CN116445181B - 一种带清焦及结焦监测的热载气体直接裂解系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带清焦及结焦监测的热载气体直接裂解系统，其包括：沿带热载气体行进方向依次连接的燃烧反应段、裂解管段、急冷降温段和气液及焦分离段，所述燃烧反应段包括燃烧器，所述燃烧器设有多个燃烧气体入口和至少一个点火装置，所述燃烧器具有燃烧腔，多个所述燃烧气体入口和所述点火装置延伸至所述燃烧腔；所述裂解管段沿管道方向设有若干除焦气体管、除焦气体出口喷嘴、电阻监测单元和温度检测单元；所述燃烧器的外侧设有裂解炉原料余热装置和盘旋布置有裂解炉原料输送管道，所述裂解炉原料输送管道经裂解炉原料入口管延伸至所述裂解管段的内腔。本发明解决结焦实时监测、实时除焦、定点清焦等问题。

Description

一种带清焦及结焦监测的热载气体直接裂解系统

技术领域

本发明涉及烯烃生产领域，具体涉及一种带清焦及结焦监测的热载气体直接裂解系统。

背景技术

乙烯、丙烯等轻烯烃是石油化工行业的基础原料，轻烯烃产能是衡量一个国家石化发展水平的重要标志之一。尽管蒸汽裂解是轻烯烃生产最广泛的方式而且已经最大限度地优化了烯烃产率，但目前蒸汽裂解工艺综合能耗高、蒸汽消耗量大，停留时间较长，另外，由于裂解炉管采用锅炉间接加热，导致燃料消耗量和碳排放量大。因此，在当前生产工艺基础上研究石脑油裂解新工艺具有可实施性和实用价值。在乙烯装置中裂解炉是一个高耗能设备，研究表明蒸汽裂解炉的总效率约为43.4％，辐射段燃烧过程的损失最大。因此，对乙烯等耗能装置合理地实施热管理将是一个焦点问题。虽然蒸汽裂解已经在工业上投产运行多年，但是通过锅炉间接加热裂解炉管的加热方式没有变化，运行过程中出现的堵管现象没有本质上的改善，更换炉管将造成巨大经济损失。因此，开发具有高效率、低碳排放、长运行周期的烯烃裂解技术存在巨大工业应用前景。

蒸汽裂解是工业制乙烯最常用的方法，裂解炉原料和蒸汽混合后，通入高温的裂解炉辐射炉管，并在炉管内部发生裂解反应，产生乙烯、丙烯等烃类产物。烃在裂解炉辐射段发生蒸汽裂解反应的同时裂解反应会伴随着二次反应，辐射段炉管内管壁会沉积焦炭，焦粉在炉管内的不断地沉积最终导致了结焦现象。结焦现象会使管壁热阻增大，降低管壁传热系数，为了到达反应温度，需要提高炉管管壁温度，导致炉管管壁局部温度过高，从而会降低炉管寿命，同时增加反应过程中的能耗。在焦层不断的沉积下会导致炉管的内径不断缩小，使炉管内原料流体的压降变大，参与反应的裂解原料量减少，烯类的收率变少，随着结焦的程度不断加具，最终甚至会堵塞炉管，产生安全问题。所以当到达一定工艺要求的结焦限制时，必须对裂解炉辐射炉管进行除焦处理；同时焦在炉管内壁的累积，会导致炉管内壁发生渗碳，对高温合金产生损害，降低炉管的使用寿命。

清焦过程需要定期停炉后进行烧焦，除焦气体一般从裂解进口进入，无法直接作用到结焦部位，无法在运行过程有部分结焦的条件下清焦。结焦位置无法实时监测到等一系列问题。

故现有技术亟待改进和发展。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明提供一种带清焦及结焦监测的热载气体直接裂解系统，其可以通过往对应炉管的除焦气体管内通入除焦气体，可以进行除焦操作。

