导热炉管及制备方法和在裂解炉中的应用
阅读说明：本技术 导热炉管及制备方法和在裂解炉中的应用 (Heat-conducting furnace tube, preparation method and application in cracking furnace ) 是由 刘俊杰 杨士芳 王国清 张利军 周丛 张兆斌 杜志国 李晓锋 杨沙沙 郭莹 于 2019-10-29 设计创作，主要内容包括：本发明涉及用于乙烯裂解炉的导热炉管领域,公开了一种导热炉管及制备方法和其在裂解炉中的应用。该导热炉管包括炉管主体,所述炉管主体的内侧壁设置沿炉管主体的长度方向依次重复设置多组导热构件；所述导热构件包括多条沿炉管主体内壁横截面环绕一周形成的第一导热件和沿炉管主体的轴向呈螺旋设置的第二导热件。导热构件主要应用于裂解炉管的前1/3处。该导热炉管具有良好的传热效果,显著提高传热炉管的传热强化综合因子,同时能够有效降低传热炉管的结焦量和渗碳现象。(The invention relates to the field of heat-conducting furnace tubes for ethylene cracking furnaces, and discloses a heat-conducting furnace tube, a preparation method and application thereof in a cracking furnace. The heat conduction furnace tube comprises a furnace tube main body, wherein a plurality of groups of heat conduction components are sequentially and repeatedly arranged on the inner side wall of the furnace tube main body along the length direction of the furnace tube main body; the heat conducting component comprises a plurality of first heat conducting pieces formed by surrounding a circle along the cross section of the inner wall of the furnace tube main body and second heat conducting pieces arranged spirally along the axial direction of the furnace tube main body. The heat conducting member is mainly applied to the front 1/3 of the cracking furnace tube. The heat-conducting furnace tube has good heat transfer effect, remarkably improves the heat transfer strengthening comprehensive factor of the heat-transferring furnace tube, and can effectively reduce the coking amount and the carburization phenomenon of the heat-transferring furnace tube.)
技术领域
本发明涉及用于乙烯裂解炉的导热炉管领域，具体涉及一种导热炉管及制备方法和在裂解炉中的应用。
