輕質和重質烴進料的蒸汽裂化方法和裝置制造方法及圖紙

一種在帶有對流區（Ａ）和輻射區（Ｂ）的裂化爐（１０）中對烴進行蒸汽裂化的方法，其中，該方法包括輕質烴進料（１）預裂化的第一步驟以及該預裂化的輕質烴進料（７）和重質烴進料（２）的混合物進行最終共裂化的第二步驟，其特征在于，該方法還包括下述步驟： （ａ）在對流區（Ａ）中對兩種進料（１，２）分別進行預熱，其中每種進料的預熱溫度保持在各自起始裂化溫度以下， （ｂ）預裂化（５）預熱的輕質烴， （ｃ）將預裂化的輕質烴（７）與預熱的但沒有預裂化的重質烴（８）混合，以形成混合料流（９）； （ｄ）通過將該混合物引入爐（１０）的輻射區（Ｂ），而使混合料流（９）的溫度急劇升至高于起始裂化溫度的溫度， （ｅ）在爐（１０）的輻射區（Ｂ）中進行最終的共裂化， （ｆ）在爐（１０）外進行共裂化所產生的裂化氣的冷卻（１５）。（*該技術在2014年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
?輕質和重質烴進料的蒸汽裂化方法和裝置本專利技術涉及在帶有對流區的輻射區的裂化爐中對烴進行蒸汽裂化的方法，其中該方法包括有輕質烴進料預裂化的第一段和隨后的該預裂化輕質烴進料和重質烴進料的混合物進行共裂化的第二段。此外，本專利技術還涉及用于烴蒸汽裂化的裝置，該裝置包括有：帶對流區和輻射區的裂化爐，在對流區中用于輕質烴進料進行預熱的至少一根預熱管，其中該預熱管在下游的輻射區中與至少一根輕質烴進料進行裂化的裂化管連接，以使輕質烴進行預裂化，以及至少一根用于重質烴進料在對流區內進行預熱的預熱管。蒸汽裂化的方法已眾所周知，是石油化學中最重要的方法之一。首先將由烴和水蒸汽組成的進料進行汽化，然后在蒸汽裂化爐的對流區中進行預熱。在裂化爐的輻射區中使該料的溫度急劇升至超出起始裂化溫度，并在裂化氣冷卻和裂化產品餾出之前，發生裂化乃至在更高的溫度下進行裂解。本專利技術的范圍內，“進料”應理解為烴和水蒸汽的混合物。這不僅適合于輕質進料，而且也適合于重質進料。進料可表示裂化前的混合物，或者裂化期間的混合物。進料之間的區別，在于進料裂化之前物料中的含烴餾分的不同(沒有水蒸汽的餾分)，烴的種類以及是否與水蒸汽混合。通常，預熱溫度在450和650℃之間，裂化溫-->度(裂化爐的出口溫度)在780和920℃之間。高的溫度區間通常涉及最輕質的進料，而低的溫度區間相應于重質進料。對于進料而言，在對流區中應避免發生裂化。根據本專利技術的“起始裂化溫度”表示：開始產生明顯的烴裂化的溫度，高于此溫度則進行快速裂化。起始裂化溫度主要取決于進料的組成。對于專業技術人員來說，起始裂化溫度是已知的。對于本專利技術所述的進料組成，例如，適合于下列不同的溫度值：進料中含烴餾分的組成??????起始裂化溫度C2-C3-C4???????????????720℃粗汽油????????????????????710℃煤油，常壓瓦斯油??????????690℃真空瓦斯油????????????????680℃這些溫度均為常用的溫度值。因此，通常不能給出準確溫度值，表中這些溫度可能有10-20K的溫度差。上述溫度值相應于很低的裂化速度。與之相比，在較高的裂化速度時，裂化溫度通常至少應比上述的溫度值高出100K。這樣的溫度通常為裂化爐出口的溫度。根據專業技術人員已知的方式方法，為求得進料的溫度急劇升至起始裂化以及更高的溫度，因為這對收率有益。另外，快速冷卻對收率同樣也有益。在該過程中溫度的改變呈“二次冪的”溫度分布曲線。一般應避免的是，對過多的含有很輕和很重餾分的烴進行裂化，因為這種混合物方式的裂化將導致，或者是輕質餾分不充分的裂化，或者是重質餾分過分的裂化。-->事實上，在給定的爐中必須在較高的溫度下，使輕質的、耐熱的餾分發生裂化，從而達到較高的裂化強度。通過裂化條件和一定的參數，如在裂化爐中進料的停留時間，溫度和稀釋程度，可測定裂化強度。同時，裂化強度反過來又表明了停留時間和溫度。