为实现上述目的，本发明可以采用以下技术方案进行：

一种热载气体直接裂解系统，其包括：沿带热载气体行进方向依次连接的燃烧反应段、裂解管段、急冷降温段和气液及焦分离段。

所述燃烧反应段包括燃烧器，所述燃烧器设有多个燃烧气体入口和至少一个点火装置，所述燃烧器具有燃烧腔，多个所述燃烧气体入口和所述点火装置延伸至所述燃烧腔；

所述裂解管段沿管道方向设有若干除焦气体管、除焦气体出口喷嘴、电阻监测单元和温度检测单元；

所述燃烧器的外侧设有裂解炉原料余热装置和盘旋布置有裂解炉原料输送管道，所述裂解炉原料输送管道经裂解炉原料入口管延伸至所述裂解管段的内腔，所述裂解炉原料入口管的末端设有裂解炉原料雾化头，所述裂解炉原料余热装置用于预热所述裂解炉原料输送管道；

其中，气体燃料及助燃氧气分别从多个所述燃烧气体入口进入所述燃烧器内，通过所述点火装置点火在所述燃烧腔内燃烧，燃烧后产生高温烟气进入所述裂解管段，同时，裂解炉原料经所述裂解炉原料输送管道预热升温后，利用所述裂解炉原料雾化头雾化后到所述裂解管段直接裂解，期间，所述电阻监测单元通过监测各段间电阻值变化获得管内结焦量实时相关数据，所述温度检测单元通过炉管表面的温度变化检测正常运行时结焦厚度情况和除焦时管壁温度，根据所述电阻监测单元和所述温度检测单元反馈的数据，所述除焦气体管通入除焦气体去除所述裂解管段的管内结焦，裂解后气体进入所述急冷降温段进行急冷降温，再到所述气液及焦分离段进行分离。

如上所述的热载气体直接裂解系统，进一步的，所述气液及焦分离段的出口设有多种气体传感器，多种所述气体传感器用于检测特定气体含量，以获得最终的除焦效果。

如上所述的热载气体直接裂解系统，进一步的，所述气液及焦分离段的上部设有动力段，所述动力段的出口设有多种气体传感器，多种所述气体传感器用于检测特定气体含量，以获得最终的除焦效果。

如上所述的热载气体直接裂解系统，进一步的，所述燃烧器的气体入口处还设有整流器，多个所述燃烧气体入口包括第一燃烧气体入口、第二燃烧气体入口和第三燃烧气体入口，所述第一燃烧气体入口设置在所述整流器的轴心处，并经过整流器延伸至所述燃烧腔，所述第二燃烧气体入口倾斜于所述第一燃烧气体入口设置，所述第三燃烧气体入口垂直于所述第一燃烧气体入口设置，并延伸至所述整流器的内腔。

如上所述的热载气体直接裂解系统，进一步的，所述燃烧器具有燃烧器内壁，所述燃烧器内壁围成的封闭空间为所述燃烧腔，所述燃烧器内壁的外层设有燃烧器内保温，所述燃烧器内保温的外层设有燃烧器外表面，所述燃烧器外表面的外层设有所述裂解炉原料余热装置。

如上所述的热载气体直接裂解系统，进一步的，所述除焦气体管在所述裂解管段外的部分设有除焦气体阀门，且所述除焦气体管在所述裂解管段内的部分设有除焦气体出口喷嘴。

如上所述的热载气体直接裂解系统，进一步的，所述裂解管段的外层设有炉管外保温。

如上所述的热载气体直接裂解系统，进一步的，所述气液及焦分离段的上部还设有连接气相的轻质烃分离系统，所述气液及焦分离段的下部还设有液相的多层精馏系统和/或液相油的除焦系统。

