[發明專利]一種用于減壓條件下由石油烴裂解制備低碳烯烴的裂解裝置

有效

• 申請號: 201710883512.0
• 申請日: 2017-09-26
• 公開（公告）號: CN109554194B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 李蔚;張兆斌;張永剛;張利軍;周叢;杜志國;石瑩;王國清
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號: C10G55/04
• 分類號: C10G55/04
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所 11218
• 代理人: 孫向民;廉莉莉

本發明屬于石油化工領域，提供一種用于減壓條件下由石油烴裂解制備低碳烯烴的裂解裝置。該裂解裝置包括裂解爐以及與裂解爐相連通的減壓裝置，所述減壓裝置的設置能夠使得運行在裂解爐的對流段、輻射段、廢熱鍋爐中石油烴原料流經的管路處于負壓狀態。與傳統常壓裝置相比，本發明的裝置在有效解決原油等特殊重質裂解原料在對流段不能充分氣化的問題的同時，還能夠獲得比常壓裂解過程顯著提高的低碳烯烴的收率。

技術領域

本發明屬于石油化工領域，更具體地，涉及一種用于減壓條件下由石油烴裂解制備低碳烯烴的裂解裝置。

背景技術

低碳烯烴通常指碳四及碳四以下的不飽和碳氫化合物的總稱，主要包括乙烯、丙烯、異丁烯、丁二烯等具有高經濟價值的有機化工原料，并且隨著我國經濟的發展，這些有機化工原料的需求量逐年增大，盡管低碳烯烴的生產規模也在逐年增長，但還無法滿足日益增長的需求量。例如：預計2020年，我國乙烯產能達到3560萬噸，預計當量需求在4760萬噸左右，約有近200萬噸的需求缺口。因此，有效提高低碳烯烴產量的技術有著廣泛的應用前景。

長期以來，我國以石腦油制備低碳烯烴產品，隨著石化企業生產裝置規模的大型化，我國單套煉油裝置的處理能力已經超過1000萬噸/年，而與之配套的乙烯裝置的乙烯生產能力也達到了80～120萬噸/年。隨著電動汽車的保有量不斷增加，人們對石化燃料，如汽油、柴油的需求量日益減少，然而石油化工產品的需求量卻日益增長，傳統通過設計更大規模的煉廠而后配套設計相應規模的方式無法解決好燃料需求降低和化工產品需求不斷增長的矛盾。

近年來，隨著中東油田伴生氣以及美國頁巖氣的大量開采，這些廉價的油氣資源作為乙烯原料大量使用，造成乙烯相關產品價格的急劇下降。為了應對市場競爭的沖擊，拓展乙烯裂解裝置的原料來源，降低原料成本，成為傳統乙烯企業降本增效的有效手段。

綜上所述，將特殊的重質烴類，特別是未經加工處理原油，作為裂解爐原料，規避了傳統大型煉油廠原油蒸餾單元的高投資和運行成本，利用相對簡化的工藝單元對凝析油或原油進行加工以得到烴餾分，再作為常規烯烴生產裝置的原料。這樣有利于降低烯烴生產裝置原料成本和能源消耗，快速適應市場裂解原料的供需變化。

專利EP0059772提供了一種以原油在絕熱反應器中，通過部分原油燃燒產生的熱量來裂解剩余原油制備低碳烯烴的方法，該方法可以直接利用未經加工處理的原油來獲得低碳烯烴，但是由于采取絕熱反應器設計，只能使用間歇式工藝，大大降低了生產效率，并且工藝中需要燃燒部分原油作為燃料，從而大大降低了低碳烯烴的收率，不是一種經濟有效的制備低碳烯烴的方法。

專利US3617493和CN1957068則利用現有的石油烴制備低碳烯烴的工藝流程，在裂解爐的對流段設置閃蒸分離器，分離出石油烴中無法充分氣化的組分，將得到的輕質組分送入裂解爐的輻射段進行裂解反應，得到低碳烯烴。該方案有效解決了低碳烯烴的連續生產問題，但是需要對原油進行切分，部分原油無法得到充分的利用，也未能解決原油的利用效率問題。

專利WO2008091439/CN101583697提出將原油混入現有的乙烯生產原料中，對原油進行稀釋，改善原油的裂解性能，并改善裂解爐的操作性，而提高烯烴的轉化率，但是受現有乙烯生產原料來源的限制，無法有效地利用大量原油進行低碳烯烴的生產。

WO2013142605/US2013033156、US20130233766、US20130248417、WO2013142609/US2013033165、WO2013142617/US2013033181和US20130228495等專利提出將現有的蒸汽裂解工藝與淤漿式加氫工藝、加氫裂化工藝、催化裂化工藝以及延遲焦化工藝等進行組合，利用其它工藝改善原油的BMCI值，使之獲得較好的裂解性能，有效降低裂解爐的結焦，并能使得原油中重質部分物料得到充分利用，以提高整個工藝過程的收益。但是該技術前期對原油的處理過程復雜，提高了低碳烯烴的生產成本，使得該技術生產的低碳烯烴很難具有良好的市場競爭能力。

發明內容