[發明專利]氫氧燃燒法直接加熱裂解石油烴的裝置及方法

在審

• 申請號: 201410564463.0
• 申請日: 2014-10-21
• 公開（公告）號: CN105586067A
• 公開（公告）日: 2016-05-18
• 發明（設計）人: 溫浩;景曉東;趙月紅;許志宏
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: C10G9/36
• 分類號: C10G9/36
• 代理公司: 北京方安思達知識產權代理有限公司 11472
• 代理人: 王宇楊;呂愛霞

1.一種氫氧燃燒法直接加熱裂解石油烴的裝置，包括氫氧燃燒器(1-3)和高溫 裂解反應裝置(1-1)，所述氫氧燃燒器(1-3)與高溫裂解反應器(1-1)相連通，其 特征在于，所述高溫裂解反應裝置(1-1)包括高溫裂解反應器(2-1)，所述高溫裂 解反應器(2-1)包括上下連接的混合器(2-1a)和反應器(2-1b)；

所述混合器(2-1a)和反應器(2-1b)的內部連接有可上下移動的可移動熱電偶 (2-13)；所述反應器(2-1)內部反應區與可上下移動的急冷裝置(2-11a)相連；

所述混合器(2-1a)相對的兩側壁沿切線方向分別設置有過熱水蒸汽入口(3-1) 與氣液混合物料入口(3-3)，所述混合器(2-1a)頂部沿軸向方向設置有氣態物料入 口(3-2)；其中所述過熱水蒸汽入口(3-1)與氫氧燃燒器(1-3)相連。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括預熱氣化裝置(1-4) 與高溫裂解反應器(1-1)相連通。

3.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述混合器(2-1a)的氣態物料 入口(3-2)與氣液混合物料入口(3-3)分別連接于原料預熱氣化裝置(1-4)。

4.根據權利要求1、2或3所述的裝置，其特征在于，所述氫氧燃燒器(1-3) 與除焦再生反應器(1-2)相連。

5.一種氫氧燃燒法直接加熱裂解石油烴的方法，包括以下步驟：

1)將氫氣和氧氣輸送進入氫氧燃燒器，燃燒生成過熱水蒸汽，使過熱水蒸汽的 溫度區間為800～2000℃；

2)將過熱水蒸汽和裂解原料分別輸送進入高溫裂解反應裝置，過熱水蒸汽與裂 解原料在高溫裂解反應器的混合區中迅速混合形成裂解反應物料，并使裂解反應物 料瞬間升溫至裂解反應溫度750～1000℃；其中，上述裂解原料與過熱水蒸汽在混合 區內混合方式為：水蒸汽切向進入高溫裂解反應裝置的混合區，裂解原料沿軸向或 切向進入高溫裂解反應裝置的混合區與高溫水蒸汽混合；

3)裂解反應物料在高溫裂解反應器的混合區和反應區中發生裂解反應，生成裂 解產物；

4)通過急冷系統將裂解產物的溫度降至500℃以下，從而終止裂解反應的進行。

6.根據權利要求5所述的裂解石油烴的方法，其特征在于，所述步驟3)將裂 解原料先輸送進入預熱汽化裝置，預熱汽化裝置內溫度為200～600℃，獲得預熱后的 裂解原料；將過熱水蒸汽和預熱后的裂解原料分別輸送進入高溫裂解反應裝置。

7.根據權利要求6所述的裂解石油烴的方法，其特征在于，所述裂解原料預熱 后全部轉變為氣態物料或氣液混合物料。

8.根據權利要求5-7任一所述的裂解石油烴的方法，其特征在于，所述步驟1) 中氫氣和氧氣之間質量比為1:5～1:8。

9.根據權利要求5-7任一所述的裂解石油烴的方法，其特征在于，所述步驟2) 中水蒸汽與裂解原料的質量比可以為20:1～4:1。

10.根據權利要求5-7任一所述的裂解石油烴的方法，其特征在于，所述步驟3) 裂解反應停留時間為0.01～0.2s。

11.根據權利要求5-7任一所述的裂解石油烴的方法，其特征在于，所述裂解原 料包括乙烷、丙烷、石油氣、石腦油、汽油、柴油、渣油、原油和廢聚烯烴裂解液 體產物中的一種或多種。

12.根據權利要求5-7所述的裂解石油烴的方法，其特征在于，所述步驟1)用 水或裂解反應過程回收的低溫水蒸汽對過熱水蒸汽進行溫度調節。

13.根據權利要求5-7所述的裂解石油烴的方法，其特征在于，步驟4)所得裂 解產物經冷卻及廢熱回收系統冷卻至室溫后進入分離系統。