背景技术
裂解炉是石油化工中的重要设备，其主要用于对裂解原料进行加热以实现裂解反应，从裂解原理分析，高温、短停留时间和低烃分压对裂解生成乙烯等目的产品的一次反应有利。
对于缩短裂解原料在裂解炉管中的停留时间，可以采用提高炉管的处理量，缩小炉管管径和减少管长的方法来实现。但采用前两种方法也会使得压降相应增加，因而使停留时间减少的效果部分被抵消，而且由于压降增大后也会造成裂解选择性下降，因此很少单独采用。缩短停留时间的最好选择是减少管长，对于单程裂解炉管，裂解原料在炉管内的停留时间可达0.1s以下。因此，对于管长较小的炉管，需要在较短时间内提高炉管的传热性能。
在现有技术中，石油化工行业中的常用的裂解炉的炉管通常有以下结构：
(1)在裂解炉管中沿炉管的轴向从炉管的入口端到出口端设置一个或多个区域或全部区域管壁内表面上的肋片，肋片由沿炉管的轴向在管壁内表面上的螺旋延伸。如CN2144807Y公开的强化传热管，其包括管体，管体内部固定单叶旋转肋片，尽管肋片能达到搅动流体的目的以尽量降低边界层的厚度，但是随着炉管使用时间的增加，炉管内表面的结焦将会使得肋片的作用越来越弱，其降低边界层的作用也会相应的变小。
(2)在炉管的内表面上离散地设置多个翅片，这些翅片也能够降低边界层厚度，但是同样随着炉管内表面的结焦量增多，这些翅片所起的作用也越来越小。
(3)在裂解炉管上增加扭曲片强化传热管，如CN104560111A公开的传热管，扭曲片沿传热管的轴向呈螺旋形延伸，尽管扭曲片强化传热管具有较好强化传热和抑制结焦的效果，但其在长时间的运行过程中，由于操作过程中往往会遇到炉管超温的情况，同时由于裂解炉管在使用过程中不可避免的会发生渗碳等现象，导致扭曲片强化传热管发生开裂，引起扭曲片强化传热管的失效。
因此，在保证传热管传热效果的同时，如何进一步减缓传热炉管内的结焦和渗碳，并且在较短时间内提高裂解物料的温度是裂解炉强化传热炉管是本领域亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的传热炉管内壁容易结焦和渗碳、传热效果较差的问题，提供一种导热炉管及制备方法和在裂解炉中的应用，该导热炉管具有良好的传热效果，显著提高导热炉管的传热强化综合因子提高17-25％，同时能够有效降低导热炉管的结焦量和渗碳现象，延长导热炉管的使用寿命。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种导热炉管，所述导热炉管包括炉管主体，所述炉管主体的内侧壁沿所述炉管主体的长度方向自进料口起设置有多组导热构件；一组导热构件由多个第一导热件和一个第二导热件构成，所述第一导热件沿所述炉管主体的内侧壁横截面环绕一周且向炉管主体内凸出形成，所述第二导热件沿所述炉管主体的轴向呈螺旋设置。
本发明第二方面提供一种第一方面所述的导热炉管的制备方法，该方法包括将导热炉管在低氧分压气氛下加热处理，使其表面形成一层导热层。
本发明第三方面提供一种第一方面所述的导热炉管在裂解炉中的应用。
本发明第四方面提供一种裂解炉辐射段炉管，其包括第一方面所述的导热炉管。
本发明制得的导热炉管通过导热构件和涂覆热障涂层互相配合，能够有效提高导热炉管的传热性能，使得导热炉管在较短时间内即可达到裂解反应所需的高温，而且本发明制得的导热炉管内部结焦量大幅降低，延长导热炉管的使用寿命；还能够降低导热炉管的渗碳现象。
附图说明
图1是根据本发明的导热构件的结构示意图；
图2是实施例1中导热炉管的结构示意图；
图3是实施例2中裂解炉用1-1型炉管的结构示意图；
图4是实施例3中裂解炉用2-1型炉管的结构示意图。
