【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于在自热反应器中通过烃的热解裂化从含有烃的废塑料热解油进料流生产烯烃的方法。
技术介绍
1、烃在裂化炉中的热解裂化是广泛用于生产烯烃(诸如乙烯、丙烯、丁烯和丁二烯)和任选的芳烃(诸如苯、甲苯和二甲苯)的石化工艺。在这种热解裂化在稀释蒸汽的存在下进行的情况下，这被称为“蒸汽裂化”。在这种热解裂化工艺中，含有烃的流在热量影响下并且基本上在不存在氧气的情况下被转化成含有烯烃的流出物。
2、废塑料可以经由塑料的裂化(例如通过热解)转化为含有具有宽沸程的烃的产物流，通常称为废塑料热解油。这种热解油又可以经由蒸汽裂解进一步转化为高价值的化学品，包括乙烯和丙烯，其是可用于制造新塑料的单体。
3、尽管裂化炉中的热解蒸汽裂化是用于从烃原料生产烯烃的工业标准，但它具有几个缺点。该工艺产生大量的二氧化碳。实现烃流的热解裂化所需的热量通过燃料气体(通常包含氢气和甲烷)在裂化炉的燃烧器中的燃烧提供，即热解裂化的热量从外部提供。包含氢气和甲烷的燃料气体的燃烧导致产生包含水和二氧化碳的烟道气。通常，来自这种烟道气的二氧化碳可能必须排放到地球大气中和/或可能必须以另一种形式被捕获，从而防止这种排放。碳捕获和存储(ccs)与碳捕获和使用(ccu)之间可以进行区分，这两者都涉及二氧化碳捕获，这是麻烦的，需要额外的设备，并且因此相对昂贵。另外，由于压缩二氧化碳和分配到二氧化碳存储所需的能量支出，ccs进一步增加了化学品制造的总体成本。
4、另外，烟道气还包含氮氧化物(nox)，氮氧化物是蒸汽裂化反应的另外的不期
5、此外，常规蒸汽裂化炉对烃原料中的污染物具有低耐受性。废塑料热解油含有大量污染物，该污染物可导致常规蒸汽裂解炉中的腐蚀和结垢。因此，在将废塑料热解油用作常规蒸汽裂解炉中的原料之前，优选且通常需要对它们进行去污/预处理。这种预处理通常是复杂且昂贵的工艺。此外，在用于除去污染物的预处理步骤期间，可能损失一部分有价值的烃原料，这又可导致烯烃产物的较低产率。此外，需要专门的处理来处置从废塑料热解油中除去的污染物。
6、此外，将废塑料热解油的合成与使用常规蒸汽裂解炉的废塑料热解油的裂解整合可能是具有挑战性的。
7、此外，由于从炉的外部提供的热量，在悬浮于炉中的管/盘管(携带烃进料并且热解裂化反应发生的地方)的内部形成显著量的焦炭，这需要定期关闭炉以从管/盘管除去焦炭积聚。管/盘管通常使用蒸汽和空气的混合物进行除焦。为了帮助减少焦炭的形成，有时将硫添加到烃进料流中。然而，这则意味着需要进一步处理以从废气工艺流中除去h2s。
8、此外，除了产生期望的烯烃产物之外，取决于所使用的烃进料流和反应器条件，该工艺还可以产生(除了焦炭之外)大量的其他不太期望的产物，诸如甲烷、高级烃和重质芳烃。
9、此外，在裂化炉中蒸汽裂化烃的常规方法是非常耗能的，并且与高操作费用和高资本支出相关。该工艺需要大量消耗燃料并且维护大型、昂贵和复杂的裂化炉以供应热量。例如，在炉中使用的管/盘管非常昂贵并且具有有限的寿命。
10、因此，本专利技术的一个目的是提供一种用于烃的热解裂化的方法，该方法显著减少或避免二氧化碳的产生。
11、本专利技术的另一个目的是提供一种用于烃的热解裂化的方法，该方法显著减少或避免nox的形成。
12、本专利技术的另一个目的是提供一种对烃原料中的污染物具有高耐受性的方法。
13、本专利技术的另一个目的是提供一种可以容易地与废塑料热解油的合成步骤整合的方法。
14、本专利技术的另一个目的是提供一种用于烃的热解裂化的方法，该方法显著减少焦炭的形成并且因此需要较少的反应器维护。
15、另外，本专利技术的一个目的是提供与通过常规蒸汽裂化方法获得的选择性和产率相比提高的期望烯烃产物的选择性和产率。
16、此外，本专利技术的一个目的是提供一种用于将烃热裂裂为烯烃的方法，该方法是有效且可负担的，并且特别地具有相对低的操作费用、相对低的资本支出和相对低的能量需求。
17、根据本文提供的公开内容，这些和其他目标将变得显而易见。
技术实现思路
1、本专利技术涉及一种用于在自热反应器中通过烃的热解裂化从含有烃的废塑料热解油进料流生产烯烃的方法，所述方法包括：
2、在所述自热反应器外部预热含氧气流和含氢气和/或甲烷流；
3、将预热的含氧气流和预热的含氢气和/或甲烷流进料到自热反应器的燃烧器中；
4、在自热反应器的燃烧区中产生蒸汽；
5、在自热反应器外部预热含有烃的废塑料热解油进料流；
6、将预热的含有烃的进料流进料到自热反应器中；
7、通过从基本上相反的方向将燃烧区中产生的蒸汽与预热的含有烃的进料流进料到自热反应器的混合和裂化区中，来将蒸汽与预热的含有烃的进料流在混合和裂化区中混合，并且热解裂化烃以提供含有烯烃的流出物。
8、将该预热的含氧气流和该预热的含氢气和/或甲烷流进料到该自热反应器的该燃烧器中的步骤可进一步包括将预热的温度缓和剂进料到该自热反应器的该燃烧器中。
9、预热的温度缓和剂可包含蒸汽和/或二氧化碳。
10、可将含氧气流预热到约200℃至约300℃范围内的温度。
11、可将含氢气和/或甲烷流预热到约350℃至约650℃范围内的温度。
12、可将温度缓和剂预热到约350℃至约650℃范围内的温度。
13、在燃烧区中产生的蒸汽的温度可以在约1200℃至约1900℃、合适地约1200℃至约1800℃的范围内。
