(底侧比72:28)进行热态试验,结果显示:炉内燃烧状态良好,温度分布均匀且满足热通量曲线,NO_(x)排放量也较低。

关于美国西方化学技术EDC裂解炉炉管结焦问题的探讨

针对某个采用美国西方化学技术的EDC裂解装置,分析了在高负荷运行条件下影响EDC裂解炉炉管结焦形成的主要7个相关因素,并总结了相应的控制措施。通过合理的控制,达到了延长裂解炉良性运行周期、控制氯乙烯产品品质及相关单耗的目的。

全球首座电加热蒸汽裂解炉建成投产

2024年4月,巴斯夫公司、沙特基础工业公司和林德工程公司为全球首座大型电加热蒸汽裂解炉示范装置举行了落成典礼。经过3年的开发、工程设计和施工建设,位于巴斯夫公司路德维希港Verbund 工厂的该示范装置现已准备就绪,可投入正常运行。

乙烯裂解炉故障联锁动作分析及改进措施

乙烯装置中稀释蒸汽压力和裂解炉进料压力是影响裂解炉稳定运行的两个重要因素。针对裂解炉运行中出现的稀释蒸汽压力低低条件下,1~5号裂解炉同时联锁停炉及继电器故障导致安全仪表系统(SIS)联锁动作事件,分析了故障原因并提出了SIS逻辑控制修改方案、更换老旧器件等改进措施。方案的实施提高了该装置生产过程的可靠性及稳定性。

非氨基还原脱硝技术在乙烯裂解炉上的工业应用

以乙烯裂解炉为研究对象,对非氨基还原脱硝技术进行工业应用。结果表明,注入非氨基脱硝剂能够显著降低裂解炉烟气中的氮氧化物浓度。正常运行工况下,在裂解炉对流段的相应区域注入非氨基脱硝剂,氮氧化物浓度可降低至30 mg/Nm^(3)以下;在线清焦运行工况下,在裂解炉横跨段的相应区域注入非氨基脱硝剂,氮氧化物浓度可降低至60 mg/Nm^(3)以下。

新建裂解炉COT偏差大的原因分析及处理措施

针对新建裂解炉投料开车后出现COT偏差大的问题,通过优化COT控制方案、调整热电偶安装高度、落实施工质量、更换热电偶本体保温等方式,对裂解炉贴壁式热电偶进行了整改优化,最终达到操作要求。

CFD技术在大型化裂解炉返炉膛配管研究中的应用

返炉膛烧焦是降低裂解炉污染物排放的有效措施之一,返炉膛配管布置对返炉膛烧焦效果有很大影响。文章应用CFD技术对返炉膛配管布置进行数值模拟。计算采用RNG k-ε湍流模型进行模拟,采用壁面函数Standard Wall Fn对近壁面流动修正。计算结果表明:合理的返炉膛配管布置可使烧焦气均匀进入炉膛,不会对正常的操作产生影响。基于CFD技术的模拟计算能够较为准确的预测返炉膛烧焦气在管道内的流动情况,为裂解炉大型化下的返炉膛配管布置提供了技术参考。

乙烯裂解炉改造及效果分析

某石化公司乙烯裂解炉是乙烯装置的核心装备,裂解炉在生产运行过程中存在排烟温度高和热效率低的问题,文中从换热管腐蚀和积炭、辐射段衬里变薄和辐射段炉管管径较细三方面进行了原因分析。根据分析结果,对裂解炉进行了整体改造,从燃烧器、对流段、辐射段、文丘里流量分配器和炉管内壁表面保护层五方面进行了改造处理,改造后裂解炉的能耗降低了21 kgeo/t乙烯,排烟温度降低了43℃,热效率提升了10.18个百分点,装置的运行周期和处理量都有较大幅度提升,保证了裂解炉在一个较高水平长时间运行。

裂解炉设备超高压蒸汽热蒸汽盘管开裂原因分析

2021年7月某石化公司乙烯厂乙烯装置核心设备102B裂解炉超高压蒸汽热蒸汽盘管发生开裂,造成炉膛负压波动,裂解炉手动停车。检修发现该盘管经过焊接对接,在焊缝处存在一条环向裂纹,裂纹沿厚度方向完全穿透;断口表面不平整,呈现柱状晶开裂的特点,无明显塑性变形。为此,查阅了该设备的原始制造资料,对该设备超高压蒸汽热蒸汽盘管开裂现象进行了宏观检查、化学成分分析、力学性能分析、金相分析和扫描电镜及能谱分析等,最终确定了其失效开裂的根本原因,为同类设备的失效分析提供了参考。

关于乙烯裂解炉专用热电偶FMEA分析研究

仪器仪表是工业领域最常用到的设备之一,对于流程工业有着不可替代的作用。乙烯裂解炉是乙烯生产装置的核心设备,在炉内进行裂解反应时,裂解温度是最重要的工艺变量,温度的变化对裂解深度、裂解品质有很大影响。乙烯裂解炉专用热电偶在裂解炉中测量温度,其所处工况高温、强腐蚀,热电偶容易发生失效。为了对乙烯裂解炉热电偶的失效进行深入的研究,开展硬件故障模式及影响(Failure Mode and Effect Analysis,FMEA)分析,确定乙烯裂解炉热电偶可能的故障模式及其影响,分析其薄弱环节及敏感应力,从而提出可采取的有效改进和补偿措施,在设计阶段有效提高乙烯裂解炉热电偶的可靠性、稳定性水平。

