控制导引到其顶部提供裂化进料的闪蒸罐的被加热进料的温度的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了用于裂化烃类进料的装置和方法，其中导引到其顶部产物随后被裂化的汽／液分离器如闪蒸罐的、被加热的流出物的温度可以被控制在足以使被加热的流出物部分是液体的范围内，如约２６０－约５４０℃（５００－１０００°Ｆ）。这允许加工具有很不相同的挥发性的各种含残油进料，例如常压残油和原油（在较高温度下）和脏的液体冷凝物（在较低温度下）。如需要，所述温度可以通过以下方法降低：（ｉ）提供一个或多个进入到对流部分的另外的下游进料入口，（ｉｉ）增加加入到烃类进料中的水／蒸汽混合物的比例，（ｉｉｉ）使用高压锅炉进料水节热器以除去热量；（ｉｖ）加热高压蒸汽以除去热量，（ｖ）绕过所使用的对流部分的中间部分，例如管束的预热排，和／或（ｖｉ）降低提供对流热量的烟道气的过量氧含量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利
本专利技术涉及含有相对非挥发性的烃和其它污染物的烃的裂化。更特别地，本专利技术涉及控制导引到其顶部产物随后被裂化的闪蒸罐的被加热进料的温度，允许使用各种进料。专利技术背景也被称为热解的蒸汽裂化长期以来用于裂化各种烃原料成烯烃，优选轻烯烃如乙烯、丙烯和丁烯。常规的蒸汽裂化采用具有两个主要部分：对流部分和辐射部分的热解炉。烃原料典型地以液体形式进入炉子的对流部分(除轻或低分子量原料以外，其以蒸气形式进入)，在对流部分中烃原料典型地通过与来自辐射部分的热烟道气间接接触和与蒸汽直接接触而被加热和汽化。然后汽化的原料和蒸汽混合物被引入辐射部分，在此发生裂化。产生的包括烯烃的产物离开热解炉，以进行进一步的下游加工，包括骤冷。热解包括充分加热原料以引起较大分子的热分解。然而，热解工艺产生倾向于结合以形成被称为焦油的高分子量材料的分子。焦油是高沸点的、粘性的、反应性的材料，其在某些条件下可使设备结垢。通常，含有更高沸点材料的原料倾向于产生更大数量的焦油。通过将离开热解单元的流出物的温度快速降低到焦油形成反应被极大地减缓的温度水平，可以使在热解流出物离开蒸汽裂化炉之后焦油的形成最小化。此冷却被称为骤冷，它可以在一个或多个步骤中和使用一种或多种方法实现。常规的蒸汽裂化系统对于裂化包含大比率轻质挥发性烃的高质量原料如瓦斯油和石脑油是有效的。然而，蒸汽裂化的经济性有时有利于裂化低成本的重质原料，例如作为非限制性例子的原油冷凝物和-->常压残油，如常压管式蒸馏釜釜底产物。原油、常压残油和冷凝物(较小程度)经常含有还被称为残油的、沸点超过约590℃(1100)的高分子量非挥发性组分。这些原料的非挥发性组分作为焦炭在常规热解炉的对流部分中沉积。在较轻的组分已经完全汽化的点下游的对流部分中，仅可以容忍非常低水平的非挥发性组分。在大多数的商业石脑油和瓦斯油裂化器中，来自裂化炉的流出物的冷却正常使用输送线换热器，主分馏器和水骤冷塔或间接冷凝器的系统实现。输送线换热器中产生的蒸汽可用于驱动大的蒸汽涡轮机，它给在乙烯生产单元中别处使用的主压缩机提供动力。为了在蒸汽涡轮机中获得高能量效率和动力产生，必须过热在输送线换热器中产生的蒸汽。裂化较重的进料如煤油和瓦斯油产生大量的焦油，它导致在炉子的辐射部分中中等结焦，以及在较轻的液体裂化服务中优选的输送线换热器中的快速结垢。另外，在运输期间，一些石脑油和冷凝物被含有非挥发性组分的重质原油污染。常规的热解炉不具有加工残油、原油或许多残油或原油污染的瓦斯油或由非挥发性组分污染的石脑油和冷凝物的灵活性。为解决结焦问题，通过引用结合在此的U.S.专利3,617,493公开了用于原油进料的外部汽化罐的应用，和公开了使用第一闪蒸以以蒸气形式脱除石脑油和使用第二闪蒸以脱除沸点为230-590℃(450-1100)的蒸气。所述蒸气在热解炉中裂化成烯烃，并且来自两个闪蒸罐的分离的液体被除去，用蒸汽汽提，和用作燃料。通过引用结合在此的U.S.专利3,718,709公开了最小化焦炭沉积的方法。它描述了在热解炉内部或外部用过热蒸汽预热重质原料以汽化约50％的重质原料，和除去残余的、分离的液体。使主要含有轻质挥发性烃的汽化的烃经历裂化。用空气和蒸汽在热解温度以上进行周期性的再生。通过引用结合在此的U.S.专利5,190,634公开了通过在对流部分中在小的临界数量氢气存在下预热原料，抑制炉子中焦炭形成的方-->法。