裂解爐耐高溫防結焦材料

近年來(lái)很多石油煉化企業(yè)都經(jīng)常遇到裂解爐結結焦的問(wèn)題，而且結焦次數逐漸增多，頻繁的清焦不僅造成了設備損耗的增加，影響生產(chǎn)的高效運行，還使生產(chǎn)控制中不穩定因素增加，因此分析裂解爐的結焦因素，從而采取更優(yōu)的控制方案則是未來(lái)煉化企業(yè)未來(lái)的工作重點(diǎn)。

以烯烴裂解爐為例，在生成乙烯、丙烯、丁二烯的同時(shí)，還會(huì )在爐管壁產(chǎn)生積碳結焦，結焦過(guò)程一般發(fā)生在對流段、輻射段和廢熱鍋爐工藝側。隨著(zhù)結焦過(guò)程的加劇，管內流動(dòng)和傳熱受阻，導致管內壓降增大、輻射爐管表面溫度和廢熱鍋爐出口溫度升高，迫使裂解爐進(jìn)行周期性停爐清焦。影響裂解爐結焦的因素是多方面的，其中大體上分為原料性質(zhì)因素、裂解溫度因素、裂解反應停留時(shí)間等。

烴類(lèi)裂解過(guò)程中結焦主要由原料中的芳烴化合物以及裂解氣二次反應物形成。原料中芳烴與烯烴含量愈多,結焦速率也就愈快。此時(shí)只需對原料進(jìn)行優(yōu)化，調整裂解原料的組成，降低裂解原料芳香烴含量，提高乙烯產(chǎn)率，就能夠避免因原料原因導致的結焦問(wèn)題。

烴類(lèi)裂解過(guò)程的反應主要是斷鏈和脫氫反應，均為強吸熱反應，必須在高溫下對系統提供足夠的熱量，從化學(xué)平衡的角度考慮，提高反應溫度，吸熱反應的平衡常數增大，能使化學(xué)反應平衡轉化率增高；從反應動(dòng)力學(xué)的角度分析，提高裂解溫度能增加一次反應目標產(chǎn)物對二次反應的相對速度加快；但在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，由于裂解爐吸熱不均勻，會(huì )導致局部爐管溫度過(guò)高或偏低，管內熱量不均勻，溫度過(guò)高的部位裂解深度增加，結焦量增加；而溫度偏低的部位，到不到裂解反應溫度，也會(huì )導致芳香烴類(lèi)重組份原料沉積在裂解管內壁形成結焦。

因此，若要避免裂解爐內結焦，還是要從均衡爐內溫度著(zhù)手，可以在裂解爐爐膛與爐管外壁涂刷一層高發(fā)射高吸收的一種涂料，用以增加爐膛內的熱輻射與爐管的熱吸收。涂料可以選用ZS-1061裂解爐耐高溫防結焦材料，涂料采用過(guò)渡族元素氧化物以及氧化鋯、二氧化錳、三氧化鐵、硅酸鹽耐火材料等，經(jīng)高溫摻雜形成固溶體，既增加了材料電子的能級，提高熱能紅外輻射系數，又保持了相應的耐熱性、高強度、耐腐蝕性、耐磨性等優(yōu)異性能，提高涂層的整體強度和致密性。

裂解爐耐高溫防結焦材料吸收率高，裂解爐加熱時(shí)，短時(shí)間內爐管便可以達到反應溫度，爐膛內壁涂刷涂料之后，爐膛內壁熱輻射增加，均衡了爐膛內的溫度，也使裂解反應時(shí)間縮短，從而避免結焦。

通過(guò)采取優(yōu)化原料、增加爐內紅外輻射涂料涂刷、規范操作等一系列工藝優(yōu)化，裂解爐結焦問(wèn)題已基本解決，從而延長(cháng)了裂解爐的運行周期，使得產(chǎn)品單位能耗降低，降低了企業(yè)的生產(chǎn)運行成本，增加了企業(yè)經(jīng)濟效益。                          

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