[發(fā)明專利]一種裂解原油的裂解爐及其原油制備低碳烯烴的系統(tǒng)及方法

在審

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• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN112745882A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張利軍;王國清;彭暉;張兆斌;周叢;石瑩;劉同舉;蔣冰
• 申請（專利權(quán)）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: C10G9/20
• 分類號: C10G9/20;C10G9/16;C10G55/04;C07C4/04;C07C11/04;C07C11/06;C07C11/167
• 代理公司: 北京知舟專利事務(wù)所(普通合伙) 11550
• 代理人: 鮮瑩

本發(fā)明公開了一種裂解原油的裂解爐及其原油制備低碳烯烴的系統(tǒng)及方法。所述方法包括在裂解原油的裂解爐對流段的下原料預(yù)熱段設(shè)置有至少兩組對原油的備用加熱爐管，將原油物流在至少兩組備用加熱爐管之間進行切換，對切出的備用加熱爐管進行燒焦處理；以及將經(jīng)過裂解爐對流段下原料預(yù)熱段預(yù)熱的原油引出裂解爐進行精餾，然后將得到的輕質(zhì)油品再循環(huán)回裂解爐對流段。本發(fā)明解決了結(jié)焦影響裂解爐正常在線運行的問題，保證裂解爐的在線時間，增加了裂解爐的處理能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及低碳烯烴制備領(lǐng)域，具體地說，是涉及一種裂解原油的裂解爐及其原油制備低碳烯烴的系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

低碳烯烴通常指碳四及碳四以下的不飽和碳?xì)浠衔锏目偡Q，主要包括乙烯、丙烯、異丁烯、丁二烯等具有高經(jīng)濟價值的有機化工原料。隨著我國經(jīng)濟的發(fā)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(chǎn)規(guī)模也在逐年增長，但還無法滿足日益增長的需求量。

長期以來，我國一直以石腦油制備低碳烯烴產(chǎn)品。但近年來，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(guān)產(chǎn)品價格的急劇下降。為了應(yīng)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(tǒng)乙烯企業(yè)降本增效的有效手段。所以，將特殊的重質(zhì)烴類，特別是未經(jīng)加工處理原油，作為裂解爐原料，來生產(chǎn)低碳烯烴，有利于降低烯烴生產(chǎn)裝置原料成本和能源消耗，快速適應(yīng)市場裂解原料的供需變化。

為了充分利用原油資源，提高低碳烯烴的收率，通常利用裂解爐采用蒸汽裂解將各種烴類原料裂解成烯烴，常用的裂解爐包括對流段和輻射段。原油一般分為飽和分、芳香分、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)四個組分，其中飽和分和瀝青質(zhì)分別代表原油中最穩(wěn)定和最不穩(wěn)定的組分。原油中包含沸點超過590℃的高分子量非揮發(fā)性組分，這些非揮發(fā)性組分在常規(guī)的裂解爐的對流段進行預(yù)熱時，有小部分未被氣化，未被氣化的非揮發(fā)性組分會在對流段管壁結(jié)焦沉積，造成對流段爐管壓降增加，甚至堵塞對流段爐管，影響裂解爐的正常運行。

CN104593039A公開了減少裂解爐對流段結(jié)焦的工藝方法，裂解爐產(chǎn)生的裂解氣經(jīng)急冷、油洗后進入水洗塔，水洗塔釜工藝水進入工藝水汽提塔，工藝水汽提塔塔釜的水進入工藝水萃取塔，與萃取劑接觸，工藝水萃取塔釜水進入稀釋蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生稀釋蒸汽。該方法主要是解決現(xiàn)有技術(shù)中無法脫除稀釋蒸汽夾帶高聚物的問題。

CN1247887A公開了一種抑制乙烯裂解裝置結(jié)焦的方法，主要是采用注入結(jié)焦抑制劑以減少爐管結(jié)焦和急冷鍋爐結(jié)焦；CN1546609A公開了一種抑制和減緩乙烯裂解爐結(jié)焦的方法，主要是對爐管進行氣氛處理和合金化處理，形成氧化層以抑制和減緩結(jié)焦；CN101724827A公開了一種減少乙烯裂解爐管結(jié)焦的方法，是在爐管內(nèi)形成一種陶瓷涂層的方法以減少爐管內(nèi)壁的焦炭沉積。

上述專利采用多種方法抑制裂解爐的結(jié)焦，但不幸的是，上述種種方法雖然都有一定的效果，但都無法完全避免裂解爐的結(jié)焦，尤其是原油作為裂解原料后，對流段的結(jié)焦情況將會愈發(fā)嚴(yán)重，因此如何在對流段結(jié)焦的情況下仍然能夠保證裂解爐的正常運行將是一個嚴(yán)峻的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的原油等重質(zhì)原料在裂解爐對流段加熱過程中容易結(jié)焦影響裂解爐正常運行的問題。

本發(fā)明通過巧妙的設(shè)計，能夠在對流段結(jié)焦后進行在線快速清焦，從而不影響裂解爐的運行，保證裂解爐的正常生產(chǎn)。

本發(fā)明目的之一為提供一種裂解原油的裂解爐，包括對流段和輻射段，在所述對流段的原油預(yù)熱部分，在下原料預(yù)熱段設(shè)置有至少兩組對原油的備用加熱爐管。所述備用加熱爐管設(shè)置在下原料預(yù)熱段的末端。

所述備用加熱爐管優(yōu)選為異形管，所述異形管包括但不限于橢圓管、小直徑管、分支變徑管、梅花管、內(nèi)螺旋梅花管、內(nèi)肋條或外釘頭強化傳熱管、翅片管等中的至少一種。

所述對流段原油預(yù)熱部分的上原料預(yù)熱段設(shè)置的爐管優(yōu)選為光管。