两程辐射段乙烯裂解炉用导热炉管及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112745885A(43)申请公布日2021.05.04(21)申请号201911039795.6C10G9/16(2006.01)(22)申请日2019.10.29C07C4/04(2006.01)C07C11/04(2006.01)(71)申请人中国石油化工股份有限公司C22C30/00(2006.01)地址100728北京市朝阳区朝阳门北大街C04B35/14(2006.01)22号C04B35/622(2006.01)申请人中国石油化工股份有限公司北京化工研究院(72)发明人刘俊杰杨士芳王国清张利军周丛张兆斌杜志国李晓锋杨沙沙郭莹(74)专利代理机构北京润平知识产权代理有限公司11283代理人王崇李婉婉(51)Int.Cl.C10G9/20(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图1页(54)发明名称两程辐射段乙烯裂解炉用导热炉管及其制备方法和应用(57)摘要本发明涉及用于乙烯裂解炉的导热炉管领域，公开了一种两程辐射段乙烯裂解炉用导热炉管及其制备方法和其在裂解炉中的应用。该导热炉管包括炉管主体，所述炉管主体的内侧壁设置沿炉管主体的长度方向依次重复设置多组导热构件；第一导热件和第二导热件，所述第一导热件设置为多条，沿所述炉管主体的内侧壁横截面环绕一周且向炉管主体内凸出形成；所述第二导热件沿所述炉管主体的轴向呈螺旋设置。该导热炉管具有良好的传热效果，显著提高传热炉管的传热强化综合因子达15-27％，同时能够有效降低传热炉管的结焦量和渗碳现象。CN112745885ACN112745885A权利要求书1/2页1.一种两程辐射段乙烯裂解炉用导热炉管，其特征在于，所述导热炉管包括炉管主体，所述炉管主体的内侧壁沿所述炉管主体的长度方向设置导热构件；所述导热构件包括第一导热件和第二导热件，所述第一导热件设置为多条，沿所述炉管主体的内侧壁横截面环绕一周且向炉管主体内凸出形成；所述第二导热件沿所述炉管主体的轴向呈螺旋设置。2.根据权利要求1所述的导热炉管，其中，所述导热构件沿炉管主体轴向的延伸长度H满足：0≤H≤L/3；其中，L为所述炉管主体的长度。3.根据权利要求1或2所述的导热炉管，其中，所述第二导热件中的螺旋的旋转角度为120°-360°；所述第二导热件的轴向长度与所述炉管的内径的比值为2-3；所述第二导热件中间开孔面积与炉管面积的比值为0.6-0.8:1。4.根据权利要求1或2所述的导热炉管，其中，所述第一导热件的内环直径为d，d满足0.4≤d/D≤0.7，D为炉管主体的内径。5.根据权利要求1-4所述的导热炉管，其中，所述一组导热构件包含多条所述第一导热件和一个所述第二导热件。6.根据权利要求1-5所述的导热炉管，其中，所述相邻第一导热件之间的轴向距离为0.3D-0.7D。7.根据权利要求1-6所述的导热炉管，其中，所述一组导热构件的轴向长度与炉管内径的比值为9-11。8.根据权利要求1或2所述的导热炉管，其中，所述导热炉管为光滑内壁或内壁涂覆热障涂层；优选地，所述导热炉管未设置导热构件的部分为光管或涂覆热障涂层或内置第二导热件或上述方式的任意组合。9.根据权利要求8所述的导热炉管，其中，所述热障涂层包括导热层，以导热层的总量为基准，所述导热层包括Cr30-40重量％、Ni2.5-6重量％、Fe3-9重量％、Mn8-13重量％、C0-0.5重量％、O35-40重量％，选自Al、Zr、Nb和Mo中的至少一种元素1.5-20重量％；优选地，所述导热层的厚度为0.1-5μm。10.根据权利要求8所述的导热炉管，其中，所述导热炉管的内侧还包括位于所述导热层上方的加强涂层，以加强涂层的总量为基准，所述加强涂层包括按照重量百分数计的SiO245-80重量％、K2O10-25重量％、Al2O30-10重量％、MgO0-10重量％、ZnO0-20重量％、Co3O40-5重量％、Na2O0-10重量％；优选地，所述加强涂层的厚度为5-10μm。11.根据权利要求1-10中任意一项所述的导热炉管的制备方法，该方法包括将导热炉管在低氧分压气氛下加热处理，使其表面形成一层导热层。12.根据权利要求11所述的制备方法，其中，所述低氧分压气氛的条件包括：提供低氧-16分压气氛的气体包括CO2、CO、H2和水蒸气中的至少一种，所述氧分压≤10Pa；所述加热处理的条件包括：加热处理的温度为400-1100℃，优选为800-1000℃；所述加热处理的时间为5-200小时，优选为10-100小时。2CN112745885A权利要求书2/2页13.根据权利要求11所述的制备方法，其中，该方法还包括在导热层表面喷涂加强涂层；优选地，所述加强涂层的制备方法包括：将原料与水混合形成浆料，