14、在燃烧区中产生的蒸汽可以以约100m/s至约400m/s范围内的速度流入混合和裂化区。
15、含有烃的进料流可以以约10m/s至约300m/s范围内的速度流入混合和裂化区。
16、可以在自热反应器外部将含有烃的进料流预热到约200℃至约650℃范围内的温度。另选地，在反应器外部预热的含有烃的进料流可在反应器内部通过间接热交换进一步加热到约200℃至约650℃范围内的温度。
17、可以通过在反应器的流出物区中的含有烯烃的流出物与含有烃的进料流之间的间接热交换，在反应器内部进一步加热含有烃的进料流。
18、可以将甲烷添加到上述含有烃的进料流中。
19、含有烯烃的流出物可以在蒸汽裂化器单元中经历进一步的下游加工和/或分离。
20、本专利技术的方法是有利的，因为在该方法期间产生减少量的二氧化碳或没有或非常少的二氧化碳。这是由于使用不产生或产生很少二氧化碳的进料流在反应器内部产生用于裂化反应的热量，例如当将氢气和氧气进料至反应器的燃烧器时。在将氧气和甲烷进料到燃烧器，或者氧气和氢气以及甲烷进料到燃烧器的情况下，则可能产生一些二氧化碳，但是所产生的二氧化碳的量仍将低于在本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于在自热反应器中通过烃的热解裂化从含有所述烃的废塑料热解油进料流生产烯烃的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中将所述预热的含氧气流和所述预热的含氢气和/或甲烷流进料到所述自热反应器的所述燃烧器中的步骤进一步包括将预热的温度缓和剂进料到所述自热反应器的所述燃烧器中。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述预热的温度缓和剂包括蒸汽和/或二氧化碳。
4.根据任一前述权利要求所述的方法，其中将所述含氧气流预热到约200℃至约300℃范围内的温度。
5.根据任一前述权利要求所述的方法，其中将所述含氢气和/或甲烷流预热到约350℃至约650℃范围内的温度。
6.根据任一前述权利要求所述的方法，其中将所述温度缓和剂预热到约350℃至约650℃范围内的温度。
7.根据任一前述权利要求所述的方法，其中在所述燃烧区中产生的所述蒸汽的温度在约1200℃至约1900℃的范围内。
8.根据任一前述权利要求所述的方法，其中在所述燃烧区中产生的所述蒸汽以约100m/s至约400m/s范围内的速度流
9.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述含有烃的进料流以约10m/s至约300m/s范围内的速度流入所述混合和裂化区中。
10.根据任一前述权利要求所述的方法，其中将所述含有烃的进料流在所述自热反应器外部预热到约200℃至约650℃范围内的温度。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中将在所述反应器外部预热的所述含有烃的进料流在所述反应器内部通过间接热交换进一步加热到约200℃至约650℃范围内的温度。
12.根据权利要求11所述的方法，其中通过在所述反应器的流出物区中含有烯烃的流出物和所述含有烃的进料流之间的间接热交换，在所述反应器内部进一步加热所述含有烃的进料流。
13.根据任一前述权利要求所述的方法，所述方法进一步包括将甲烷添加到所述含有烃的进料流中。
14.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述含有烯烃的流出物的至少一部分在蒸汽裂化器单元中经历进一步的下游加工和/或分离。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于在自热反应器中通过烃的热解裂化从含有所述烃的废塑料热解油进料流生产烯烃的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中将所述预热的含氧气流和所述预热的含氢气和/或甲烷流进料到所述自热反应器的所述燃烧器中的步骤进一步包括将预热的温度缓和剂进料到所述自热反应器的所述燃烧器中。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述预热的温度缓和剂包括蒸汽和/或二氧化碳。
4.根据任一前述权利要求所述的方法，其中将所述含氧气流预热到约200℃至约300℃范围内的温度。
5.根据任一前述权利要求所述的方法，其中将所述含氢气和/或甲烷流预热到约350℃至约650℃范围内的温度。
6.根据任一前述权利要求所述的方法，其中将所述温度缓和剂预热到约350℃至约650℃范围内的温度。
7.根据任一前述权利要求所述的方法，其中在所述燃烧区中产生的所述蒸汽的温度在约1200℃至约1900℃的范围内。
8.根据任一前述权利要求所述的方法，其中在所述燃烧区中产生的所述蒸汽以...
【专利技术属性】
技术研发人员：R·J·舒内比克，V·N·乌拉德，D·P·范德斯鲁特，A·N·R·伯斯，
申请(专利权)人：国际壳牌研究有限公司，
类型：发明
国别省市：
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