如上所述的热载气体直接裂解系统，进一步的，所述燃烧器还设有裂解炉原料入口。

如上所述的热载气体直接裂解系统，进一步的，所述裂解管段呈水平、倾斜布置或呈一层或多层盘旋弯曲布置。

如上所述的热载气体直接裂解系统，进一步的，所述除焦气体可以是氧气和/或水蒸气和/或二氧化碳和/或无机盐类抑制剂的混合气。

如上所述的热载气体直接裂解系统，进一步的，所述裂解炉原料入口带有雾化装置。

如上所述的热载气体直接裂解系统，进一步的，所述裂解系统可以是高压也可以是常压状态。

本发明与现有技术相比，其有益效果在于：

1、本发明实施例的热载气体直接裂解系统的裂解管段的外管壁设置若干电阻监测单元和温度检测单元，通过系统新建成后或停炉大修并对炉管清除焦后初次运行测量各段炉管的结焦实时监测的基准数据，与系统运行时各段炉管的结焦实时数据对比可以发现结焦段炉管的位置。

2、本发明实施例的热载气体直接裂解系统设有除焦气体阀门，可以不需要停炉进行除焦，通过开启对应除焦气体阀门，直接通入除焦气体进入对应的炉管进行除焦操作。除焦气体内氧气与焦反应产生一氧化碳和二氧化碳。除焦过程产生的一氧化碳、二氧化碳以及带入的水蒸气对裂解有一定的效果，同时可以减少对应裂解炉原料入口二氧化碳以及水蒸气的量，提高设备连续运行时间，大大降低产品成本，提高设备运行效率，也减少停炉重启过程的能耗等。

3、本发明实施例的热载气体直接裂解系统设有除焦气体阀门，当进行停炉除焦时，可以通过开启对应的除焦气体阀门，直接通入除焦气体进入对应的炉管，让除焦气体直接作用于焦，可以减少炉管氧化，同时减少停炉除焦过程所需要的时间。同时通过运行时各段炉管的结焦实时数据对比，及时调整除焦气体进入位置，有效清焦。

4、本发明实施例的热载气体直接裂解系统设有除焦气体阀门，通过在合适的位置开启除焦气体阀门，并调整合适的小流量作为常期除焦气体保留，抵消部分裂解反应会伴随着二次反应产生的焦，可以减缓焦的形成，延长设备正常运行时间，降低产品运行成本，提高设备运行效率。

5、本发明实施例的热载气体直接裂解系统，燃烧产生的热载气体直接裂解可以降低装置的能耗和排放，且直接换热没有传热热阻，换热效率远高于间接换热，可以大大降低装置能耗和排放，提高效率，增加裂解温度和降低反应停留时间，达到烯烃增产提效的目的，具有操作方便、成本较低等优势。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图进行简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的热载气体直接裂解系统的结构示意图。

其中：1、燃烧反应段；2、裂解管段；3、急冷降温段；4、气液及焦分离段；5、动力段；10、第一燃烧气体入口；11、第二燃烧气体入口；12、点火装置；13、第三燃烧气体入口；14、整流器；15、燃烧器内壁；16、燃烧器内保温；17、燃烧器外表面；18、燃烧腔；19、燃烧反应段出口；20、裂解炉原料余热装置；21、裂解炉原料入口管；22、裂解炉原料雾化头；23、除焦气体；24、除焦气体阀门；25、除焦气体管；26、除焦气体出口喷嘴；27、电阻监测单元；28、温度检测单元；29、炉管外保温；30、裂解炉原料入口；40气体产物出口、50、非气体产物出口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例：

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，本发明实施例的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

