裂解炉是乙烯装置的核心设施，它通过辐射炉膛内的1260摄氏度的高温加热流动辐射管内的液态烃、轻烃、轻柴油等原料，进行高温裂解，生产出单体原料，并将这些单体原料进行合成或生产出乙烯、丙烯和其他裂解气体，并附带产出10帕的高压蒸汽，作为压缩机的供给能源。裂解炉的内部衬里由辐射段、过滤段、集烟箱、烟道和烟囱六个部分组成，炉膛设计最高温度为1260℃。

分析近年来,随着科学技术的不断向前发展,乙烯裂解炉耐火材料的制造技术和炉衬损毁机理成为各国研究的热点。乙烯裂解炉耐火衬里具有高级化、多样化和不定形化的特点,在实际的应用中,可根据具体情况来选择合适的材料及施工方法。现将乙烯裂解炉耐火衬里的结构简单介绍如下:

乙烯裂解炉作为一个系统主要由辐射段、对流段、燃烧器、吹灰器、集烟罩及钢结构等六部分组成,其中钢结构主要是由立柱、横梁、斜拉杆等连接成的连接而成的框架,用于固定炉体、设备及管线。耐火衬里是乙烯裂解炉辐射段和对流段的组成部分之一,一般选用耐火砖、陶瓷纤维及耐火混凝土组成,炉底选用重质的耐火混凝土;辐射室的侧壁一般选用陶瓷纤维或砖结构模块;另外,炉顶的耐火衬里可选用耐火砖或陶瓷纤维悬吊式结构。

所谓并进施工法,是指对辐射段、过渡段与对流段、集烟箱同时进行耐火衬里并进的施工方法。此施工方法采用了网络施工技术并进行了统筹组织施工。其施工技术要点:对辐射段及对流段的浇注材料采用平放施衬,其中膨胀缝采用木模法一次成型,吊装施工采用两段对流段单片扣上炉管加固一起的“模块化”施工技术;辐射段硬质砖采用冲击电锤打孔法和采用切砖机合金钢锯片切割砖钩槽口的方法。此种并进施工法是一种最佳的施工技术手法,适用于国内引进的各种乙烯装置及原有的乙烯装置中的耐火衬里的改造工作,从很大程度上提高了经济效益和社会效益。

在进行耐火衬里的管理中需要做到以下几点:

首先,实地采购耐火材料时,严格从厂家的生产线或仓库里进行抽样检查,然后将样品交到相关的耐火材料研究所进行理化指标分析,以确保耐火材料的质量;其次,对耐火材料进行合理堆放及管理:因为耐火材料在存放中需要严格防潮防水,所以除了要求装卸工人轻拿轻放外,需要在施工现场搭设料棚,并在地面铺设竹板,且堆放层数能超过规定;第三,对车间技术工人进行技术培训:对在岗操作工人进行筑炉规范和乙烯裂解炉耐火衬里的具体做法培训,并对裂解炉运行过程中容易出现的问题进行案例分析,以使其在具体操作中能够及时做好耐火衬里的检查、维修等工作。

(1)使用注意事项:耐火衬里在日常的使用中应注意:开停炉时应避免温度升降的速度过快,并及时调整膨胀缝的大小及位置符合要求,否则容易造成对流段的耐火衬里开裂或脱落;一旦发生开裂或脱落事故时,应及时进行耐火衬里的更换,并调整好膨胀缝的位置。

(2)检修方面:辐射室的耐火衬里通常选用陶瓷纤维模块,但是陶瓷纤维在高温下长期使用会发生析晶粉化现象,而导致衬里收缩,因此,在使用中应注意定期(至少每年一次)对耐火衬里进行检查维修。在进行陶瓷纤维的耐火衬里检查时,应注重模块间及炉墙拐角处是否有缝隙,同时检查陶瓷纤维是否有发薄的现象,以及模块的锚固件是否松动及损坏。另外,需要根据外墙的表面温度对砖墙的膨胀部位耐火材料进行检查维修处理。