[發明專利]一種降低蒸汽裂解裝置丙烯機火炬排放量的方法和裝置

有效

• 申請號: 201810505020.2
• 申請日: 2018-05-24
• 公開（公告）號: CN110527556B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發明（設計）人: 彭勃;劉蒙;王振維;趙百仁;李廣華
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石化工程建設有限公司
• 主分類號: C10G70/00
• 分類號: C10G70/00
• 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

本發明屬于化工領域，涉及一種降低蒸汽裂解裝置丙烯機火炬排放量的方法和裝置。該方法包括：將原料碳三進行預處理凈化，然后減壓、加熱氣化，回收原料碳三的冷量，加熱氣化后的原料碳三經升壓升溫后排出。本發明可以顯著降低丙烯機功率，降低制冷系統總能耗，并且降低蒸汽裂解裝置火炬排放量。

技術領域

本發明涉及化工領域，更具體地，涉及一種降低蒸汽裂解裝置火炬排放量的方法和裝置。

背景技術

隨著蒸汽裂解制乙烯的原料日趨多樣化，由于輕組分原料具有乙烯收率高、價格低廉、單位產品能耗低等特點，所以乙烷、丙烷、丁烷等輕組分烴類已經日益的成為裂解裝置的重要原料。如何根據輕原料的物理化學特性更充分、更合理地利用輕烴原料，是今后提高乙烯裝置效益的關鍵。

碳三原料通常以常溫(20℃)、液態的形式輸送到蒸汽裂解裝置，作為裂解原料時，裂解爐入口要求(1)壓力為700kPaG左右，(2)相態為氣相。在此壓力下碳三需要被加熱至21℃以上才能夠全部氣化，為保證操作的穩定性，需要將碳三過熱至60℃。

在蒸汽裂解制乙烯裝置中，低溫位的首選加熱介質通常為急冷水，氣化100噸/小時碳三原料，需要643.8噸/小時的急冷水(入口83℃，出口70℃)。這些急冷水如不采用丙烷氣化冷卻，需要采用循環水冷卻，則需要消耗循環水838噸/小時。當整個裝置原料整體較輕時，全裝置的急冷水平衡緊張，過大的急冷水消耗量將影響急冷水平衡，緊缺時需要使用低壓蒸汽代替急冷水，造成極大浪費。

火炬排放裝置是乙烯裂解裝置必不可少的安全排放燃燒設施，其能否正常運轉對裝置出現火災或斷電等緊急狀況時防止裝置由于中斷而轉為災難至關重要。但是，火炬排放裝置本身也存在極大的危險性，并且對環境產生一定的影響。因此，減少火炬排放一直是石油化工行業追求的目標。特別是蒸汽裂解裝置的火炬總管通常受到丙烯機排放工況的控制，如何有效地降低丙烯機功率，以減少全裝置火炬排放量，在現有裝置擴能改造中具有非常重要的意義和作用。

發明內容

本發明的發明人在研究中發現，通過對原料碳三進行處理，能夠回收原料碳三的冷量，降低制冷機的負荷，與此同時，減少了安全閥泄放排放量并繼而降低了乙烯裝置火炬排放量。基于上述發現，本發明提供一種降低蒸汽裂解裝置丙烯機火炬排放量的方法和裝置。該方法和裝置能夠在滿足下游裂解爐進口要求的同時減少乙烯裝置火炬排放量，并顯著減少整體工藝的循環水消耗。

本發明的第一方面是提供一種降低蒸汽裂解裝置丙烯機火炬排放量的方法，該方法包括：將原料碳三進行預處理凈化，然后減壓、加熱氣化，回收原料碳三的冷量，加熱氣化后的原料碳三經升壓升溫后排出。

本發明的第二方面是提供一種降低蒸汽裂解裝置丙烯機火炬排放量的裝置，該裝置包括：

預處理凈化單元，用于將原料碳三進行預處理凈化；

減壓單元，用于將凈化后的原料碳三進行減壓；

冷劑用戶單元，用將減壓后的原料碳三進行加熱氣化，同時回收原料碳三的冷量；

升壓升溫單元，用于將加熱氣化后的原料碳三進行升壓升溫。

本發明的效果是：以輕質原料為主的蒸汽裂解制乙烯裝置，以氣化原料丙烷提供冷量，可以替代部分丙烯冷劑，從而顯著降低丙烯制冷壓縮機功率。急冷區盤油與急冷水不足時，必須消耗大量的急冷水加熱氣化原料碳三，以氣化100噸碳三原料為例，需要643.8噸/小時的急冷水(入口83℃，出口70℃)。這些急冷水如不采用丙烷氣化冷卻，而采用循環水冷卻，則需要消耗循環水838噸/小時。若采用本發明的提出的方法，氣化等量的碳三原料可以分別或同時提供-40至19℃的冷量。若只提供一級冷量，原料丙烷只經過一次閃蒸。

與急冷水直接加熱相比，本發明具有非常顯著的經濟效益。特別是本發明可以不改變現有裝置丙烯制冷壓縮機，就可以提供等同于丙烯級位的冷量，在現有裝置擴能改造脫瓶頸中有著良好的應用前景。