参见图1，图1为本发明的带清焦及结焦监测的热载气体直接裂解系统一实施例的结构示意图。如图1所示，带清焦及结焦监测的热载气体直接裂解系统包括：沿带热载气体行进方向依次连接的燃烧反应段1、裂解管段2、急冷降温段3和气液及焦分离段4，所述燃烧反应段1包括燃烧器，所述燃烧器设有多个燃烧气体入口和至少一个点火装置12，所述燃烧器具有燃烧腔18，多个所述燃烧气体入口和所述点火装置12延伸至所述燃烧腔18；所述裂解管段2沿管道方向设有若干除焦气体管25、电阻监测单元27和温度检测单元28；所述燃烧器的外侧设有裂解炉原料余热装置20和盘旋布置有裂解炉原料输送管道，所述裂解炉原料输送管道经裂解炉原料入口管21延伸至所述裂解管段2的内腔，所述裂解炉原料入口管21的末端设有裂解炉原料雾化头22，所述裂解炉原料余热装置20用于预热所述裂解炉原料输送管道。

具体的，气体燃料及助燃氧气分别从多个所述燃烧气体入口进入所述燃烧器内，通过所述点火装置12点火在所述燃烧腔18内燃烧，燃烧后产生高温烟气进入所述裂解管段2，同时，裂解炉原料经所述裂解炉原料输送管道预热升温后，利用所述裂解炉原料雾化头22雾化后到所述裂解管段2直接裂解，期间，所述电阻监测单元27通过监测各段间电阻值细微变化获得管内结焦量实时相关数据，所述温度检测单元28通过炉管表面的温度变化检测正常运行时结焦厚度情况和除焦时管壁温度，根据所述电阻监测单元27和所述温度检测单元28反馈的数据，所述除焦气体管25通入除焦气体23去除所述裂解管段2的管内结焦，裂解后气体进入所述急冷降温段3进行急冷降温，再到所述气液及焦分离段4进行分离。

本发明实施例的带清焦及结焦监测的热载气体直接裂解系统提供了一种解决裂解系统清焦及结焦监测问题的技术方案，通过设置裂解炉原料余热装置20，预热所述裂解炉原料输送管道，使得裂解管段2不需要加热或不需要与火焰直接接触，这样可以在裂解管段2的外管壁设置若干除焦气体管25、电阻监测单元27和温度检测单元28，以监测裂解管段2各段炉管的结焦实时数据，再将监测到的结焦实时数据与设备新建成后或停炉大修并对炉管清除焦后初次运行测量各段炉管的结焦实时监测的基准数据对比，可以及时发现结焦段炉管的位置，再通过往对应炉管的除焦气体管25内通入除焦气体23进行除焦操作。另外，除焦气体23内含氧气体与焦反应产生一氧化碳和/或二氧化碳。除焦过程产生或带入的一氧化碳、二氧化碳以及带入的水蒸气对裂解有一定的效果，同时减少对应裂解炉原料入口30二氧化碳以及水蒸气的量，可以提高设备连续运行时间，大大降低产品成本，提高设备运行效率，也可以减少停炉重启过程的能耗等。此外，燃烧产生的热载气体直接裂解可以降低装置能耗和排放，而且直接换热没有传热热阻，换热效率远高于间接换热，可以大大降低装置能耗和排放，提高效率，增加裂解温度和降低反应停留时间，达到烯烃增产提效的目的，具有操作方便、成本较低等优势。

在上述技术方案中，燃烧器可以是包括纯氧、富氧条件的燃烧系统，其可以水平或朝上或朝下或任意某个角度布置。所述燃烧器具有燃烧器内壁15，所述燃烧器内壁15围成的封闭空间为所述燃烧腔18，所述燃烧器内壁15的外层设有燃烧器内保温16，所述燃烧器内保温16的外层设有燃烧器外表面17，所述燃烧器外表面17的外层设有所述裂解炉原料余热装置20。