氢气在对流部分中的存在抑制了烃的聚合反应，因此抑制了焦炭形成。通过引用结合在此的U.S.专利5,580,443公开了一种方法，其中将原料首先预热和然后从在热解炉的对流部分中的预热器中取出。然后将此预热的原料与预定数量的蒸汽(稀释蒸汽)混合，和然后引入气液分离器，以便以液体形式从分离器分离和脱除要求比例的非挥发物。将来自气液分离器的分离的蒸气返回到热解炉，用于加热和裂化。2002年7月3日提交的共同未决的U.S.申请序列号10/188,461，2004年1月8日出版的专利申请出版物US 2004/0004022 A1(它通过引用结合在此)描述了一种有利地控制的方法，以优化重质烃原料中所含的挥发性烃的裂化并降低和避免结焦问题。它提供了一种方法，通过保持进入闪蒸的物流的相对恒定的温度来保持离开闪蒸的蒸气与液体的相对恒定的比例。更具体地，通过自动调节在闪蒸之前与重质烃原料混合的流体物流的数量，来保持闪蒸物流的恒定温度。所述流体可以是水。提供一种其中可以采用很多种进料的用于裂化烃的装置和方法将是有利的。由于已经发现控制进入闪蒸的物流的温度对于重质原料是希望的，在更宽范围内控制这样的温度对于利用各种沸点范围的原料将是另外有利的。有时，从气田获得并且典型地在约38至约315℃(100-600)的范围内沸腾的冷凝物作为裂化进料在经济上有吸引力。这样的冷凝物典型地最有效地在通常运载原油的船舶上运输。然而，来自先前货物的原油可能用残油污染所述冷凝物。当在常规的蒸汽裂化设备中加工时，所述冷凝物和原油污染物的非挥发性级分都将在到达用于脱除残油的闪蒸罐之前沸腾。结果，所述非挥发性级分在炉子的上部对流管中沉积为焦炭。由于常规的蒸汽/空气除焦方法通常太冷而不能燃烧在上部对流管中存在的这种焦炭，必须付出极大的支出进行管子的机械清洁。尽管可以通过清洁原油载体的货舱以除去残油来避免此问题，此解决方案也是昂贵的。因此，希望提供用于裂化包括含残油进料在内的进料的装置和方法，该装置和方法提供足够-->的操作灵活性以防止与高闪蒸罐操作温度相关的焦炭沉积。专利技术概述在一方面，本专利技术涉及一种用于裂化烃类进料的装置，该装置包括：I)对流区，该对流区含有：(a)第一管束，该第一管束包括：(i)上部烃进料入口，(ii)任选的下部烃进料入口，(iii)用于引入水和蒸汽的一个或多个入口，和(iv)被加热的混合物物流的出口；(b)下列中至少之一：(i)布置在所述第一管束之下的第二管束，该第二管束包括用于引入高压锅炉进料水的节热器入口和用于抽出具有更大热含量的锅炉进料水的节热器出口；和(ii)布置在所述第一管束之下的第三管束，该第三管束包括用于将在所述第三管束的一段中被加热的高压蒸汽的入口，用于混合脱过热器水与该高压蒸汽以冷却高压蒸汽的入口，再加热该高压蒸汽的区段，和用于抽出过热的高压蒸汽的出口；和(c)进一步包括：(i)用于接收来自所述第一管束的所述被加热的混合物物流的旁路管线，和(ii)布置在所述第二管束和所述第三管束之下的第四管束，该第四管束包括连接到所述旁路管线的入口和用于将流出物导向汽/液分离器的出口；和(d)布置在该第四管束之下的第五管束，该第五管束具有用于接收来自所述汽/液分离器的顶部产物的入口和出口；和II)在所述对流区以下的辐射区，该辐射区包括多个产生烟道气的燃烧器，该烟道气向上通过辐射区和对流管束，该辐射区接收来自所述第五管束的流出物，并进一步包括用于除去裂化的流出物的出口。在另一方面，本专利技术涉及一种裂化烃类进料的方法，该方法包括：(a)在炉子的对流区的第一管束中预热进料，该进料通过(i)上部烃进料入口和(ii)下部烃进料入口中的至少之一引入该第一管束；(b)混合烃原料与通过用于引入水和蒸汽的一个或多个入口加入第一管束的水和蒸汽，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于裂化烃类进料的装置，该装置包括：　　　　（Ⅰ）对流区，该对流区含有：　　　　（ａ）第一管束，该第一管束包括：　　　　（ｉ）上部烃进料入口，　　　　（ｉｉ）任选的下部烃进料入口，　　　　（ｉｉｉ）用于引入水和蒸汽的一个或多个入口，和　　　　（ｉｖ）被加热的混合物物流的出口；　　　　（ｂ）下列中至少之一：　　　　（ｉ）布置在所述第一管束之下的第二管束，该第二管束包括用于引入高压锅炉进料水的节热器入口和用于抽出具有更大热含量的锅炉进料水的节热器出口；和　　　　