裂化強度可根據專業人員已知的、不同的指數(例如根據KSF指數)進行測量。對于下述實施方案，將裂化指數定義為在相同的條件如相同的溫度、停留時間和稀釋程度下裂化的正戊烷進料的轉換率。除了不使用某些專用爐(例如供脫碳乙烷用的裂化爐)，通常應避免相同裂化強度下對混合物中過分懸殊的餾分的共裂化。對于“共裂化”，應理解為輕質和重質烴進料混合裂化的處理過程。通常，重質烴進料占主要成份。對于具有不同裂化強度的輕質烴進料和重質烴進料而言，有許多輕質進料和重質進料進行共裂化的方法。除了應避免太弱或太強的裂化作用以外，這些方法的目的在于，將高溫下存在的、耐熱的預裂化的輕質烴和在更高溫度被裂解的輕質烴的能量用于重質進料的裂化，特別是通過混合立即將預熱的重質進料加熱至其起始裂化點以上。這些方法的第二個目的在于，作為用作稀釋劑的預裂化的輕質進料，至少能部分替代稀釋重質進料用的水蒸汽。另外還建議，將少量重質進料(通常是瓦斯油)注入到粗汽油的裂化汽中。被加入的重質進料在這種情況下被劇烈降解(例如以粗汽油為準的10％)，從而使-->混合物處于瓦斯油的裂化溫度。還建議了通常稱作“雙裂化”的方法(見EP-B-0110433)，在此情況下，在重質進料與已裂化的輕質進料混合之前，將重質進料先進行預裂化。該方法在一定情況下能提高重質進料的百分比，并且能實現以水蒸汽部分地替代預裂化的輕質進料。不過不希望重質進料的溫度急劇升高，因為這將使重質進料在很弱的稀釋作用下(0.2以下)被預裂化。此外，在最后的共裂化期間，限制了輕質進料的進一步的轉化，這是因為重質進料已預裂化，最后的共裂化只能在降低的裂化強度下進行。本專利技術的任務是提供前述方式的方法和裝置，它們能保留上述方法所述的優點，同時沒有所述的缺點。這意味著本專利技術應同時滿足下列的可能性：-使用比重質進料更少量的輕質進料，以致在蒸汽裂化時產生有益的作用；或者使用在主進料(例如粗汽油)中含量較少的、回流的輕質餾份(C2-C4)的重新裂化物；-優選重質進料的急劇升溫；-在共裂化期間，獲得輕質進料的最大的轉化率，而不會出現碳化問題。本專利技術的另一任務在于，提供前述方式的方法和裝置，其中，共裂化以大而穩定的反應速度在蛇管中進行。此外，該方法和裝置應該是經濟的，并且能很容易控制裂化參數。該任務將通過本專利技術的方法完成，該方法包括下述步驟：(a)在對流區中對兩種進料流分別進行預熱，其-->中每種進料的預熱溫度保持在各自起始裂化溫度以下，(b)預裂化預熱的輕質烴，(c)將預裂化的輕質烴與預熱的但沒有預裂化的重質烴混合以形成混合料流，(d)通過將該混合物引入爐的輻射區，而使混合料流的溫度急劇地升至高于起始裂化溫度的溫度，(e)在爐的輻射區中進行最后的共裂化，(f)在爐外冷卻共裂化所產生的裂化氣。借此，可有效地安排包括步驟a)-c)的本專利技術的方法：(a)在對流區中將兩種進料分別預熱至300℃以上，(b)在780-920℃，優選在800-900℃使預熱的輕質烴進行預裂化，(c)將預裂化的輕質烴與預熱的但沒有預裂化的重質烴混合以形成混合料流，其中在混合前這樣來分別設定兩種料流的量和溫度，以致使混合料流的溫度高于400℃，低于起始裂化溫度。本專利技術的方法具有一系列重要的優點：第一個優點是，對于重質進料，實現了重要的額外的(最大的)裂化：實際上，重質進料沒被預裂化，并且在低于起始裂化溫度形成了兩種進料的混合物，在混合物急劇升溫和共裂化期間，相應地也達到了重質進料完全裂化的裂化強度。與已知的方法相反，該完全的裂化強度。使得輕質烴能夠進行額外的、最大的裂化。這對于非常耐熱的輕質進料如乙烷，有很重要的意義。一般在轉化率高約60-65％時，輕質進料不能或至少不能單獨的在沒有-->較大的碳化問題下進行裂化。本專利技術的方法能使共裂化的轉化率提高，以致能得到約70-85％的總轉化率。另外，由于混合物所需的溫度較低，也由于輕質進料在預裂化結束時的溫度很高，能投入比輕質進料多得多的預熱的(較冷)重質進料。對于來自后處理的處理步驟的輕質進料，例如對由分餾、回流的C2-C5(例如乙烷，C4和/或C5餾分)輕質烴餾份組成的進料而言，該方法是特別適宜的。