管式炉的结焦与清焦

管式炉的结焦与清焦

烃类在裂解过程中由于聚合、缩合等二次反应的发生,不可避免的会结焦或生炭,积附在炉管的内壁上。结焦程度将随裂解深度的加深和原料的重质化,以及炉子运行周期加长而变得严重。

1. 炉管结焦  焦层在管壁内厚度增加,传热效果变差,为了满足管内反应物料温度,就得加大燃料量,当达到管材极限温度时易出事故,此时应停炉清焦。最高管壁温度是控制炉子运转周期的限制因素,另外由于结焦引起管内径减小,当处理同样原料量时,则管内线速度增加,此时压降增大。为保证出口压力相同,必须增加进口压力,结果平均压力增大,裂解性能变坏,当裂解选择性降到一定程度时,需要停炉清焦。

2. 抑制结焦延长运转周期  添加结焦抑制剂可抑制结焦,抑制剂有硫化物、聚有机硅氧烷、碱土金属氧化物和含磷化合物等。当裂解温度高于850°C时,抑制剂就不起作用了。

合理控制裂解炉和急冷锅炉的操作条件,如控制裂解深度,也可延长运转周期。

3. 清焦方法  停炉清焦是将进料及出口裂解气切断后,用惰性气体或水蒸气清扫管线,逐渐降低炉管温度,然后通入空气和水蒸气烧焦。 不停炉清焦分交替裂解法和水蒸气、氢气清焦法两种。交替法是当重质烃原料裂解时,裂解一段时间后切换轻质烃为裂解原料,并加入大量水蒸气,这样可以起到清焦作用,当压降减小后,再切换原来的裂解原料。水蒸气、氢气法是定期将原料切换成水蒸气、氢气,方法同上。其特点也是达到不停炉清焦的目的,对整个裂解炉系统,可以将炉管组轮流进行清焦。


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