空气预热温度对裂解炉操作的影响分析

裂解炉是乙烯装置中的能耗大户,通过提高空气预热温度可减少裂解炉燃料消耗并提高热效率,但降低燃料消耗的同时,空气预热温度的变化也会对裂解炉运行产生影响。以某乙烯装置150 kt/a气体裂解炉为基础,分析研究不同空气预热温度对其主要工艺参数的影响。计算结果表明:随着空气预热温度的提高,可有效降低燃料消耗,提升热效率,但同时会导致烟气量的下降并引起超高压蒸汽产汽量减少等问题,文中对应用裂解炉空气预热技术提出建议。

超级低氮燃烧技术在废酸裂解炉上的应用

作为废酸裂解炉的热能供应机构,燃烧器的结构型式、燃烧性能对废酸裂解炉的安全、环保、平稳运行有很大的影响。主要分析了燃烧器氮氧化合物的产生机理和控制措施,并以废酸裂解炉为例,介绍了超级低氮燃烧器的技术机理、设备结构及应用情况,以期为环保事业做出贡献。

废旧轮胎裂解炉燃烧室废气治理实证研究

针对3万t/a废旧轮胎裂解项目进行了裂解炉燃烧室废气治理的实证研究,对照竣工环境保护验收监测数据,分析了废气难以稳定达标排放的成因,深入查找了环评阶段源强计算存在的偏差错误。根据裂解炉燃烧室废气含有细微油滴、多台裂解炉燃烧室废气连接管道缺少风闸门、燃烧室和焚烧室不具备SCR或SNCR脱硝温度区间的实际情况,提出了连接管道增设风闸门、采取“二燃室+布袋除尘+TiO_(2)催化光解脱硝+碱液喷淋脱硫”组合式废气治理措施的建议,企业采纳建议后完善了废气治理工程设施,实现了废旧轮胎裂解炉燃烧室废气的稳定达标排放。

裂解炉裂解气系统的配管设计

裂解炉是乙烯装置的重要单元设备,裂解气管道是裂解炉区的关键管道之一,具有管径大、温度高、工况复杂等特点。文中介绍了裂解气工艺流程,结合某新建乙烯装置工程实例,分别介绍了裂解气总管、各炉体分支管、裂解气阀门和清焦阀门以及吹扫管道的布置,阐述了裂解气管道系统的设计要点和原则、管道布置和管架设计方案。

气体裂解炉炉管失效原因分析与防护

某石化企业乙烯装置循环气体裂解炉多次出现炉管堵塞、弯头减薄穿孔和炉管鼓胀变形开裂等故障,给装置安全平稳运行造成严重影响。通过对炉管进行宏观及低倍分析、尺寸检查、化学成分分析、金相分析、扫描电镜分析及力学性能等检测发现:炉管在长期高温环境下服役时,因局部过热造成炉管的管壁组织严重劣化,管壁的高温强度下降,出现蠕变空洞并发展成蠕变裂纹,最后造成炉管管壁鼓胀、开裂和失效。针对失效主因提出防止炉管发生超温和对裂解炉进行定期清焦等防腐蚀建议。

基于事故树事件树在乙烯装置裂解炉急冷换热器泄漏爆炸事故中的风险分析

2022年化工装置因物料泄漏而导致的着火爆炸事故频发,其中某乙烯装置裂解炉在投料过程中急冷换热器发生物料泄漏爆炸燃烧事故让人深省。结合该事故调查报告结果,运用事故树、事件树安全分析方法对某800 kt/a蒸汽裂解装置裂解炉急冷换热器的安全运行状态进行分析,排查辨识其存在的主要危险、有害因素,提出预防或降低其危险性、提高装置安全运行等级的对策措施。

CP化学将选用低排放裂解炉

德希尼布能源公司表示,已与雪佛龙菲利普斯化学公司(CP化学)签订合同,将为CP化学位于得克萨斯州Sweeny的工厂现有的烯烃装置提供一套低排放裂解炉。德希尼布表示,新型低排放裂解炉将使裂解炉的燃料消耗和二氧化碳排放量减少约30%。这也是其具备专利的低排放裂解炉技术首次全面实施。该裂解炉的专利设计通过使用独特的热回收方案提高燃料效率。该项目还将为一台主要的压缩机驱动机供电,由于低排放炉将能够使用氢气作为燃料,该项目能够有效降低现有装置的碳强度。

乙烯裂解炉管材料高温渗碳行为研究

研究了乙烯裂解炉管常用材料的渗碳行为及对其力学性能的影响。试验表明，提高镍含量对抗渗碳有益，另外Ｎｂ、Ｗ、Ｓｉ等微量元素的加入亦有益于抗渗碳；炉管材料渗碳后，其拉伸、持久性能未明显恶化，但热疲劳性能大大降低。渗碳降低材料热疲劳抗力可能是炉管早期失效的主要原因。

乙烯裂解炉热效率影响因素分析及优化措施

在蒸汽裂解装置中,裂解炉热效率是评价裂解炉先进性、运行状况和节能降耗水平的重要指标。以某炼化企业80×10^(4)t/a蒸汽裂解装置的CBL型炉为例,全面分析了影响裂解炉热效率的主要因素,并根据分析结果从设备、物料、操作、管理4个方面提出了裂解炉热效率的优化措施,以期实现装置的节能降耗,为裂解炉热效率优化及安全稳定运行提供参考。