裂解管段2沿管道方向设有若干电阻监测单元27和温度检测单元28，其中电阻监测单元27通过监测各段间电阻值细微变化获得管内结焦量实时相关数据，电阻值的变化包括恒压源下电流值变化，或者恒流源下电压值变化的微小信号，通过检测该区间段电阻变化以代表该区间段结焦量变化。温度检测单元28主要是热电偶为主的，可以包括热电偶、热电阻或热半导体等温度传感器。温度检测单元28可以通过炉管表面的温度变化检测正常运行时大致结焦厚度情况，以及除焦时管壁温度，其通过检测相同入口条件，或相同出口条件平稳运行期间的温度变化以代表该点结焦厚度情况。使用时，通过设备新建成后或停炉大修并对炉管清除焦后初次运行测量各段炉管的结焦实时监测的电阻、温度的基准数据与运行时各段炉管的结焦实时电阻、温度数据对比，从而发现结焦段炉管位置。其中电阻数据需要与温度耦合处理，获得初次运行下，各运行温度条件下对应的电阻值曲线，再通过实时运行下各检测点温度对应的计算基准电阻值与实际各段检测的电阻值对比，获得结焦区域。同时也可以通过各检测点温度变化情况获得相对的结焦区域。本发明实施例的热载气体直接裂解系统监测结焦状态时，可以通过电阻监测单元27采集电阻信号进行监测，也可以通过温度检测单元28采集温度信号进行监测，也可以通过电阻监测单元27和温度检测单元28联合使用进行监测。

在上述实施例的基础上，作为一个可选的实施例，所述燃烧器的气体入口处还设有整流器14，多个所述燃烧气体入口包括第一燃烧气体入口10、第二燃烧气体入口11和第三燃烧气体入口13，所述第一燃烧气体入口10设置在所述整流器14的轴心处，并经过整流器14延伸至所述燃烧腔18，所述第二燃烧气体入口11倾斜于所述第一燃烧气体入口10设置，所述第三燃烧气体入口13垂直于所述第一燃烧气体入口10设置，并延伸至所述整流器14的内腔。其中，燃烧气体包括燃气及含氧气体如空气、氧气。第一燃烧气体入口10、第二燃烧气体入口11和第三燃烧气体入口13中某一个或二个燃烧气体入口用于进燃气，其余燃烧气体入口用于进助燃气体，示例性的，一般第一燃烧气体入口10、第三燃烧气体入口13是通入同一种气体，也可以通入不同气体。

本实施例通过设置整流器14，可以使燃烧腔18内的气体分布更加均匀，使得燃烧更加充分。使用时，气体燃料及助燃氧气分别从第一燃烧气体入口10、第二燃烧气体入口11和第三燃烧气体入口13进入燃烧器内，通过点火装置12点火在燃烧腔18内燃烧，同时调整气体燃料及助燃氧气比例使得燃烧后产物没有氧气或含有较小的氧气。燃烧后产生高温烟气通过燃烧反应段出口19进入裂解管段2的进口。裂解炉原料从裂解炉原料入口30进入管道通过裂解炉原料余热装置20预热升温，原料余热装置外包有保温材料。在另一实施例中，裂解炉原料也可以通过外部换热器预热或者通过外部换热器和裂解炉原料余热装置20联合预热，再通到裂解炉原料入口管21，随后通过裂解炉原料雾化头22雾化后到裂解管段2直接裂解。裂解后气体进入急冷降温段3进行急冷降温，再到气液及焦分离段4进行分离。进一步的，气液及焦分离段4的下部还可以连接液相的多层精馏系统或液相油的除焦系统，也可以接液相油的除焦系统后再通入到裂解炉原料入口30；气液及焦分离段4的上部还可以接轻质烃分离系统(裂解气深冷分离系统)，也可以接动力段5。进一步的，所述动力段5的出口还设有多种气体传感器，多种气体传感器包括一氧化碳、二氧化碳、氧气等气体传感器，且多种所述气体传感器用于检测特定气体含量，通过检测二氧化碳、氧气含量以获得最终的除焦效果。另外，本实施例的热载气体直接裂解系统还可以通过控制各入口压力，包括裂解炉原料、气体燃料及助燃氧气、除焦气体23入口的压力，使得系统保持在正压运行。