其中，1-第一导热件，2-第二导热件，3-导热炉管，4-第一程炉管，5-第二程炉管。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明第一方面提供一种导热炉管，所述导热炉管3包括炉管主体，所述炉管主体的内侧壁沿所述炉管主体的长度方向自进料口起设置有多组导热构件；一组导热构件由多个第一导热件1和一个第二导热件2构成，所述第一导热件1沿所述炉管主体的内侧壁横截面环绕一周且向炉管主体内凸出形成，所述第二导热件2沿所述炉管主体的轴向呈螺旋设置。
本发明中在炉管主体内部设置由第一导热件1和第二导热件2形成的导热构件，提高流体的切向速度，破坏炉管壁面附近的边界层，提高传热效果，同时减少炉管内壁的结焦现象，有效延长炉管的清焦周期和使用寿命。本发明中，导热构件设置在导热炉管的进料口处，自进料口起设置多组导热构件，一组导热构件中按照第一导热件靠近进料口，第二导热件靠近出料口的方式排布。
导热炉管3可以选择镍铬炉管，该镍铬炉管的组成包括Cr、Ni、Fe、Mn、C和任选自Al、Zr、Nb和Mo中的至少一种元素。
为进一步提高导热炉管的传热性能，并降低导热炉管内壁结焦现象，所述导热炉管3的内壁涂覆热障涂层。优选地，所述导热炉管内未设置导热构件的部分间隔设置第二导热件。也即，本发明中，所述导热炉管自进料口起依次设置多组导热构件和间隔设置的第二导热件，所述导热炉管的内壁涂覆热障涂层。
进一步优选地，所述热障涂层包括导热层，以导热层的总量为基准，所述导热层包括Cr 30-40重量％、Ni 2.5-6重量％、Fe 3-9重量％、Mn 8-13重量％、C 0-0.5重量％、O35-40重量％，选自Al、Zr、Nb和Mo中的至少一种元素1.5-20重量％。
本发明中，在导热炉管内部设置一层导热层，该导热层和导热构件互相配合，能够有效提高导热炉管的传热性能和耐磨性能，并有效抑制导热炉管内壁的结焦现象，提高导热炉管的抗渗透性能，延长导热炉管的清焦周期，提高导热炉管的使用寿命。
优选地，所述导热层的厚度为0.1-5μm。导热层在上述厚度范围内，能够有效降低导热炉管的结焦量，且不会影响导热炉管的传热性能。
优选地，所述导热炉管3的内侧还包括位于导热层上方的加强涂层，以加强涂层的总量为基准，所述加强涂层包括按照重量百分数计的SiO2 45-80重量％、K2O 10-25重量％、Al2O3 0-10重量％、MgO 0-10重量％、ZnO 0-20重量％、Co3O4 0-5重量％、Na2O 0-10重量％。
本发明中，导热炉管的内壁设置的加强涂层、导热层与导热构件互相配合，能够进一步抑制导热炉管的内壁结焦现象，延长炉管的使用寿命。
优选地，所述加强涂层的厚度为5-10μm。本发明中，加强涂层在上述厚度范围内，能够有效抑制导热炉管的结焦量，并减少导热炉管的渗碳现象，提高导热炉管的使用寿命和传热效率。加强涂层和导热层互相配合还能够有效降低清焦过程中气流对加热炉管的强冲击作用，利于进一步延长炉管的使用寿命和清焦周期。
为进一步提高导热炉管的传热性能，优选地，多组导热构件沿炉管主体轴向的延伸长度H满足：1/4L≤H≤1/3L；其中，L为所述炉管主体的长度。
本发明中导热构件沿炉管主体轴向的延伸长度H是指第一导热件1和第二导热件2组成的导热构件沿炉管主体轴向的延伸长度。导热构件可以根据实际情况设置多组，若设置多组导热构件，则H是指多组导热构件沿炉管主体轴向的总延伸长度。
乙烯裂解反应通常需要极短的时间内达到裂解高温，本发明中的导热炉管的导热构件按照上述结构进行设置，进一步提高导热炉管的传热性能。
为进一步提高传热效果，并同时降低炉管的结焦量，所述第一导热件1的内环直径为d，d满足0.1≤d/D≤0.9，D为炉管主体的内径；优选地，0.4≤d/D≤0.7。
本发明中，炉管主体的内径均为直径。
优选地，所述第二导热件2中的螺旋的旋转角度为90°-1080°，优选为120°-360°；所述第二导热件2沿炉管主体轴向的延伸长度H1满足：2D≤H1≤8D，D为所述炉管主体的内径。第二导热件2沿炉管主体轴向的延伸长度H1是仅指呈螺旋状的一个第二导热件2沿炉管主体轴向的延伸长度。所述第二导热件2中间开孔面积与炉管横截面积的比值为0.05-0.95:1，优选地，0.6-0.8:1。
