裂解炉的各种新型技术应用与时俱进，层出不穷，为石化、化工企业的生产解决了许多应用型难题。本文将概述行业内各种技术的最新进展，并结合应用实例介绍其工艺特点，相信总有一种适合您的企业。

中国石化集团公司与美国鲁玛斯公司开发了10万t/a大型乙烯裂解炉，命名为“SL”裂解炉，这是目前我国单炉生产能力最大的乙烯裂解炉，SL-Ⅰ、SL-Ⅱ型炉已在中国石化第二轮乙烯改扩建中建成投产。两家公司共同开发单炉生产能力达15万~18万t/a或更大的新型裂解炉。

在中国石化集团公司组织下，北京化工研究院、石化工程建设公司、兰州化工机械研究院等合作，相继开发了多种具有同期世界先进水平的高选择性CBL裂解炉，并在辽化、齐鲁石化、吉化、抚顺石化、燕化、天津石化和中原乙烯建成投产了2万~6万t/a的CBL-Ⅰ、CBL-Ⅱ、CBL-Ⅲ和CBL-Ⅳ型炉，改变了我国乙烯工业炉完全依靠进口的局面。由北京化工研究院、石化工程建设公司、化工机械研究院共同承担的15万t/a大型裂解炉开发通过验收。

SRT-X新工艺提高项目经济性

日本东洋工程公司（TEC）向外销售其合作伙伴鲁玛斯（LGI）公司开发的乙烯生产最新工艺SRT-X。TEC与LGI合作，在全世界得到35套新建乙烯装置订单，乙烯产能合计达1000万t/a以上，包括改造和扩增共完成约60件乙烯项目。近15年接受的乙烯装置订单占世界的近1/4，据统计，TEC占38％（其中20％为共同承包），所占份额最大。中国福建省建设由埃克森美孚、沙特阿美和福建石化合资的80万t/a乙烯装置也选定鲁玛斯的新技术（但为SRT-X以前的工艺）。

SRT（短停留时间）-X炉的特点，一方面继承原有最新炉型SRT-Ⅵ急速加热（第一程装有多根炉管，扩大传导面）、降低结焦（第二程中装大口径管，管内壁不易附着焦炭）的构想，同时，辐射段形状采用多屏蔽炉膛，使设备紧凑。即底部燃烧器和炉管集束成辐射炉管交替配置，因此，炉面积缩小10％，而裂解能力却可提高3倍。目前单炉乙烯产能最高10万t/a，与之相同大小的新炉型产能可扩大至30万t/a，因此，投资可削减10％，也降低运转和维修费用。同时可适应重质油裂解，清焦间隔时间不变仍为3个月左右。在日本，SRT-X将作为炼厂和石化厂一体化和裂解炉废旧建新计划的有力手段。

热裂解气的压缩压力可降为先前的一半以下，压缩机系统与这种新型裂解炉相组合，与原有工艺流程相比，设备数最大可减少25％、投资削减15％、温室气体排放削减12％、压缩机动力削减15％，装置建设项目的经济性可改善30％以上（表1）。因引进这些新技术，每吨乙烯产能投资可节减20~40美元（若100万t可节减2000~4000万美元），适宜应用于今后将陆续建设的100万t/a以上的大型乙烯装置。

燕化技术延长乙烯裂解炉运行周期

对乙烯原料进行加热以实现裂解反应的乙烯裂解炉是石油化工龙头装置的关键设备，它的传热效率对节约能源有至关重要的作用。燕山石化公司开发的扭曲片管强化传热技术，在大大延长乙烯裂解炉运行周期的同时，在节能降耗方面也成效明显，为我国石油石化行业找到了一条延长裂解炉运行周期的新路。该成果获得2007年度国家技术发明二等奖。

在乙烯裂解生产过程中，裂解炉炉管管壁易结焦，这不仅影响到裂解炉的传热效率，而且还需要定期停下来进行清焦处理，缩短裂解炉运转周期。为提高裂解炉传热效率，延长其运行周期，燕山石化与北京化工研究院、沈阳金属研究所共同研发乙烯裂解炉扭曲片管强化传热技术。

