蒸汽裂化炉和方法与流程

本公开内容的实施方案总体上涉及用于裂化烃的方法和系统。具体地，本公开内容涉及管理炉温，以灵活使用含烃进料和操作条件。

背景技术：

1、蒸汽裂化(还称作热解)是指用于生产轻质烯烃(尤其是乙烯和丙烯)的商业方法。在典型的蒸汽裂化方法中，首先在炉的对流段中将烃进料预热并与稀释蒸汽混合。在对流段中预热之后，将蒸气进料/稀释蒸汽混合物在辐射段中快速加热以实现烃的热裂化。在预定量的热裂化发生之后，炉流出物要么在间接热交换器中要么通过直接注入急冷油料流来快速急冷。

2、裂化方法的幅产物包括在炉的辐射管的内表面上的碳沉积物，称作“焦炭”。取决于裂化的烃进料，焦炭也可能沉积在对流段中的某些管中，或炉的急冷系统中。除焦操作会影响裂化通量，并且增加除焦操作之间的时间是裂化方法的目标。通过防止焦炭积累和提高烃转化率来增加除焦操作之间的时间包括选择性和受控加热和冷却蒸汽裂化炉的部分。受控加热通常使用大量的来自炉的能量，其至少部分是从炉释放的。此外，蒸汽裂化炉根据进料的类型、加工速率、结垢速率和环境考虑具有不同的操作条件。炉需要灵活处理不同的超高压或高压蒸汽速率和不同的烟道气速率，以用于不同的对流负荷。

3、因此，需要使提高效率炉的能量损失最小化，有效促进烃的转化，并降低各种进料的排烟温度(s tack temperature)。

技术实现思路

1、在至少一种实施方案中，蒸汽裂化方法包括将含烃进料引入包括流出物交换器的脱盐器预热机组。方法包括将含烃进料的至少一部分从脱盐器预热机组引导至蒸汽裂化炉的对流段的进料入口。方法包括在多个燃烧器处燃烧燃料以向蒸汽裂化炉的辐射段和蒸汽裂化炉的对流段提供热能。方法包括在对流段中在操作模式下加热含烃进料以获得加热的进料混合物。方法包括在分离器中从对流段的加热的进料混合物分离底部流出物。方法包括在热交换器中使用锅炉进料水冷却底部流出物。

2、在至少一种实施方案中，设备包括蒸汽裂化炉，其包括对流段和辐射段。脱盐器预热机组与蒸汽裂化炉的对流段的进料入口连接。脱盐器预热机组包括流出物交换器、与流出物交换器流体连通的调温预热器(tr im preheater)、和与调温加热器流体连通的至少一个脱盐器。至少一个脱盐器与流出物交换器流体连通，和多个燃烧器设置在蒸汽裂化炉内并能够通过燃烧燃料向蒸汽裂化炉供应热能。

3、在至少一种实施方案中，蒸汽裂化方法包括将含烃进料从烃进料罐直接引入脱盐器预热机组。方法包括在脱盐器预热机组中分离含烃进料的第一部分和第二部分。分离包括将含烃进料引入流出物交换器。方法包括在与流出物交换器流体连通的调温预热器中预热含烃进料(来自流出物交换器)。方法包括在与调温加热器流体连通的至少一个脱盐器中分离来自调温预热器的预热的流出物的第一部分和第二部分。至少一个脱盐器与流出物交换器流体连通。方法包括将预热的流出物的第一部分引入流出物交换器。方法包括将预热的流出物的第一部分从脱盐器预热机组引导至蒸汽裂化炉的对流段的进料入口。方法包括在多个燃烧器处燃烧燃料以向蒸汽裂化炉的辐射段和蒸汽裂化炉的对流段提供热能。

技术特征：

1.蒸汽裂化方法，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中在将含烃进料引入至少一个脱盐器之前和之后将含烃进料提供至流出物交换器。

3.根据权利要求1或2所述的方法，还包括控制引导至对流段的入口的含烃进料的所述部分的温度为这样的温度，所述温度在距蒸汽裂化炉的排烟温度的约60℃或更低以内。

4.根据权利要求3所述的方法，其中从脱盐器预热机组至对流段的入口的含烃进料为约85℃-约105℃。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中含烃进料包含原油。