本发明中，一组导热构件由平行的多个第一导热件1和一个第二导热件2组成，一组导热构件的轴向长度与炉管主体内径的比值为8-12，优选为9-10，更优选为10。第一导热件1的内环直径d是指第一导热件1凸出炉管主体内侧的最高点围合形成的内环直径，一组导热构件中相邻第一导热件1之间的轴向距离为0.01D-2.5D，优选为0.3D-1D，更优选为0.5D。第二导热件2的内螺旋可以按照顺时针方向旋转，也可以按照逆时针方向旋转，第二导热件2的螺旋方向可以相同，也可以相反。
第一导热件1和第二导热件2按照上述结构进行设置，尤其是第一导热件1和第二导热件2与热障涂层互相配合的情况下，能够大幅提高导热炉管的传热效果，并降低导热炉管内的流体的流动阻力，降低导热炉管内壁的结焦现象。
本发明中，导热炉管内部安装实际使用情况设置导热构件和第二导热件之后，在导热炉管的内壁表面涂覆热障涂层。
本发明第二方面提供一种第一方面所述的导热炉管的制备方法，该方法包括将导热炉管在低氧分压气氛下加热处理，使其表面形成一层导热层。
本发明中，制备导热炉管的过程中，在包含有Cr、Ni、Fe、Mn、C元素的镍铬合金中加入选自Al、Zr、Nb和Mo中的至少一种金属按照裂解炉管的常规制作过程(例如离心浇铸法，温度为900-1000℃，转速为1000-1300r/min，成型时间为3-4h)制成管材，再将该管材在低氧分压的环境下加热处理，使得管材的表面形成一层导热层。以导热层的总量为基准，所述导热层包括Cr 30-40重量％、Ni 2.5-6重量％、Fe 3-9重量％、Mn 8-13重量％、C 0-0.5重量％、O 35-40重量％，选自Al、Zr、Nb和Mo中的至少一种元素1.5-20重量％。采用该方法在导热炉管表面形成导热层更加方便，降低导热炉管和导热层之间的热界面，提高导热炉管的导热性能。
为进一步提高导热炉管的导热性能，所述低氧分压气氛的条件包括：提供低氧分压气氛的气体包括CO2、CO、H2和水蒸气中的至少一种，所述氧分压≤10-16Pa；所述加热处理的条件包括：加热处理的温度为400-1100℃，优选为800-1000℃；所述加热处理的时间为5-200小时，优选为10-100小时。
优选地，所述提供低氧分压气氛的气体包括CO2和CO的气体混合物、水蒸气和CO的气体混合物、H2和水蒸气的气体混合物。
按照上述方法在导热炉管表面形成的导热层结构稳定，具有优异的传热性能，还能够降低导热炉管的内壁结焦量。
为了进一步提高导热炉管的抗结焦性能，延长导热炉管的使用寿命，该方法还包括在导热层表面喷涂加强涂层。
优选地，所述加强涂层的制备方法包括：将原料与水混合形成浆料，并喷涂在导热层表面，然后在1000-1100℃的温度下烧结形成加强涂层；
以加强涂层的总重量份为基准，所述加强涂层包括按照重量百分数计的SiO2 45-80重量％、K2O 10-25重量％、Al2O3 0-10重量％、MgO 0-10重量％、ZnO 0-20重量％、Co3O40-5重量％、Na2O 0-10重量％。
按照上述方法在导热层表面设置加强涂层，降低导热层和加强涂层之间的界面热阻，提高导热炉管的传热性能，并有效降低导热炉管的内壁结焦量。
本发明第三方面提供第一方面所述的导热炉管在裂解炉中的应用。优选用于裂解炉辐射段炉管中。
本发明第四方面提供一种裂解炉辐射段炉管，包括第一方面所述的导热炉管；优选地，所述裂解炉辐射段炉管为U型，所述导热炉管设置在所述裂解炉辐射段炉管的两个竖直部分处。其中，裂解炉辐射段炉管可以是1-1型炉管，也可以是2-1型炉管。若为1-1型炉管，如图3所示，其结构为U型，在U型的两个竖直部分分别设置导热炉管。若为2-1型炉管，如图4所示，其结构为在1-1型炉管的基础上再增加一个单程炉管，导热炉管的设置位置与1-1型炉管相同。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