此外，還可通過主進料(重質進料)如粗汽油的裂化而得到輕質進料。在這種情況下，回流餾份的量勉強超過本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1、一種在帶有對流區(A)和輻射區(B)的裂化爐(10)中對烴進行蒸汽裂化的方法，其中，該方法包括輕質烴進料(1)預裂化的第一步驟以及該預裂化的輕質烴進料(7)和重質烴進料(2)的混合物進行最終共裂化的第二步驟，其特征在于，該方法還包括下述步驟：(a)在對流區(A)中對兩種進料(1，2)分別進行預熱，其中每種進料的預熱溫度保持在各自起始裂化溫度以下，(b)預裂化(5)預熱的輕質烴，(c)將預裂化的輕質烴(7)與預熱的但沒有預裂化的重質烴(8)混合，以形成混合料流(9)；(d)通過將該混合物引入爐(10)的輻射區(B)，而使混合料流(9)的溫度急劇升至高于起始裂化溫度的溫度，(e)在爐(10)的輻射區(B)中進行最終的共裂化，(f)在爐(10)外進行共裂化所產生的裂化氣的冷卻(15)。2、如權利要求1的方法，其特征在于，包括a)-c)的步驟：a)在對流區(A)中將兩種進料(1，2)分別預熱至300℃以上的溫度，b)在780-920℃、優選800-900℃使預熱的輕質烴進行預裂化(5)，c)將預裂化的輕質烴(7)與預熱但沒有預裂化的重質烴(8)混合以形成混合料流(9)，其中通過分別控制混合前兩種料流(7，8)的量和溫度，使得混合料流(9)的溫度高于400℃，低于起始裂化溫度。3、如權利要求1或2的方法，其特征在于，在混合料流(9)混合之后，先將其分成許多單獨料流(12)引入到輻射區(B)，以使混合料(13)突然升至其起始裂化溫度。4、如權利要求3的方法，其特征在于，將低于兩種進料(7，8)的起始裂化溫度下的混合料流(9)分成單獨料流(12)。5、如權利要求1-4之一的方法，其特征在于，輕質烴進料(1)中含烴餾份的量低于兩種進料(1，2)中含烴餾份總量的50％，優選4-45％，特別優選5-35％。6、如權利要求1-5之一的方法，其特征在于，輕質烴進料(1)中的含烴餾份的平均分子量為25-60，并且絕大部分由C2-C5的烴組成。7、如權利要求6的方法，其特征在于，輕質烴進料(1)中含烴餾份主要包括由乙烷和回流的、不飽和的餾份組成的烴的混合物。8、如權利要求6或7的方法，其特征在于，烴質烴進料(1)中的含烴餾份絕大部分由主要是回流的乙烷組成。9、如權利要求1-8之一的方法，其特征在于，重質烴進料(2)中的含烴餾份的平均分子量為70-500。10、如權利要求1-9之一的方法，其特征在于，重質烴進料(2)中的含烴餾份絕大部分由真空瓦斯油和真空餾出油這樣的重質餾份組成。11、如權利要求1-10之一的方法，其特征在于，在將預裂化的輕質烴(7)與預熱的重質烴(8)混合之前，將預裂化的輕質烴(7)在基本絕熱的區(6)中進行輕微的老化，這樣預裂化的輕質烴(7)的溫度輕微降低，優選降低10-50℃。12、如權利要求1-11之一的方法，其特征在于，在混合之前這樣來確定兩種烴(7，8)的溫度和量，以致使預熱的重質烴(8)不是在混合前完全汽化，而是通過與至少部分預裂化的輕質烴(7)的混合而使之完全汽化。13、一種烴蒸汽裂化的裝置，包括：a)一個帶有對流區(A)和輻射區(B)的裂化爐(10)，b)至少一根在對流區(A)中的用于輕質烴進料(1)進行預熱的預熱管(3)，其中該預熱管在下游的輻射區(B)中與至少一根裂化管(5)連接，以使輕質烴進料(1)進行預裂化，和c)至少一根用于重質烴進料(2)在對流區(A)內進行預熱的預熱管；其特征在于，該裝置還包括：d)形成混合料流(9)的混合區，該混合區至少有一根引入至少一部分預裂化輕質烴用的進口管(7)，該進口...

【專利技術屬性】
技術研發人員：M·埃里克·朗格萊，
申請(專利權)人：林德股份公司，石油和石油化學加工有限公司，
類型：發明
國別省市：