在另一实施例中，使用时，气体燃料及助燃氧气分别从第一燃烧气体入口10、第二燃烧气体入口11和第三燃烧气体入口13进入燃烧器内，通过点火装置12点火在燃烧腔18内燃烧，同时调整气体燃料及助燃氧气比例使得燃烧后产物较多的氧气。燃烧后产生高温烟气通过燃烧反应段出口19进入裂解管段2的进口。同时裂解炉原料停止通入。裂解后气体进入急冷降温段3进行急冷降温，再到气液及焦分离段4进行分离。

作为一个可选的实施例，在某些实施例中，所述除焦气体管25在所述裂解管段2外的部分设有除焦气体阀门24，且所述除焦气体管25在所述裂解管段2内的部分设有除焦气体出口喷嘴26。

具体的，本实施例通过设置除焦气体阀门24可以不需要停炉进行除焦，具体操作如下：开启对应除焦气体阀门24调整各点合适的流量，通入除焦气体23，除焦气体23进入除焦气体管25后进入除焦气体出口喷嘴26。其中，除焦气管阀门尽量靠近除焦气体出口喷嘴26。除焦气体出口喷嘴26有利于让除焦气体23贴壁并有效作用到炉管内表面的焦面。同时除焦气体出口喷嘴26的高压气体也能有效吹开堵塞的焦。优选的，除焦气体23进入炉管前还可以先通过外部换热器进行升温，使得进入炉管后能马上反应，从而减少反应时间，更好除去炉管内表面焦。示例性的，除焦气体23可以是氧气和/或水蒸气和/或二氧化碳和/或(无机盐类)抑制剂的混合气体。除焦气体23内含氧气体与焦反应产生一氧化碳和二氧化碳。除焦过程产生的一氧化碳、二氧化碳以及带入的水蒸气对裂解有一定的效果，同时可以减少对应裂解炉原料入口30二氧化碳以及水蒸气的量，提高设备连续运行时间，大大降低产品成本，也可以减少停炉重启过程的能耗等。另外，当进行停炉除焦时，可以开启对应的除焦气体阀门24，直接通入除焦气体23的进入对应的炉管，让除焦气体23直接作用于焦，可以减少炉管氧化，同时减少停炉除焦过程所需要的时间。同时通过运行时各段炉管的结焦实时数据对比，及时调整除焦气体23进入位置，可以有效清焦。

进一步的，裂解管段2的外层设有保温材料炉管外保温29，炉管外保温29可以减少与燃烧器外表面17换热的散热损失，同时提高裂解气入口温度。另外，裂解管段2的炉管可以盘旋或盘旋向下，也可以如图1所示的水平布置，也可以出口向下布置，还可以向下倾斜布置。此外，本发明实施例的热载气体直接裂解系统可以保持在高压条件下运行，也可以采用常压运行条件。

在上述实施例的基础上，作为一个可选的实施例，在热载气体直接裂解系统平稳运行过程中也可以通过保持除焦气体阀门24开启，以保持除焦效果。具体操作如下：在合适的位置开启除焦气体阀门24，且调整合适的小流量作为常期除焦气体23保留，抵消部分裂解反应会伴随着二次反应产生的焦，同时也保持除焦气体出口喷嘴26的通畅。作为保留气体各段的流量根据结焦情况可以不一样。一般中间部分较多，开始段较少。同时可以通过电阻监测单元27和温度检测单元28监测到的数据调整各段实施除焦气体23流量，保持管炉长期畅通。如此操作可以保持很长一段时间不需要停炉清焦。本实施例通过在合适的位置开启除焦气体阀门24，并调整合适的小流量作为常期除焦气体23保留，抵消部分裂解反应会伴随着二次反应产生的焦，可以减缓焦的形成，从而延长设备正常运行时间，降低产品运行成本，提高设备运行效率。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种热载气体直接裂解系统，其特征在于，包括：沿带热载气体行进方向依次连接的燃烧反应段、裂解管段、急冷降温段和气液及焦分离段，所述裂解管段沿管道方向还设有电阻监测单元和温度检测单元，电阻监测单元和温度检测单元配合发现结焦段炉管的位置；

