管式裂解爐
正文
用於烴類裂解制乙烯及其聯產品的一種生產設備，為目前世界上大型石油化工廠所普遍採用（見彩圖）。
管式裂解爐結構 管式裂解爐通常由對流室和輻射室兩部分組成。一般是兩台爐子對稱組合成門字形結構，採用自然或強制排煙系統。SRT爐是最典型的一種管式裂解爐（圖1）。對流室內設有水平放置的數組換熱管以預熱原料、工藝稀釋用蒸汽、急冷鍋爐進水以及過熱高壓蒸汽等。輻射室由耐火磚（裡層）、隔熱磚(外層)砌成。新型爐也有的使用可塑耐火水泥作為耐火材料。裂解爐管懸吊在輻射室中央。這是管式裂解爐的核心部分，裂解反應管的結構及尺寸隨爐型而變。爐膛的側壁和底部安裝有燃燒器以加熱反應管。裂解反應產物離開反應管後立即進入急冷鍋爐，被高壓水驟冷以中止反應並生產 10～12MPa的高壓蒸汽，從而回收熱能。急冷鍋爐隨裂解爐型而有所不同。
管式裂解爐爐型 目前國際上套用較廣的管式裂解爐有短停留時間爐、超選擇性爐、林德- 西拉斯爐、超短停留時間爐。
短停留時間爐 是魯姆斯公司在60和70年代開發的爐型（SRT）,有三種:即SRT-Ⅰ、SRT-1Ⅱ及SRT-Ⅲ型（圖2），其中SRT-Ⅱ又可分為高選擇性(HS)和高生產能力 (HC)兩種。SRT-Ⅰ型由等徑管組成；SRT-Ⅱ及SRT-Ⅲ則為前細後粗的變徑管，四股平行進料以強化前期加熱，縮短停留時間和後期降低烴分壓,從而提高選擇性,增加乙烯產率。由於三種反應管採用了不同的管徑及排列方式，其工藝特性差異較大（見表）。
管式裂解爐
管式裂解爐超選擇性裂解爐 簡稱USC爐。它是美國斯通－韋伯斯特公司在70年代開發的一種爐型，爐子的基本結構與SRT爐大體相同，但反應管由多組 W型變徑管組成（圖3），每組四根管,前兩根材質為HK-40,後兩根為HP-40，全部離心澆鑄和內部機械加工平整,管徑由小到大，一般為50～83mm,長為10～20m。按照生產能力的要求，每台爐可裝16、24或32個管組，裂解產物離開反應管後迅速進入一種專用急冷鍋爐(USX),每兩組反應管配備一個急冷鍋爐。
管式裂解爐USC爐單台爐子乙烯年生產能力可達 40kt。中國大慶石油化工總廠以及世界上很多石油化工廠都採用它來生產乙烯及其聯產品。
林德－西拉斯裂解爐 簡稱LSCC爐。 是林德公司和西拉斯公司在70年代初合作研製而成的一種爐型。爐子的基本結構與SRT爐相似。爐膛中央吊裝構形特殊的反應管（圖4）,每組反應管是由12根小口徑管（前8根組成4對平列管,後4根組成兩對平列管）以及4根中口徑管（由4根管組成兩對平列管）和一根大口徑管組成，管徑為6～15cm，管總長45～60m。裂解產物離開反應管後立即進入急冷鍋爐驟冷。
管式裂解爐LSCC裂解爐在工業上得到一定的套用，單台爐的乙烯年產量可達70kt。
超短停留時間裂解爐 簡稱USRT爐，或稱毫秒裂解爐。是美國凱洛格公司和日本出光石油化學公司在70年代末共同開發成功的新型管式裂解爐。爐子由十多根直徑約為2.54cm,長約10m的單根直管並聯組成。反應管吊在輻射室中央，由底部燒嘴進行雙面輻射加熱。物料由下部進入上部離開並迅速進入專用的USX型急冷鍋爐,每兩根反應管合用一個USX，多個USX合接一個二次急冷鍋爐。裂解過程停留時間可低於100ms,從而顯著提高了反應的選擇性。同傳統的管式裂解爐相比，乙烯相對收率約可提高10％，甲烷和燃料油則有所減少。
USRT爐單台爐的乙烯年產量為50～60kt。此種爐首次套用於日本出光石油化學公司所屬千葉化工廠的年產300kt乙烯的生產裝置上。中國蘭州石油化學公司也將採用這種裂解爐生產乙烯。
除了上述幾種主要爐型外，工業上曾得到套用的還有日本三菱倒梯台爐（採用橢圓形裂解反應管）、法國石油研究院(IFP)的梯台爐、美國福斯特-惠勒梯台爐、多區爐等，但這些爐子現已很少為生產廠採用。
