乙烯裂解装置毫秒炉辐射段炉管国产化改造

摘要

管式炉裂解技术是当今生产乙烯的主要技术，而裂解炉管又是乙烯裂解炉的核心部件，其费用约占乙烯装置设备总投资的十分之一，因此乙烯裂解炉管的使用和损伤情况受到了生产厂家的高度重视。近半个世纪来，从事裂解技术工作的研究人员和工程技术人员为了满足裂解过程的高温、短停留时间和低烃分压的要求，不断推出一代又一代的炉管构型，使裂解技术日趋完善。
　　 中国石油兰州石化公司24万吨/年小乙烯装置是目前国内单套生产能力较小的乙烯装置，其毫秒裂解炉炉型小、运行周期短，竞争劣势日臻显现。针对原有的乙烯裂解炉辐射段炉管运行周期短易结焦、备件长期依赖进口、价格昂贵、定货周期长已经严重制约高负荷稳定生产的情况，本课题以小型乙烯毫秒炉辐射段炉管国产化改造为研究方向，以提高单炉运行周期为主要目标，拟定了研究课题。通过对现有毫秒裂解炉运行状态及存在问题的分析和探讨，参考国内同类装置的改造运行情况，大胆地提出以国有离心铸造炉管代替原有进口拉拔小口径来复管的构想，经过近两年的现场数据收集、改造可行性分析及试验、改造施工图设计、炉管选材及制造、焊接工艺评定、性能检测和试验，直到后期考查和数据分析，形成了一套完整的小口径裂解炉管国产化制造的具体资料。综合起来，本课题主要从以下几个方面开展具体工作：1、乙烯装置毫秒裂解炉运行现状和存在问题分析；2、改造技术论证及施工设计；3、炉管制作及性能试验；4、炉管现场安装改造；5、运行考核及性能评估。
　　 通过对乙烯裂解装置毫秒炉辐射段炉管国产化改造及考核总结，我们认为由于此次辐射炉管的设计及制造都采用了较高的技术要求，辐射炉管的化学性能及机械性能都严格达到或超过原进口炉管的技术要求；改造过程充分考虑了装置现场实际；从实际运行效果来看，单炉运行周期、裂解气三烯收率等各项技术指标均达到或超过设计指标，证明国产炉管完全可以替代原毫秒炉的进口小口径炉管。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：主要符号表

声明

第一章 绪论

1.1乙烯装置及裂解炉简介

1.1.1乙烯装置工艺简介

1.1.2乙烯裂解炉发展及结构简介

1.2问题的提出和课题研究目标

1.2.1乙烯裂解装置毫秒炉运行现状及存在问题分析

1.2.2研究课题的提出

1.2.3毫秒炉辐射段炉管国产化可行性分析

1.2.4毫秒炉辐射段炉管国产化主要研究内容

1.2.5拟解决的关键性问题和课题的创新性

第二章 毫秒炉辐射段炉管国产化改造技术

2.1乙烯裂解装置毫秒炉辐射段炉管国产化改造技术论证

2.1.1毫秒炉改造总原则

2.1.2毫秒炉改造技术方案

2.2乙烯裂解装置毫秒炉辐射段炉管国产化改造施工设计

2.2.1辐射段炉管管件材料选择

2.2.2炉管及管件材料试验标准

2.2.3炉管及管件制造标准

2.2.4炉管及管件焊接技术标准

2.2.5炉管及管件检验及合格标准

2.2.6其它

2.3乙烯裂解装置毫秒炉辐射段炉管国产化改造设计施工图

第三章 毫秒炉辐射段炉管制造及性能试验

3.1乙烯裂解装置毫秒炉辐射段国产化炉管制造

3.1.1炉管制作现场图片

3.1.2炉管制作及检验流程

3.1.3管件制作及检验流程

3.1.4管件制作现场图片

3.2乙烯裂解装置毫秒炉辐射段国产化炉管无损检测

3.2.1管段检验结果

3.2.2管段机械性能、金相试验

3.2.3射线探伤

3.2.4渗透擦伤

3.2.5水压试验

3.3乙烯裂解装置毫秒炉辐射段国产化炉管组件检验及验收

3.3.1验收项目

3.3.1验收结论

第四章乙烯毫秒炉辐射段炉管改造

4.1毫秒炉辐射段炉管改造施工概况

4.1.1主要施工内容

4.1.2主要施工程序

4.1.3施工组织

4.2辐射段炉管及管件焊接工艺

4.2.1焊接材料选择

4.2.2炉管及管件焊接工艺

4.3气密试验

第五章 毫秒炉辐射段炉管国产化改造后运行考核

5.1考核标定所用原料的性质

5.2考核标定裂解气相产物分布

5.3考核标定期间及后期裂解炉运行统计

结论

致谢

参考文献

附录：1、攻读学位期间所发表的论文，专利、获奖及社会评价等