ندوة مؤتمر منتجي الإيثيلين الأوروبيين

يمكن أن يكون انقلاب اللهب وتفاعل اللهب مشكلة في تطبيقات تكسير الإيثيلين. يمكن أن تؤدي مشكلات انقلاب اللهب إلى اصطدام اللهب بأنابيب الفرن ، مما يؤدي إلى وجود نقاط ساخنة. يمكن أن تتسبب درجات الحرارة المرتفعة الموضعية هذه داخل الأنابيب في فحم الكوك المبكر وتؤدي إلى فترات أقصر بين إزالة فحم الكوك وانخفاض إنتاج الإيثيلين. منذ أوائل عام 2000 ، Zeeco و Wison Engineering Ltd. عملت معا في العديد من تطبيقات التجديد حيث زاد عدد الشعلات الأرضية وكان لا بد من تقريب الشعلات. حتى في هذه المواقف ، يساعد استخدام التكنولوجيا المناسبة على تجنب الأحداث الإشكالية مثل انقلاب اللهب والتفاعل.

تجريدي

أثبتت التعديلات التحديثية للموقد في تطبيقات تكسير الإيثيلين أنها مشاريع صعبة بسبب متطلبات تباعد الموقد والتأثيرات الناتجة على جودة لهب الموقد. ومع ترقية الأفران الحالية لتحقيق سعات أعلى، تتم إضافة المزيد من الشعلات الأرضية مما يؤدي إلى مسافات أصغر بين الشعلات والمزيد من الاحتمالات لظروف اللهب المعاكسة مثل تفاعل اللهب من الموقد إلى الموقد وانقلاب اللهب.

Zeeco طورت تقنية موقد أكاسيد النيتروجين المنخفضة للغاية الحاصلة على براءة اختراع ، وهي ZEECO® GLSF Min-Emissions Enhanced Jet Flat Flame Burner ، والتي لا توفر بصمة ميكانيكية صغيرة جدا فحسب ، بل تنتج أيضا ملف تعريف اللهب مع تفاعل محدود للغاية من الموقد إلى الموقد ، وتفاعل اللهب إلى اللهب وعدم انقلاب اللهب.

يمكن أن يتسبب تفاعل اللهب بين الشعلات في اصطدام اللهب بأنابيب المعالجة وزيادة الانبعاثات. يمكن أن يكون اصطدام اللهب أيضا مشكلة لإنتاج الإيثيلين لفترات طويلة ، مما يؤدي إلى أطوال تشغيل أقصر وارتفاع درجات حرارة معدن الأنبوب. أحد جوانب التصميم المتأصلة في GLSF Flat Flame Burner هو حقيقة أن غاز الوقود يتم إدخاله بين جدار الفرن وتيار الهواء. وبالتالي ، يتم تقليل تفاعل اللهب بين الشعلات بسبب موقع طرف الموقد والتصميم المدمج للغاية. نظرا لأن الغاز لا يعبر تيار الهواء ، يمكن تعديل تصميم حفر الطرف لتحقيق ملامح تدفق حرارة أفضل دون التأثير سلبا على انبعاثات أكاسيد النيتروجين الحرارية.

أحد المخاوف الرئيسية الأخرى لشركة تشغيل المستخدم النهائي هو تمديد اللهب. عندما يصبح زخم الغازات الساخنة التي تتحرك لأعلى من الموقد أقل من زخم الغازات الباردة التي تتحرك أسفل أنابيب الفرن ، يحدث انقلاب اللهب. سنراجع تفاصيل تصميم ومزايا موقد GLSF ، ونقدم تفاصيل تركيب تحديث محددة ، والدروس المستفادة أثناء التعديل التحديثي ، وندرج نتائج للعديد من تطبيقات التعديل التحديثي.

مقارنة بالشعلات منخفضة الانبعاثات

عادة ما تستخدم الشعلات منخفضة الانبعاثات الموجودة في وحدات تكسير الإيثيلين تقنية الوقود المرحلي. وقد وضعت هذه الشعلات الخاصة أطراف الوقود في موقع استراتيجي للوقود للخروج من الفتحات والمرور فوق تيار هواء الاحتراق قبل الوصول إلى الجدار. من أجل تعديل نمط اللهب لتحقيق تدفق حراري متساو في الأجزاء السفلية من غلاف اللهب ، يجب حفر الفتحات بزوايا مفاجئة بشكل متزايد نحو جدار الفرن. تتسبب زوايا الفتحة هذه في اختلاط الهواء وغاز الوقود بمعدل أسرع ، وبالتالي زيادة أكاسيد النيتروجين الحرارية ، وتتطلب حلا وسطا بين ملف تعريف التدفق الحراري وإنتاج أكاسيد النيتروجين الحرارية. نظرا لأن ملف تعريف التدفق الحراري أصبح أكثر اتساقا ، بمتوسط أعلى من 90٪ ، فإن انبعاثات أكاسيد النيتروجين عادة ما تزداد إلى جانب الزيادة في نسبة التدفق. في نفس الصدد ، مع انخفاض أكاسيد النيتروجين ، يتم أيضا تقليل نسبة تدفق الحرارة.

استنتاج

قامت Wison بتحديث العديد من أفران تكسير الإيثيلين ب Zeeco شعلات GLSF منخفضة الانبعاثات لتحقيق متطلبات اللهب الصعبة. على الرغم من أن الشعلات كانت مثبتة معا بشكل وثيق ، إلا أنها لم تظهر أي علامات على تفاعل اللهب أو انقلاب اللهب. سمح تصميم الموقد المدمج بتثبيت المزيد من الشعلات معا بشكل أوثق دون التأثير سلبا على سلوك اللهب. تم استخدام تصميم موقد GLSF Min-Emissions في أكثر من 140 فرن تكسير إيثيلين صعب ، بعضها مع انبعاثات أكاسيد النيتروجين يضمن أقل من 90 مجم / نيوتن متر 3.