裂解炉、蒸汽裂解系统和方法与流程

本发明涉及制备低碳烯烃的领域，公开了一种蒸汽裂解方法、一种裂解炉和一种蒸汽裂解系统，以及所述裂解炉和所述裂解系统在蒸汽裂解中的应用。

背景技术：

1、为了充分利用原油资源，提高低碳烯烃的收率，通常利用裂解炉采用蒸汽裂解将各种烃类原料裂解成烯烃。常用的裂解炉包括对流段和辐射段。原油一般分为饱和分、芳香分、胶质和沥青质四个组分，其中饱和分和沥青质分别代表原油中最稳定和最不稳定的组分。

2、原油中包含沸点超过590℃的高分子量非挥发性组分，这些非挥发性组分在常规的裂解炉的对流段进行预热时，有小部分未被气化，未被气化的非挥发性组分液滴滞留在对流段炉管的内表面的情况，因其粘度较高不易流动，进而慢慢累积，在350-600℃下易结焦积碳，甚至堵塞炉管，影响低碳烯烃的收率，这也是其之前未作为裂解原料的一个重要原因。而且其往往在裂解炉对流段，也就是相对低温的区域即发生结焦，一旦对流段结焦，无法通过在线烧焦手段去除，往往需要停炉进行人工清焦，极大影响裂解炉的在线时间。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服现有技术的存在的使用原油裂解生产低碳烯烃时气化不充分、对流段易结焦以及低碳烯烃产率低等问题，提供一种蒸汽裂解方法、一种裂解炉和一种蒸汽裂解系统，以及所述裂解炉和所述裂解系统在蒸汽裂解中的应用，该方法能够减少裂解炉对流段炉管中的结焦现象，延长辐射段烧焦周期，同时获得较高的产品收率。

2、为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种蒸汽裂解方法，该方法在裂解炉中实施，所述裂解炉包括对流段和辐射段，该方法包括：

3、将裂解原料在对流段与水蒸气混合加热至横跨温度后，进入辐射段进行蒸汽裂解反应，得到低碳烯烃；

4、其中，所述对流段的炉管内表面经过表面改性处理以减少炉管内结焦；

5、其中，所述横跨温度为350-500℃。

6、优选地，所述改性处理的方式包括超疏水疏油涂层改性、惰性涂层改性和氧化膜改性中的至少一种。

7、本发明第二方面提供一种裂解炉，所述裂解炉包括串联连接的对流段和辐射段；

8、其中，所述对流段的炉管内表面经过改性处理以减少炉管内结焦；

9、其中，所述对流段用于将裂解原料与蒸汽接触并加热至横跨温度，对流段炉管的数量能够使得所述横跨温度在350-500℃。

10、本发明第三方面提供一种蒸汽裂解系统，该系统包括如上所述的裂解炉。

11、本发明第四方面提供如上所述的裂解炉或蒸汽裂解系统在蒸汽裂解中的应用。

12、采用本发明所述的方法对裂解原料进行气化和蒸汽裂解，并控制横跨温度在350-500℃范围内，保持辐射段裂解反应正常进行的同时，能够减少裂解炉管尤其是对流段炉管中的结焦现象，避免对流段清焦所需的停炉处理步骤，延长辐射段烧焦周期。

技术特征：

1.一种蒸汽裂解方法，其特征在于，该方法在裂解炉中实施，所述裂解炉包括对流段和辐射段，该方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述表面改性处理的方式包括超疏水疏油涂层改性、惰性涂层改性和氧化膜改性中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述超疏水疏油涂层改性使得所述对流段的炉管内表面分布有高度为10-20微米的细小突起，并且该细小突起由50-100纳米粒径的超微细小结构组成；和/或

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述横跨温度为430-480℃。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述裂解原料的api度为18以上，优选为22以上；

6.根据权利要求1所述的方法，所述水蒸气的温度为480-560℃，优选为500-540℃；和/或

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法，其中，该方法还包括：在将水蒸气与裂解原料混合前，将所述裂解原料在对流段内进行预热，得到预热后的原料；

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的方法，其中，所述裂解反应的条件包括：所述辐射段的出口温度为780-850℃，优选为790-840℃。

9.一种裂解炉，其特征在于，所述裂解炉包括串联连接的对流段和辐射段；

10.一种蒸汽裂解系统，该系统包括权利要求9所述的裂解炉。

11.权利要求9所述的裂解炉或权利要求10所述的蒸汽裂解系统在蒸汽裂解中的应用。

技术总结本发明涉及原油制备低碳烯烃的领域，公开了裂解炉、蒸汽裂解系统和方法。该方法在裂解炉中实施，所述裂解炉包括对流段和辐射段，该方法包括：将裂解原料在对流段与水蒸气混合加热至横跨温度后，进入辐射段进行蒸汽裂解反应，得到低碳烯烃；其中，所述对流段的炉管内表面经过表面改性处理以减少炉管内结焦；其中，所述横跨温度为350‑500℃。采用该方法，能够减少裂解炉对流段炉管中的结焦现象，延长辐射段烧焦周期，提高装置在线率，提高原油的裂解效率，提高产品产量。技术研发人员：石莹,王国清,张利军,周丛,郏景省,王申祥,张兆斌,蒋冰受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/8