裂解炉是乙烯装置的核心,裂解炉的原料和燃料的利用率直接影响装置的目标产品收率和综合能耗,并决定了乙烯装置的经济效益。茂名石化裂解炉经过长时间运行后出现了处理能力下降、热效率降低、运行周期短、能耗增加、原料适应性差等问题。为了解决上述问题并适应国家新的绿色发展要求,本文分析了问题存在的原因,并借助计算流体力学(CFD)等方法对裂解炉进行了模拟计算。在此基础上采用合理的改造方案对裂解炉进行了节能增效与优化改造,同时研究了原位涂层、低氮燃烧等新技术在茂名石化裂解炉上的应用效果。在合理分析问题查找各问题关联性的基础上,对裂解炉进行综合改造可以较好提升裂解炉的整体性能。对H-119炉更新并增加对流段盘管、更换新型辐射段炉管和衬里等改造后,恢复了最初设计处理能力,热效率由改造前91.78%提高到94.28%,运行周期由40天增加到85天。原位涂层技术适用于小管径炉管,可有效延长裂解炉运行周期。对H-115炉原位涂层改造后投料负荷提高了0.8t/h,平均运行周期延长近30天,清焦频率降低1.24次/年。将新型低氮燃烧器用于茂名石化裂解炉,并有效降低了裂解炉烟气中的NO_x含量。低氮燃烧器改造后,燃烧器燃烧状态良好,烟气中NO_x含量小于90 mg/m~3,达到了国家排放新标准。先进控制系统能够有效提高装置运行的平稳率,在一定程度上降低装置能耗,增加目标产物的收率。1#裂解装置PID整定后自控率由56.2%提高至96.64%,平稳率由87.1%提高至96.74%;2#裂解装置PID整定后自控率由55.6%提高至95.71%,平稳率由80.4%提高至97.3%;同比优化前1#裂解装置能耗下降约1%,2#裂解装置能耗下降约2%。原料轻质化是裂解装置降低能耗、增加双烯收率的有效途径。烧焦气返炉膛改造是建设环保型企业,提升装置环保水平的有效方式。1#裂解装置裂解炉烧焦气返炉膛改造有效减少了烧焦过程中排放的粉尘、药剂残留物等污染物;但烧焦气接入炉膛会对炉膛负压造成一定的影响。