乙烯工業(yè)發(fā)展趨勢母志為19113115一、裂解爐及爐管變化二、結(jié)焦抑制技術(shù)三、燃燒器一、裂解爐的大型化在乙烯裝置上應用大型裂解爐可有效降低設(shè)備投資，減少設(shè)備數(shù)量，從而減少操作和設(shè)計維護費用及工作量(可減少投資14～18％)Ill。目前中國石化(SINOPEC)和魯姆斯公司(LUMMUS)合作的100kt／a裂解爐(SL—I、SL—II型)已在國內(nèi)多家乙烯裝置上應用。國外的林德(LINDE)、斯通一韋伯斯特(S&w)、LUMMUS和荷蘭國際動力學技術(shù)公司(KTI)等公司都可設(shè)計100kt／a以上的大型裂解爐，有的甚至可以達到280kt／a，在技術(shù)上也各有特點。二、爐型爐管1、爐型早期的管式爐為箱式爐，反應管結(jié)構(gòu)為單面輻射水平布置，不但受熱不均勻，而且由于支架金屬的耐熱程度較低，限制了裂解向高溫、短停留時間、低烴分壓方向發(fā)展，但石腦油裂解溫度低于800℃，停留時間長達1S以上，爐管長達100多米，因而裂解選擇性低，乙烯收率只有20％自20世紀60年代末期開始，立管式裂解爐逐漸取代了老式水平管箱式爐，使裂解技術(shù)取得突破性進展。第一代立管式裂解爐為管徑大、比表面小的等徑多程不分枝爐管構(gòu)型，雖然其技術(shù)水平較箱式爐有了很大進步，但石腦油裂解停留時間仍在0．5s左右，裂解溫度為800~820℃，其技術(shù)指標仍不高，對原料的適應性也較差在70年代許多公司又先后推出了多種4-6程的分枝變徑和變徑不分枝爐管構(gòu)型，使停留時間縮短至0.4s以下，裂解溫度提高到820～840℃，原料的適應性也得到改善。進入80年代后，各專利商又推出了裂解溫度達850～870℃，停留時間達0.15-0.25s的二程分枝變徑或變徑不分枝高選擇性爐型和停留時間約0．1s、裂解溫度達900℃的單程小直徑管毫秒爐，使裂解選擇性大大提高，乙烯收率達30~33％，原料消耗大幅度下降。2、爐管爐管材料的極限溫度已由20世紀70年代的1070℃提高到1150℃。美國M．W．Kellogg公司在毫秒爐輻射段采用內(nèi)螺旋翅片管及美國Lummus公司在SRT／VF型爐的輻射段第一程爐管內(nèi)也用了內(nèi)螺旋梅花管北京化工研究院和中國科學院金屬所也研究了無源擾流翅片管，并在遼化化工一廠CBL2型爐上進行了以石腦油和加氫尾油為原料的工藝實驗，取得了良好的效果。日本久保田(Kubota)公司研究的MERT爐管(混合單元輻射爐管)，此種爐管的出發(fā)點是提高傳熱效果，以延長爐管壽命，節(jié)能，降低結(jié)焦能力和提高收率。二、結(jié)焦抑制技術(shù)1．爐管構(gòu)件形式，如國外的MERT爐管、梅花形爐管、國內(nèi)由沈陽金屬研究所和北京化工研究院研制的扭曲片管等，其原理都是提高爐管的傳熱強度和傳熱效率，降低管壁溫度。2．采用爐管涂覆技術(shù)，它主要是采用氣相沉積和等離子體增強化學氣相沉積法，在爐管內(nèi)表面覆蓋一層膜，減少爐管金屬材質(zhì)對結(jié)焦的催化作用，減少爐管結(jié)焦。如：加拿大WestainSEP公司的Coatlloy涂層爐管；美國Alon表面技術(shù)公司開發(fā)的AlcroPlox涂層爐管，日本Daidosteel公司的等離子粉末焊接的鏡面狀涂膜爐管等均已在乙烯裝置上應用；國內(nèi)應用較多的是采用DMDS做鈍化劑來抑制爐管結(jié)焦。3．注入結(jié)焦抑制劑，這類技術(shù)應用最多。作用機理是使爐管表面鈍化，抑制管壁金屬的催化效應；改變自由基反應歷程，抑制均相反應結(jié)焦；催化水蒸氣與焦層間進行氣化反應，減少結(jié)焦量；改變焦垢的物理形態(tài)，使之松散，易于清除。結(jié)焦抑制劑按化合物分類，主要有含硫化合物、含磷化合物、含硼化合物、稀土化合物、堿金屬及堿土金屬鹽類、有機聚硅氧烷類化合物等。三、燃燒器

燃燒器作為裂解爐的主要部件之一，提供了裂解爐所需的熱量。燃料通過燃燒器燃燒，其熱量通過爐管傳遞給被加熱的物料；物料吸收足夠熱量后，發(fā)生裂解反應，生成乙烯、丙烯、丁二烯等產(chǎn)品。燃燒器的排布、結(jié)構(gòu)性能等因素直接影響到爐子能否正常運行，能否滿足工藝要求，達到設(shè)計要求的產(chǎn)品、生產(chǎn)能力。燃燒器依據(jù)在輻射室的安裝位置，分為底部燃燒器、側(cè)壁燃燒器；側(cè)壁燃燒器供熱比例由6：4逐漸向4：6或更低的比例轉(zhuǎn)化。有的S&W裂解爐、KBR裂解爐甚至100％采用底部燃燒器近年來，世界各大公司都在大力開發(fā)大容量燃燒器，目的是減少燃燒器的數(shù)目，便于與空氣預熱器或燃氣輪機聯(lián)用，以及與大型裂解爐相配套，同時降低NOx的生成量。為了降低裂解爐的NOx生成量，必須改善燃燒工藝技術(shù)，降低局部燃燒溫度。目前世界上此類燃燒器有多級燃料及多級空氣型。結(jié)語經(jīng)過多年的開發(fā)和研究，乙烯裂解工藝已相當成熟?，F(xiàn)有的乙烯裝置也通過各種先進