[發明專利]一種乙烯裂解爐和乙烯裂解方法

在審

• 申請號: 201910901193.0
• 申請日: 2019-09-23
• 公開（公告）號: CN112538366A
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 何細藕;邵晨;趙永華;郭凡
• 申請（專利權）人: 中國石化工程建設有限公司;中石化煉化工程（集團）股份有限公司
• 主分類號: C10G9/20
• 分類號: C10G9/20;C07C4/04;C07C11/04
• 代理公司: 北京思創大成知識產權代理有限公司 11614
• 代理人: 高爽

本發明屬于石油化工領域，涉及一種乙烯裂解爐和乙烯裂解方法。該乙烯裂解爐包括：高壓汽包、對流段、輻射段、急冷鍋爐和燃燒器，所述輻射段內排布有多個輻射爐管組，每一輻射爐管組包括多支輻射爐管；所述對流段內排布有對流段換熱管，所述對流段換熱管為水平排布的多個換熱管束；所述多個換熱管束的布置方式使得對流段包括：上原料預熱器、鍋爐給水預熱器、下原料預熱器、一次稀釋蒸汽過熱器、二次稀釋蒸汽過熱器、上混合預熱器、超高壓蒸汽過熱器和下混合預熱器。提出了不同的對流段排布方案，解決了不同性質原料，特別是重質原料在對流段可能出現結焦的問題，同時更合理利用煙氣的余熱，減少換熱面積，節省投資。

技術領域

本發明屬于石油化工領域，更具體地，涉及一種乙烯裂解爐和一種乙烯裂解方法。

背景技術

在乙烯裝置中，裂解爐是核心設備(如圖1所示)。早期裂解爐的輻射段爐管在輻射段內水平布置，隨著裂解技術的發展，自1964年第一臺輻射段垂直爐管結構的雙面輻射短停留時間裂解爐由魯姆斯公司在德國推出以來，幾家從事乙烯技術開發的公司投入了大量的資金和技術力量進行裂解技術的開發。

為了適應各種不同性質的原料裂解，同時避免在對流段發生結焦，各技術開發的公司針對不同原料，特別是重質原料的性質，研究了不同的稀釋蒸汽的注入方式。

目前大多數公司采用的稀釋蒸汽注入方式為：對于氣體原料，或較輕原料的裂解，在對流段可以采用稀釋蒸汽一次注入的方式(程建發等，乙烯裝置裂解原料適應性運行探討[J]，乙烯工業)；而對于較重的原料，如加氫尾油等，在對流段可以采用稀釋蒸汽二次注入的方式(CN87204914)。不同的稀釋蒸汽注入方式，直接影響了裂解爐的平穩運行。如果注入方式不合適，則可能導致在裂解爐對流段出現結焦。而對流段結焦，無法通過在線燒焦的辦法清焦，只能停爐。

因此，需要設計合適的稀釋蒸汽注入方式以盡量避免對流段結焦。

發明內容

本發明的目的是提供一種乙烯裂解爐，提出了不同的對流段排布方案，解決了不同性質原料，特別是重質原料在對流段可能出現結焦的問題，同時更合理利用煙氣的余熱，減少換熱面積，節省投資。

為了實現上述目的，本發明提供一種乙烯裂解爐，該乙烯裂解爐包括：高壓汽包、對流段、輻射段、急冷鍋爐和燃燒器，所述輻射段內排布有多個輻射爐管組，每一輻射爐管組包括多支輻射爐管；所述對流段內排布有對流段換熱管，所述對流段換熱管為水平排布的多個換熱管束；所述多個換熱管束的布置方式使得對流段包括：原料預熱器、鍋爐給水預熱器、一次稀釋蒸汽過熱器、二次稀釋蒸汽過熱器、上混合預熱器、超高壓蒸汽過熱器和下混合預熱器。本發明對所述一次稀釋蒸汽過熱器和所述二次稀釋蒸汽過熱器的相對布置方式沒有特別的限定，所述一次稀釋蒸汽過熱器和所述二次稀釋蒸汽過熱器可以連續布置或分隔布置；所述一次稀釋蒸汽過熱器可位于所述二次稀釋蒸汽過熱器的上方或下方。

本發明中，與物料混合的稀釋蒸汽稱為一次蒸汽，與物料、一次蒸汽混合物混合的稀釋蒸汽稱為二次蒸汽。所用的一次蒸汽、二次蒸汽可以分別進入兩個稀釋蒸汽過熱段過熱，也可以一次蒸汽先進入一個稀釋蒸汽過熱段過熱，然后再進入另一個稀釋蒸汽過熱段進一步過熱。與此相應地，所述乙烯裂解爐中，所述一次稀釋蒸汽過熱器入口設置有與界區外連通的一次稀釋蒸汽管線，所述二次稀釋蒸汽過熱器入口設置有與界區外連通的二次稀釋蒸汽管線；或者，所述一次稀釋蒸汽過熱器入口設置有與界區外連通的一次稀釋蒸汽管線，所述二次稀釋蒸汽過熱器入口與所述一次稀釋蒸汽過熱器出口連接。

本發明中，優選地，原料預熱器出口管線與一次稀釋蒸汽過熱器出口管線合并后連接至上混合預熱器；上混合預熱器出口管線與二次稀釋蒸汽過熱器出口管線合并后連接至下混合預熱器。本發明對于所述一次稀釋蒸汽過熱器和所述二次稀釋蒸汽過熱器與其他對流段設施的相對設置方式沒有特別的限定，優選地，所述一次稀釋蒸汽過熱器布置在上混合預熱器上方；所述二次稀釋蒸汽過熱器可以布置在超高壓蒸汽過熱器的上方或下方。

具體地，所述對流段的布置可以為以下方式之一：