摘 要：乙烯裝置裂解爐爐管結(jié)焦是影響乙烯產(chǎn)量的核心因素，降低了熱傳導(dǎo)率，增加了爐管管壁阻，導(dǎo)致裂解過程耗能量不斷增大，影響了爐管的使用。因此必須加強結(jié)焦抑制技術(shù)研究，提高裂解爐生產(chǎn)效力，節(jié)省成本。

關(guān)鍵詞：乙烯裂解裝置；結(jié)焦抑制；技術(shù)進(jìn)展

受乙烯解爐結(jié)焦影響，降低了裂解爐收率，縮短了乙烯裝置使用壽命，增加了能耗量，導(dǎo)致運行成本極具增加，產(chǎn)量直線下降，縮短了爐管使用壽命。所以必須及時研究結(jié)焦抑制技術(shù)，提高乙烯生產(chǎn)效率。

1 爐管表面處理技術(shù)

1.1 CoatAlloy技術(shù)

加拿大Westaim SEP公司使用的CoatAlloy技術(shù)主要進(jìn)行三項操作：涂覆材料沉積；基地合金與表面合金穩(wěn)定比；反應(yīng)性氣體處理涂覆體系。涂覆材料具有較強延展性和沖擊性，可以在整個工件上經(jīng)常涂抹，進(jìn)而完成工件氣體處理操作，提高了工藝厚度，具有較強的抗腐蝕、結(jié)焦等作用，延長了清焦周期。目前該技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入到工業(yè)化發(fā)展中。近期，該公司還研發(fā)了新型CoatAlloy技術(shù)，擴展了原先技術(shù)的使用范圍，可以應(yīng)用到新型裂解裝置中。

1.2 日本Daido Steel與Shell公司聯(lián)合研究的爐管涂覆技術(shù)

該技術(shù)主要利用離子粉末焊接等技術(shù)形成金屬合金層，阻止了爐管與熱裂解石腦油的結(jié)合，抑制了焦炭。而且該技術(shù)還可以延長爐管使用壽命。Shell公司將會在三到五年內(nèi)在市場上應(yīng)用該技術(shù)。

1.3 AlcroPlex雙擴散技術(shù)

美國研究的該項技術(shù)，延長了爐管使用期限，減少了清爐管次數(shù)。首先使用AlcroPlex工藝處理爐管；然后在處理后的爐管上擴散硅與鋁，避免膠污粘。進(jìn)行擴散時先給爐管中填入混合物，然后再對其進(jìn)行加熱。此種處理技術(shù)延長了清焦時間，提高了耐熱溫度，進(jìn)而提高了乙烯回收率。該種技術(shù)目前已經(jīng)應(yīng)用了很長一段時間，效果較理想。

2 結(jié)焦抑制技術(shù)

2.1 阿托菲納公司（Atofina）

Atofina與Technip公開的降低裂解反應(yīng)器結(jié)焦的方式，可以利用水蒸氣與含硅化合物進(jìn)行處理。之后又開始研究減少熱裂爐內(nèi)生焦組合物，研究后發(fā)現(xiàn)金屬表面鈍化后含有硫化合物、自由基與甲基二硫。之后Atofinaa與Technip共同推出了CLX添加劑?？梢詫⒃撎砑觿┍硎緸榱蚺c硅的有機液體，降低了裂解爐管壓降，提升了裝置操作功能[1]。

2.2 納爾科公司

納爾科是最先進(jìn)行機械能結(jié)焦抑制劑研究的公司，但是抑制效果不理想。隨著研究力度的深入，該公司目前研發(fā)了磷酸脂與硫代磷酸脂結(jié)焦抑制劑，之后研究出一種可以降低熱裂解爐焦的方式，主要借助含硫磷化物完成裂解爐操作，借助金屬表面的鈍化層抑制致焦炭，可以應(yīng)用到氣體與石腦油原料。此種操作提高了乙烯產(chǎn)量，延長了清焦周期。

2.3 菲利浦斯石油公司

磷、錫和銻三種物質(zhì)均是該公司研究的結(jié)焦抑制劑。之后開始從硅化合物、錫等研究裂解裝置抑制結(jié)焦，實現(xiàn)了裂解與抑制劑的結(jié)合。該公司所生產(chǎn)的CCA-500結(jié)焦抑制劑具有較強的催化活動[2]，可以結(jié)合爐管實際應(yīng)用需求，提高裂解爐運行周期。該抑制劑還在不同地區(qū)進(jìn)行了工業(yè)試驗，提高了工業(yè)應(yīng)用效率。

2.4 抑制結(jié)焦Ie催化劑

Ie催化劑是一張具有結(jié)焦性的產(chǎn)品，可以將其理解為一種微米尺度結(jié)構(gòu)的水晶液體，一般以Ie晶體主要以載電方式存在，而且室溫穩(wěn)定，一般主要是原子簇形成，可以將I的晶體加入到裂解爐中，進(jìn)而減少結(jié)焦。實驗室小型裂解主要是石腦油，可以充分考慮Ie催化劑的抑制結(jié)焦性能，可以在很高溫度下實現(xiàn)結(jié)焦，隨著溫度的升高，抑制結(jié)焦性能會越來越好，但是經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，給石腦油中加入催化劑后，會形成白色結(jié)晶，容易堵塞冷鍋爐。

3 新材料爐管

美國SW公司主要使用烴裂解陶瓷浸漬管與管式反應(yīng)器，此種爐管的主要特點是可以承受熱負(fù)荷。目前該公司已經(jīng)開始將陶瓷裂解爐向商業(yè)化發(fā)展。加拿大的Nova公司和法國的 IFP公司也正在合作研究陶瓷裂解爐，此種操作可以提升裂解乙烯轉(zhuǎn)化率，而是裂解爐效率也得到了大幅度提升，此外還可以有效抑制焦炭生成，具有較高的應(yīng)用效果。

4 改變爐管表面機械構(gòu)件

第一，Sandxik材料技術(shù)公司縱翅管。該公司生產(chǎn)的乙烯裂解縱翅冷拋光爐管，延長了爐管自身壽命，可以使用高溫奧氏鋼制作翅片管的外徑，內(nèi)部含有鉻和鎳成分，具有氧化鋅和抗?jié)B炭性，提高了生產(chǎn)效率，抑制了結(jié)焦。目前該公司已經(jīng)收到俄羅斯最大石油公司的訂單，可以將其應(yīng)用到新型乙烯裝置上。

第二，久保田公司的MERT管。日本公司生產(chǎn)的MERT管的管壁表面有翅片，可以結(jié)合操作條件、傳熱和允許壓降等決定軸向與翅片高度。同時可傳熱，提高了傳熱系數(shù)。該公司推出的混合元件輻射爐管技術(shù)延長了裂解爐運行周期，延長了運行周期，目前已經(jīng)向商業(yè)化發(fā)展。

5 結(jié)束語

目前國外研究的結(jié)焦抑制技術(shù)較成熟，而且操作簡單，不會改變選擇性和使用工藝，已經(jīng)成為抑制乙烯結(jié)焦的主要方法。而且不需要對其進(jìn)行維護，使用壽命較長，提高了結(jié)焦速率，具有較廣的應(yīng)用意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]萬書寶，汲永鋼.抑制乙烯裝置裂解爐爐管結(jié)焦的措施[J].石油煉制與化工，2012（02）.

[2]江林.乙烯裂解爐結(jié)焦抑制技術(shù)進(jìn)展[J].當(dāng)代石油石化，2010（05）.

作者簡介：

張力（1968- ），男，現(xiàn)工作于大慶石化公司化工一廠調(diào)度室，助理工程師。