以下实施例和对比例中，
传热强化综合因子按照如下方式进行定义：
其中，Nus、Nu分别代表未处理的光滑传热炉管与添加内构件后的高性能传热炉管的努塞尔数，fs、f分别代表未处理的光滑传热炉管与添加内构件后的高性能传热炉管的阻力系数，d代表炉管内径，△p代表炉管压降，L代表炉管长度，ρ代表管内流体密度，u代表管内流体流动速度。以上，未处理的光滑传热炉管是指传热炉管内部未设置导热构件、导热层和加强涂层。
以上未处理的光滑传热炉管是指传热炉管内部无导热构件、导热层和加强涂层。
实施例和对比例中的传热强化综合因子的变化量通过检测在一个运行周期内，以下实施例和对比例中的导热炉管的传热强化综合因子η1，未处理的光滑传热炉管的传热强化综合因子η0，传热强化综合因子的变化量＝(η1-η0)/η0×100％。
结焦量的变化量通过检测在一个运行周期内，以下实施例和对比例中的导热炉管内壁的结焦厚度h1，内部无导热构件、导热层和加强涂层的导热炉管的结焦厚度h0，结焦量的变化量＝(h0-h1)/h0×100％。其中，对于不同的导热炉管，其运行周期不一定相同。
实施例1
本实施例用于提供一种导热炉管，如图2所示，其为裂解炉辐射段炉管中的单程炉管。
该导热炉管3包括炉管主体，炉管主体的内侧壁固定多组导热构件，如图1所示，炉管主体中设置导热构件的部分包括沿炉管主体的长度方向交替固定的第一导热件1和第二导热件2，未设置导热构件的部分间隔固定第二导热件2。导热炉管3的内侧壁涂覆热障涂层，热障涂层包括自导热炉管内壁起依次固定的导热层和加强涂层。
炉管主体的内径D＝25mm，炉管主体的长度L＝13m，沿炉管轴向均匀布置16组导热构件，16组导热构件沿炉管主体轴向的延伸长度H＝4m。一组导热构件包括15个第一导热件1和1个第二导热件2。
第一导热件1为沿炉管主体的内壁横截面环绕一周形成的圆环，第一导热件1的内环直径d为12.5mm，相邻第一导热件1的轴向间距为12.5mm。
第二导热件2沿炉管主体的轴向设置平行的两条，第二导热件2沿炉管主体内壁螺旋的旋转角度为180°，两条第二导热件2沿顺时针方向螺旋。第二导热件2沿炉管主体的长度方向延伸长度H1＝62.5mm，第二导热件2中间开孔面积与炉管横截面积比值为0.65:1。
沿炉管主体轴向长度为H＝4m-13m处，仅间隔设置第二导热件2。
上述导热炉管3的制备方法包括：
(1)对镍铬炉管进行低氧分压气体气氛处理。将含有Cr、Ni、Fe、Mn、C和Zr的镍铬炉管采用离心浇铸的方法在温度为900℃、转速为1300r/min的条件下处理3h形成，之后在低氧分压下进行热处理使得镍铬炉管的表面形成导热层。
低氧分压的条件中采用的低氧分压气体为H2和水蒸气的气体混合物，水蒸气占气体混合物的10体积％，氧分压≤10-16Pa。加热温度为1000℃，加热处理时间为50h，经过以上方法处理，在镍铬炉管表面形成厚度为3μm的导热层。对导热层进行能谱分析，以导热层的总量为基准，导热层包括按照重量百分数计的：Cr 40重量％、Ni 5重量％、Fe 5重量％、Mn10重量％、C 0.5重量％、O 35重量％、Zr 4.5重量％。
(2)在导热炉管3表面涂覆加强涂层。将SiO2、K2O、Al2O3、MgO和水混合均匀形成浆料，将浆料均匀喷涂在导热层表面，并在1100℃的温度下烧结形成厚度为8μm的加强涂层，使得加强涂层中，以加强涂层的总量为基准，加强涂层包括按照重量百分数计的：SiO2 75重量％、K2O 10重量％、Al2O3 5重量％和MgO 10重量％。
对经过该方法制得的导热炉管3进行测试，将该导热炉管3用于裂解炉中，运行周期为35天，在整个运行周期内，该导热炉管3都能正常使用。该导热炉管3结焦量降低30％，传热强化综合因子η提高26％。