据介绍，乙烯裂解炉扭曲片管强化传热技术是将扭曲片管加在裂解炉辐射段炉管上的一种管内带有扭曲片管的精密整铸管,它可以强迫裂解炉管内的流体从原来的柱塞流改变成旋转流，对裂解炉炉管管壁有一个强烈的横向冲刷作用，从而减薄炉管内的边界滞留层，减缓辐射段炉管内壁的结焦趋势，达到强化传热、延长裂解炉运转周期的目的。

该项目在化工一厂裂解装置新区BA-1104裂解炉上进行工业应用试验，应用试验结果显示，加装了扭曲片管后的裂解炉在不同原料、不同负荷下均大幅延长了运行周期，提高了生产能力，节能降耗方面也成效明显。在石脑油常规裂解条件下，更是使得BA-1104辐射段炉管管壁温度同比下降20℃以上，运行周期从50天延长到105天，延长了110%，完全达到了预期效果。

该技术成果的创新之处在于，通过改变流体的流动状况来达到强化传热，而辐射段炉管增加的阻力降很小。同时由于扭曲片管只占整体炉管的一小部分，因此制造成本低。此外该强化传热技术对于轻重裂解原料都有很好的适应性，在一定程度上延长了裂解炉运行周期，提高了单炉处理量，对裂解炉操作和运行没有不利影响。

乙烯裂解炉扭曲片管强化传热技术试验成功后，首先在燕山石化得到推广应用。到目前为止，已经有 BA-106、BA-113、BA-112、BA-110裂解炉开始使用扭曲片管。在工业生产上投用后，实际气体炉的平均运行周期得到有效延长，每台气体炉每年减少烧焦2次，每台裂解炉由此节省费用120万元/年。其他裂解炉也准备用扭曲片管进行改造。

可降低结焦量的新技术

由齐鲁石化公司研究院开发的蒸汽裂解炉管新型预处理技术通过专家评审。该技术实施方便、操作简单、成本低廉，经济效益显著。新型预处理剂实验室研究结果表明，以石脑油为原料，预处理与空白结焦相比，结焦量可降低40％~50％，即在第一代基础上可进一步降低20％~30％。工业应用试验表明，在SRT-III型裂解炉上，使用新型预处理剂对炉管进行预处理，裂解炉在运行负荷较高的条件下，平均运行周期由原来的46天提高到60天。

中石化扬子分公司一套乙烯装置乙烷裂解炉以前易于结焦，切换频繁，运行周期相对较短。投用与江苏省江阴市天原化工公司联合研发的国产N360型结焦抑制剂，安全稳定运行，创下该炉运行周期新记录，表明该结焦抑制剂工业试用取得成功。

Quantiam技术可减少碳沉积

裂解炉管涂层可减少积碳和提高烯烃装置效率。可基本避免在蒸汽裂解装置炉管内表面发生碳沉积的涂层技术将由美国Quantiam技术公司推向商业化应用。

在5台乙烯裂解炉上进行的商业化规模试验表明，对于轻质原料，使用涂层后可使裂解炉清焦时间延长至1~2年，而未涂层的炉管约每30天就必须要清焦。

裂解炉管内碳沉积的两个主要来源是：细丝状的焦炭，它们来自在高温下和钢管内镍和铁的催化而生成；无定形焦炭，系来自气体烃类进料裂解的沉积物。Quantiam技术公司的涂层可通过化解焦炭生成机制而防止生成。气相焦炭沉积物的累积可通过在涂层中用催化剂而予以防止，它可使焦炭转化成CO和CO2。这种涂层是由金属基体与陶瓷和金属间组分组成的复合材料。该涂层在高达1130℃也处于稳定状态，并能耐硫高达3000 ppm。通过避免碳积聚，该涂层也可使能耗成本降低3%~10%，并能通过减少蒸汽使用量来提高产品生产量，使用蒸汽的一个功能在于使炉管表面被氧化以防止焦炭生成。

Quantiam技术公司中型装置能力约为100万(内表面) 英寸2/年，或相当于2台商业化裂解炉。通过来自巴斯夫风险投资公司和Ursataur投资管理公司各投入约300万美元的投资，Quantiam技术公司已计划到2011年4月放大到300万(内表面) 英寸2/年。据称，采用涂层裂解炉管的投资偿还期将小于1年。