6.根据权利要求5所述的方法，其中当引入脱盐器预热机组以待加热时，含烃进料具有约60℃或更低的温度。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中蒸汽裂化炉的排烟温度低于约150℃。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，还包括将约0.1tph至约2tph的水引入蒸汽裂化炉的对流段的一部分。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中含烃进料包含重质原油、中质原油或它们的组合，并且在燃烧期间不将水引入对流段的一部分。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中含烃进料包含中质原油、轻质原油、或中质原油和冷凝物的组合，并且燃烧期间向蒸汽裂化炉的辐射段和对流段提供的热能为约120mw至约130mw。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，还包括将蒸汽从热交换器引向蒸汽集管。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括向炉的对流段提供具有约8巴至约15巴的压力的来自蒸汽集管的稀释蒸汽。

13.根据权利要求11所述的方法，其中在热交换器中使用锅炉进料水冷却底部流出物包括根据含烃进料的类型和/或底部流出物的温度控制底部流出物的温度。

14.根据权利要求11所述的方法，其中在热交换器中冷却底部流出物包括向热交换器提供锅炉进料水以提供对流段的下1/2高度部分的预定温度，其中下1/2高度部分设置在炉的nox还原床和辐射段之间。

15.根据权利要求11所述的方法，其中基于设置在炉的对流段内的nox还原床的预定温度来确定向热交换器提供的锅炉进料水的量。

16.根据权利要求13所述的方法，其中在热交换器中使底部流出物温度降低约20℃至约50℃。

17.根据权利要求1至16中任一项所述的方法，还包括从加热的进料混合物分离顶部流出物并将顶部物流出物引入对流段的下1/2高度部分。

18.根据权利要求1至17中任一项所述的方法，还包括用锅炉进料水冷却离开炉的辐射段的炉流出物以生成具有约50巴或更高的蒸汽压的蒸汽，从而向蒸汽鼓提供蒸汽，并将蒸汽引入炉的部分。

19.根据权利要求18所述的方法，还包括将炉流出物引入分离鼓，在冷凝器中将来自分离鼓的产物蒸气冷凝为具有约30巴至50巴的蒸汽压力的蒸汽，从蒸汽生成电力，并将锅炉进料水引入冷凝器。

20.根据权利要求1至19中任一项所述的方法，还包括向对流段的上1/2高度部分中设置的至少一个热回收交换器提供锅炉进料水，并且用通过多个燃烧器供应的热能预热锅炉进料水。

21.根据权利要求20所述的方法，还包括将预热的锅炉进料水引向蒸汽鼓。

22.设备，包括：

23.根据权利要求22所述的设备，还包括能够冷却锅炉进料水的热交换器，其中热交换器能够将蒸汽引向蒸汽集管。

24.根据权利要求23所述的设备，还包括能够控制和/或调节引向蒸汽集管的蒸汽的量的控制器。

25.根据权利要求22至24中任一项所述的设备，还包括与蒸汽裂化炉的对流段的上1/2高度部分内设置的热回收交换器连接并能够从其中接收预热的锅炉进料水的蒸汽鼓。

26.蒸汽裂化方法，包括：将含烃进料从烃进料罐直接引入脱盐器预热机组；在脱盐器预热机组中分离含烃进料的第一部分和第二部分，其中分离含烃进料的第一部分和第二部分包括：将含烃进料引入流出物交换器；在与流出物交换器流体连通的调温预热器中预热来自流出物交换器的含烃进料；在与调温加热器流体连通的至少一个脱盐器中分离来自调温预热器的预热的流出物的第一部分和第二部分，其中至少一个脱盐器与流出物交换器流体连通；将预热的流出物的第一部分引入流出物交换器；将预热的流出物的第一部分从脱盐器预热机组引导至蒸汽裂化炉的对流段的进料入口；和在多个燃烧器处燃烧燃料以向蒸汽裂化炉的辐射段和蒸汽裂化炉的对流段提供热能。

技术总结本公开内容提供用于裂化含烃进料的方法和设备。方法包括将含烃进料引入具有流出物交换器的脱盐器预热机组。方法包括将含烃进料的一部分从脱盐器预热机组引导至蒸汽裂化炉的对流段的进料入口。方法包括在向蒸汽裂化炉的辐射段和对流段提供热能的多个燃烧器附近燃烧燃料。含烃进料在对流段中处于操作模式以获得加热的进料混合物。方法包括在分离器中从对流段的加热的进料混合物分离底部流出物。方法包括在热交换器中使用锅炉进料水冷却底部流出物。技术研发人员：M·A·鲁尼,R·杨,D·斯派塞,W·A·阿斯拉纳受保护的技术使用者：埃克森美孚化学专利公司技术研发日：技术公布日：2024/8/1