（ｉｉ）布置在所述第一管束之下的第三管束，该第三管束包括用于将在所述第三管束的一段中被加热的高压蒸汽的入口，用于混合脱过热器水与所述高压蒸汽以冷却高压蒸汽的入口，再加热所述高压蒸汽的区段，和用于抽出过热的高压蒸汽的出口；和　　　　（ｃ）进一步包括：　　　　（ｉ）用于接收来自所述第一管束的所述被加热的混合物物流的旁路管线，和　　　　（ｉｉ）布置在所述第二管束和／或所述第三管束之下的第四管束，该第四管束包括连接到所述旁路管线的入口和用于将流出物导向汽／液分离器的出口；和　　　　（ｄ）布置在所述第四管束之下的第五管束，该第五管束具有用于接收来自所述汽／液分离器的顶部产物的入口和出口；和　　　　（Ⅱ）在所述对流区以下的辐射区，该辐射区包括多个产生烟道气的燃烧器，该烟道气向上通过辐射区和对流管束，该辐射区接收来自所述第五管束的流出物，并且还包括用于除去裂化的流出物的出口。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2004-5-21 10/851,434;US 2004-5-21 10/851,486;US1.一种用于裂化烃类进料的装置，该装置包括：(I)对流区，该对流区含有：(a)第一管束，该第一管束包括：(i)上部烃进料入口，(ii)任选的下部烃进料入口，(iii)用于引入水和蒸汽的一个或多个入口，和(iv)被加热的混合物物流的出口；(b)下列中至少之一：(i)布置在所述第一管束之下的第二管束，该第二管束包括用于引入高压锅炉进料水的节热器入口和用于抽出具有更大热含量的锅炉进料水的节热器出口；和(ii)布置在所述第一管束之下的第三管束，该第三管束包括用于将在所述第三管束的一段中被加热的高压蒸汽的入口，用于混合脱过热器水与所述高压蒸汽以冷却高压蒸汽的入口，再加热所述高压蒸汽的区段，和用于抽出过热的高压蒸汽的出口；和(c)进一步包括：(i)用于接收来自所述第一管束的所述被加热的混合物物流的旁路管线，和(ii)布置在所述第二管束和/或所述第三管束之下的第四管束，该第四管束包括连接到所述旁路管线的入口和用于将流出物导向汽/液分离器的出口；和(d)布置在所述第四管束之下的第五管束，该第五管束具有用于接收来自所述汽/液分离器的顶部产物的入口和出口；和(II)在所述对流区以下的辐射区，该辐射区包括多个产生烟道气的燃烧器，该烟道气向上通过辐射区和对流管束，该辐射区接收来自所述第五管束的流出物，并且还包括用于除去裂化的流出物的出口。2.权利要求1的装置，其中所述辐射区包括用于调节所述烟道气的过量氧含量的装置。3.权利要求1或2的装置，其还包括绕过至少一部分所述第四管束并且其流出物被引导到所述汽/液分离器的管线。4.权利要求1，2或3的装置，其还包括接收来自所述辐射区的裂化流出物的第一输送线换热器，所述输送线换热器具有用于除去骤冷的流出物的出口。5.权利要求4的装置，其还包括在所述第一输送线换热器下游的第二输送线换热器，以提供进一步骤冷的流出物。6.权利要求4或5的装置，其还包括在所述输送线换热器下游的回收装置。7.任何前述权利要求的装置，其中所述用于引入水和蒸汽的一个或多个入口与喷洒器相关。8.任何前述权利要求的装置，其中所述上部入口用于引入选自下组的进料：原油、常压残油和含有至少约2ppm(w)残油的冷凝物。9.权利要求8的装置，其中所述进料选自原油和常压残油。10.任何前述权利要求的装置，其中所述下部入口用于引入含有至少约2ppm(w)残油的进料。11.权利要求10的装置，其中所述进料是含有至少约350ppm(w)残油的冷凝物。12.一种裂化烃类进料的方法，该方法包括：(a)在炉子的对流区的第一管束中预热所述进料，所述进料通过(i)上部烃进料入口和(ii)下部烃进料入口中的至少之一引入所述第一管束；(b)混合烃原料与通过用于引入水和蒸汽的一个或多个入口加入到第一管束的水和蒸汽，并通过所述第一管束中的出口除去所述被加热的混合物物流，所述水和蒸汽以控制所述被加热的混合物物流的温度的各自量加入；(c)通过如下方式中的至少一种进一步控制所述被加热的混合物物流的温度：(i)通过经节热器入口引入高压锅炉进料水和经节热器出口抽出具有更大热含量的锅炉进料水，来调节布置在第一管束以下的所述对流区的第二管束的温度；和(ii)通过经高压蒸汽入口引入高压蒸汽，加热所述高压蒸汽，混合脱过热器水与所述高压蒸汽以...

【专利技术属性】
技术研发人员：RC斯特，JN麦科伊，
申请(专利权)人：埃克森美孚化学专利公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]