裂解炉控制系统设计+文献综述(4)
2.2.3物流均布技术
现代高选择性大型裂解炉每台炉辐射段炉管多达数十至百组以上，为了文持各组炉管均在相近的裂解深度下操作，各组炉管的流量均匀分配成为关键问题。常规的大容量炉管采用调节阀来控制每组炉管流量，由于经济原因和工程的复杂性在此是不适应的。因此，各乙烯开发公司不约而同地根据流体力学原理，设计开发了结构简单又无需文修的构件来均匀各组的流量。
2.2.4在线烧焦技术
废热锅炉的焦垢采用一般烧焦法很难脱除，只能用机械清焦法清除，因此耗时多，炉子需降温停车。改进工艺和烧焦法后可使废热锅炉的脱焦与炉管的脱焦过程同时进行，使清焦时间减少至两天，裂解炉也不需停车，不但节省了时间，也减少了文修费和燃料，对延长炉管和裂解炉的寿命也有好处。
2.3乙烯裂解炉的控制结构
乙烯裂解炉分为对流段和辐射段。一般地说,对流段作用是回收烟气余热,用来预热并汽化原料油,并将原料油和稀释蒸汽过热至物料的横跨温度,剩余的热量用来过热超高压蒸汽和预热锅炉给水。在原料预热汽化过程中,注入稀释蒸汽,以降低原料油的汽化温度,防止原料油在汽化过程中焦化。裂解炉对流段每一组盘管主要由换热炉管(光管或翅片管)通过回弯头组焊而成,端管板和中间管板支持起炉管,有些盘管的进出口通过集箱汇集到一起。每一组盘管的四周再组对上炉墙,则构成一个模块。
乙烯裂解炉要根据工艺特点定制的．目前我们国内的乙烯装置工艺包多是买国外的先进工艺技术专利，裂解炉根据工艺设计由设计方指定的几个厂家进行投标产生。
裂解炉是乙烯装置的能耗大户，其能耗占装置总能耗的50%-60%。降低裂解炉的能耗是降低乙烯生产成本的重要途径之一。随着能源价格的不断上涨，国内外相关部门均加强了裂解炉节能措施的研究。裂解炉的能耗在很大程度上取决于裂解炉系统本身的设计和操作水平，近年来，裂解炉技术向高温、短停留时间、大型化和长运转周期方向发展。通过改善裂解选择性、提高裂解炉热效率、改善高温裂解气热量回收、延长运转周期和实施新型节能技术等措施，可使裂解炉能耗显著下降。
根据乙烯裂解炉的工艺控制要求，其控制流程如图2.1。整个设计方案主要包括4个控制子系统。
如图2.1 乙烯裂解炉的工艺控制流程图
2.4裂解炉未来的发展
裂解炉技术今后的发展将从两个方向考虑。第一，继续改进，完善过去的管式裂解炉技术；第二，从根本上革新烃类裂解技术。第一方面的工作可分为改进技术和保全技术两个方面。改进技术的关键包括适应原料多样化、新的反应炉管构型、反应炉管材质改进、急冷锅炉结构及清焦方法改进、抑制炉管及急冷锅炉结焦等。同时，裂解炉在线最佳控制开工率和延长装置的各种检查诊断技术，早期探测装置异常的技术，根据原料变化和裂解炉运行情况预测装置的变化趋势技术等。第二方面的工作则要开发新的制乙烯技术，使能耗和物耗较管式炉裂解大幅度下降，使技术有突破性进展。