所述燃烧反应段包括燃烧器，所述燃烧器设有多个燃烧气体入口和至少一个点火装置，所述燃烧器具有燃烧腔，多个所述燃烧气体入口和所述点火装置延伸至所述燃烧腔；所述燃烧器的外侧设有裂解炉原料余热装置和盘旋布置有裂解炉原料输送管道，所述裂解炉原料输送管道经裂解炉原料入口管延伸至所述裂解管段的内腔；所述燃烧器的气体入口处还设有整流器，多个所述燃烧气体入口包括第一燃烧气体入口、第二燃烧气体入口和第三燃烧气体入口，所述第一燃烧气体入口设置在所述整流器的轴心处，并经过整流器延伸至所述燃烧腔，所述第二燃烧气体入口倾斜于所述第一燃烧气体入口设置，所述第三燃烧气体入口垂直于所述第一燃烧气体入口设置，并延伸至所述整流器的内腔；其中，气体燃料及助燃氧气分别从多个所述燃烧气体入口进入所述燃烧器内，通过所述点火装置点火在所述燃烧腔内燃烧，燃烧后产生高温烟气进入所述裂解管段；

所述裂解管段沿管道方向设有若干除焦气体管、除焦气体出口喷嘴，通过往对应炉管的除焦气体管内通入除焦气体以除焦。

2.根据权利要求1所述的热载气体直接裂解系统，其特征在于，所述燃烧器还设有裂解炉原料入口，所述裂解管段的裂解炉原料入口管的末端设有裂解炉原料雾化头，所述裂解炉原料余热装置用于预热所述裂解炉原料输送管道；

同时，裂解炉原料经所述裂解炉原料输送管道预热升温后，利用所述裂解炉原料雾化头雾化后到所述裂解管段直接裂解，期间，所述电阻监测单元通过监测各段间电阻值变化获得管内结焦量实时相关数据，所述温度检测单元通过炉管表面的温度变化检测正常运行时结焦厚度情况和除焦时管壁温度，根据所述电阻监测单元和所述温度检测单元反馈的数据，所述除焦气体管通入除焦气体去除所述裂解管段的管内结焦，裂解后气体进入所述急冷降温段进行急冷降温，再到所述气液及焦分离段进行分离。

3.根据权利要求1所述的热载气体直接裂解系统，其特征在于，所述除焦气体包括氧气和/或水蒸气和/或二氧化碳和/或无机盐类抑制剂的混合气。

4.根据权利要求1所述的热载气体直接裂解系统，其特征在于，所述气液及焦分离段的出口设有多种气体传感器，多种所述气体传感器用于检测特定气体含量，以获得最终的除焦效果。

5.根据权利要求1所述的热载气体直接裂解系统，其特征在于，所述燃烧器具有燃烧器内壁，所述燃烧器内壁围成的封闭空间为所述燃烧腔，所述燃烧器内壁的外层设有燃烧器内保温，所述燃烧器内保温的外层设有燃烧器外表面，所述燃烧器外表面的外层设有所述裂解炉原料余热装置。

6.根据权利要求1所述的热载气体直接裂解系统，其特征在于，所述除焦气体管在所述裂解管段外的部分设有除焦气体阀门，且所述除焦气体管在所述裂解管段内的部分设有除焦气体出口喷嘴。

7.根据权利要求1所述的热载气体直接裂解系统，其特征在于，所述气液及焦分离段的上部还设有连接气相的轻质烃分离系统，所述气液及焦分离段的下部还设有液相的多层精馏系统和/或液相油的除焦系统。

8.根据权利要求1所述的热载气体直接裂解系统，其特征在于，所述裂解管段呈水平、倾斜布置或呈一层或多层盘旋弯曲布置，所述裂解管段的外层设有炉管外保温。