实施例2
本实施例用于提供一种导热炉管，如图3所示，其为裂解炉辐射段炉管中的1-1型炉管。
该1-1型炉管为U型，U型的两个竖直部分处为与实施例1结构相似的导热炉管，两个导热炉管的下端用一段弧形管相连。本实施例中的导热炉管3包括炉管主体，炉管主体的内侧壁固定多组导热构件，炉管主体中设置导热构件的部分包括沿炉管主体的长度方向交替固定的第一导热件1和第二导热件2，未设置导热构件的部分间隔固定第二导热件2。导热炉管3的内侧壁涂覆热障涂层，热障涂层包括自导热炉管内壁起依次固定的导热层和加强涂层。
炉管主体的内径D＝50mm，炉管主体的长度L＝13m，沿炉管轴向均匀布置8组导热构件，8组导热构件沿炉管主体轴向的延伸长度H＝4m。一组导热构件包括15个第一导热件1和1个第二导热件2。
第一导热件1为沿炉管主体的内壁横截面环绕一周形成的圆环，第一导热件1的内环直径d为12.5mm，相邻第一导热件1的轴向间距为25mm。
第二导热件2沿炉管主体的轴向设置平行的两条，第二导热件2沿炉管主体内壁螺旋的旋转角度为180°，两条第二导热件2沿顺时针方向螺旋。第二导热件2沿炉管主体的长度方向延伸长度H1＝125mm，第二导热件2中间开孔面积与炉管横截面积比值为0.65:1。
沿炉管主体轴向长度为H＝4m-13m处，仅间隔设置第二导热件2。
上述导热炉管3的制备方法包括：
(1)对镍铬炉管进行低氧分压气体气氛处理。将含有Cr、Ni、Fe、Mn、C和Nb的镍铬炉管采用离心浇铸的方法在温度为1000℃、转速为1000r/min的条件下处理4h形成，之后在低氧分压下进行热处理使得镍铬炉管的表面形成导热层。
低氧分压的条件中采用的低氧分压气体为H2和水蒸气的气体混合物，水蒸气占气体混合物的10体积％，氧分压≤10-16Pa。加热温度为800℃，加热处理时间为100h，经过以上方法处理，在镍铬炉管表面形成厚度为5μm的导热层。对导热层进行能谱分析，以导热层的总量为基准，导热层包括按照重量百分数计的Cr:30重量％、Ni:3重量％、Fe:3重量％、Mn:8重量％、C:0.3重量％、O:38重量％、Nb:17.7重量％。
(2)在导热炉管3表面涂覆加强涂层。将SiO2、K2O、Al2O3、MgO、Co3O4、Na2O和水混合均匀形成浆料，将浆料均匀喷涂在导热层表面，并在1000℃的温度下烧结形成厚度为10μm的加强涂层，使得加强涂层中，以加强涂层的总量为基准，加强涂层包括按照重量百分数计的：SiO2 70重量％、K2O 10重量％、Al2O35重量％、MgO 5重量％、Co3O45重量％和Na2O5重量％。
对经过该方法制得的导热炉管3进行测试，将该导热炉管3用于裂解炉中，运行周期为110天，在整个运行周期内，该导热炉管3都能正常使用。该导热炉管3的结焦量降低28％，传热强化综合因子η提高25％。
实施例3
本实施例用于提供一种导热炉管，如图4所示，其为两程辐射段裂解炉炉管，即2-1型炉管，包括第一程炉管4和第二程炉管5。
该2-1型炉管为在1-1型炉管的基础上再增加一个单程炉管，该单程炉管通过一段弧形管与1-1型炉管的弧形管相连。其中导热炉管的设置位置与实施例2中相同，均为在U型结构的两个竖直部分处。本实施例中的导热炉管3包括炉管主体，炉管主体的内侧壁固定多组导热构件，炉管主体中设置导热构件的部分包括沿炉管主体的长度方向交替固定的第一导热件1和第二导热件2，未设置导热构件的部分间隔固定第二导热件2。导热炉管3的内侧壁涂覆热障涂层，热障涂层包括自导热炉管内壁起依次固定的导热层和加强涂层。
炉管主体的内径D＝50mm，炉管主体的长度L＝13m，沿炉管轴向均匀布置8组导热构件，8组导热构件沿炉管主体轴向的延伸长度H＝4m。一组导热构件包括15个第一导热件1和1个第二导热件2。
第一导热件1为沿炉管主体的内壁横截面环绕一周形成的圆环，第一导热件1的内环直径d为12.5mm，相邻第一导热件1的轴向间距为25mm。
第二导热件2沿炉管主体的轴向设置平行的两条，第二导热件2沿炉管主体内壁螺旋的旋转角度为180°，两条第二导热件2沿顺时针方向螺旋。第二导热件2沿炉管主体的长度方向延伸长度H1＝125mm，第二导热件2中间开孔面积与炉管横截面积比值为0.65:1。
沿炉管主体轴向长度为H＝4m-13m处以及第二程炉管5处，仅间隔设置第二导热件2。
上述导热炉管3的制备方法包括：
(1)对镍铬炉管进行低氧分压气体气氛处理。将含有Cr、Ni、Fe、Mn、C和Mo的镍铬炉管采用离心浇铸的方法在温度为950℃、转速为1200r/min的条件下处理3h形成，之后在低氧分压下进行热处理使得镍铬炉管的表面形成导热层。
低氧分压的条件中采用的低氧分压气体为CO2和CO的气体混合物，CO占气体混合物的20体积％，氧分压≤10-16Pa。加热温度为800℃，加热处理时间为200h，经过以上方法处理，在镍铬炉管表面形成厚度为1μm的导热层。对导热层进行能谱分析，以导热层的总量为基准，导热层包括按照重量百分数计的：Cr 30重量％、Ni 4重量％、Fe 6重量％、Mn 9.5重量％、C 0.5重量％、O 40重量％、Mo 10重量％。
(2)在导热炉管3表面涂覆加强涂层。将SiO2、K2O、Al2O3、MgO、ZnO和水混合均匀形成浆料，将浆料均匀喷涂在导热层表面，并在1100℃的温度下烧结形成厚度为5μm的加强涂层，使得加强涂层中，以加强涂层的总量为基准，加强涂层包括按照重量百分数计的：SiO270重量％、K2O 10重量％、Al2O37重量％、MgO5重量％和ZnO8重量％。
对经过该方法制得的导热炉管3进行测试，将该导热炉管3用于裂解炉中，运行周期为110天，在整个运行周期内，该导热炉管3都能正常使用。该导热炉管3的结焦量降低28％，传热强化综合因子η提高20％。
实施例4
该实施例提供一种导热炉管，其与实施例1中的导热炉管结构相同，其区别在于：该导热炉管内未设置热障涂层。将该导热炉管用于裂解炉中，其运行周期为30天，在整个运行周期内，该导热炉管都能正常使用。该导热炉管3的传热强化综合因子η提高23％。
对比例1
该对比例提供一种单程传热管，与实施例1中的导热炉管结构相同，其区别在于：该单程传热管内部未设置导热构件，也未设置热障涂层。将该单程传热管用于裂解炉，其运行周期为15天。超过15天后，其内部结焦严重，无法正常使用，需要清焦处理。
对比例2
该对比例提供一种1-1型裂解炉传热管，与实施例2中的导热炉管结构相同，其区别在于：该1-1型传热管内部未设置导热构件，也未设置热障涂层。将该1-1型传热管用于裂解炉，其运行周期为60天。超过60天后，其内部结焦严重，无法正常使用，需要清焦处理。
对比例3
该对比例提供一种两程传热管，与实施例1中的导热炉管结构相同，其区别在于：该两程传热管内部未设置导热构件，也未设置热障涂层。将该两程传热管用于裂解炉，其运行周期为60天。超过60天后，其内部结焦严重，无法正常使用，需要清焦处理。
对比例4
该对比例提供一种单程传热管，与实施例1中的导热炉管结构相同，其区别在于：该单程传热管内部的导热构件仅包括第一导热件。将该单程传热管用于裂解炉，其运行周期为28天。超过28天后，其内部结焦严重，无法正常使用，需要清焦处理。传热强化综合因子η提高9％。
对比例5
该对比例提供一种单程传热管，与实施例1中的导热炉管结构相同，其区别在于：该单程传热管内部的导热构件仅包括第二导热件。将该单程传热管用于裂解炉，其运行周期为30天。超过30天后，其内部结焦严重，无法正常使用，需要清焦处理。传热强化综合因子η提高12％。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。