專利名稱：重質(zhì)烴原料料流的裂化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供裂化重質(zhì)烴原料的集成方法，該方法使產(chǎn)量和來自熱解爐的烯烴排出物最大化，同時使熱解方法的環(huán)境足跡最小化。
背景技術(shù)：
蒸汽裂化(也稱為熱解)早已用于將各種烴原料裂化成烯烴，優(yōu)選輕質(zhì)烯烴如乙烯、丙烯和丁烯。常規(guī)的蒸汽裂化使用具有兩個主要段的熱解爐對流段和輻射段。烴原料通常作為液體(除了作為蒸汽進(jìn)入的輕質(zhì)原料)進(jìn)入該爐子的對流段，其中該烴原料通常通過與來自輻射段的熱煙道氣間接接觸和通過與蒸汽直接接觸而被加熱和氣化。然后將氣化原料和蒸汽混合物引入輻射段，在那里，發(fā)生裂化。包括烯烴的所得產(chǎn)物離開熱解爐用于進(jìn)一步的下游加工，包括驟冷。常規(guī)蒸汽裂化系統(tǒng)對于裂化含大比例輕質(zhì)揮發(fā)性烴如瓦斯油和石腦油的高質(zhì)量原料是有效的。然而，蒸汽裂化經(jīng)濟(jì)狀況有時希望裂化較低成本的重質(zhì)原料如，作為非限制性實(shí)例，原油和常壓殘油。原油和常壓殘油通常包含沸點(diǎn)高于590°C (1100° F)的高分子量、不揮發(fā)性組分。這些原料的不揮發(fā)性組分在常規(guī)熱解爐的對流段中作為焦炭沉積下來。在較輕質(zhì)組分完全氣化的位置的下游的對流段中，僅可以容許非常低水平的不揮發(fā)性組分。為了解決結(jié)焦問題，美國專利5，580，443(該文獻(xiàn)引入本文供參考)公開了一種方法，其中首先將原料預(yù)加熱然后讓其從熱解爐的對流段中的預(yù)加熱器排出來。然后讓這一預(yù)加熱的原料與預(yù)定量的蒸汽(稀釋用蒸汽)混合，然后引入氣-液分離器中以從分離器中分離和除去所需比率的為液體的非揮發(fā)性物質(zhì)。將來自氣-液分離器的分離的蒸汽送回?zé)峤鉅t用于加熱和裂化。在使用閃蒸將重質(zhì)液體烴級分與可以在熱解爐中加工的較輕質(zhì)級分分離時，進(jìn)行這種分離以致大部分不揮發(fā)性組分在液體塔底料流中離開分離器是重要的。否則，蒸氣中的重質(zhì)、焦炭形成性不揮發(fā)性組分被攜帶進(jìn)入爐子，而引起結(jié)焦問題。然而，閃蒸/分離容器(本文也稱作"氣/液分離器")中的閃蒸通常伴有容器中和接近容器下游的內(nèi)表面的結(jié)焦。此種結(jié)焦的程度取決于各種因素，包括進(jìn)料類型、預(yù)加熱規(guī)程和容器設(shè)計(jì)。接觸所述容器和下游設(shè)備的內(nèi)表面的重質(zhì)烴液體提供是焦炭的前體的膜涂層。據(jù)推理分離器容器和下游蒸氣管道中的過度溫度，例如大約427°C (800° F)以上，通常大約450-大約 460°C (840-大約860° F)或大約510至大約621°C以上(950-1150° F)(取決于原料)通過重質(zhì)烴原料料流的重質(zhì)尾餾分的熱裂化和熱浸泡而導(dǎo)致過度的焦炭形成。因?yàn)檫@種焦炭積累可能產(chǎn)生約束和提高整個工藝內(nèi)的壓降，所以控制閃蒸區(qū)內(nèi)的和緊鄰閃蒸區(qū)的下游的焦炭積累將是有利的。美國專利號7，244, 871 (其引入本文供參考)公開了在含殘油和焦炭前體的烴原料的裂化期間形成的焦炭的除去方法，其中將蒸汽添加到所述原料中以形成混合物，此后通過在閃蒸/分離容器中閃蒸將該混合物分離成氣相和液相。然后分離并裂化氣相并回收所得的裂化產(chǎn)物。所述容器中的和接近所述容器下游的內(nèi)表面的結(jié)焦如下加以控制中斷進(jìn)料流，用蒸汽吹掃容器，引入空氣/蒸汽混合物以至少部分燃燒所述焦炭，并當(dāng)已經(jīng)除去足夠的焦炭時重新開始進(jìn)料流。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)控制離開閃蒸的蒸氣與液體之比是困難的，因?yàn)樯婕霸S多變量，包括進(jìn)入閃蒸的料流的溫度，該溫度隨著爐子負(fù)荷變動而改變。當(dāng)爐子滿負(fù)荷時，這種溫度較高， 當(dāng)爐子處于部分負(fù)荷時，這種溫度較低。進(jìn)入閃蒸的料流的溫度還根據(jù)加熱原料的爐子中的煙道氣溫度改變。所述煙道氣溫度又根據(jù)爐子中發(fā)生的結(jié)焦程度改變。當(dāng)爐子是清潔的或非常輕微結(jié)焦時的煙道氣溫度低于爐子重度結(jié)焦時的煙道氣溫度。煙道氣溫度還隨施加在爐子燃燒器上的燃燒控制變化。當(dāng)煙道氣中有低水平的過量氧氣的情況下操作爐子時， 對流段的中間區(qū)至上區(qū)中的煙道氣溫度將低于當(dāng)煙道氣中有較高水平的過量氧氣的情況下操作爐子時的煙道氣溫度。美國專利號7，138，047(其引入本文供參考)描述了優(yōu)化包含在重質(zhì)烴原料中的揮發(fā)性烴的裂化以及減少和避免結(jié)焦問題的有利控制的方法。它提供一種方法，該方法通過維持進(jìn)入閃蒸的料流相對恒定的溫度來維持離開該閃蒸的蒸氣與液體具有相對恒定的比例。更具體地說，閃蒸料流的恒定溫度如下維持在閃蒸之前自動地調(diào)整與重質(zhì)烴原料混合的流體料流的量。流體可以是水。為了避免對流段中的預(yù)加熱的第一階段中的焦炭沉積(和輻射和驟冷段中的過度結(jié)焦)，在進(jìn)料完全氣化之前和在過度的膜溫度在對流段管子中顯現(xiàn)之前，一般從對流段排出混合和部分氣化的進(jìn)料和稀釋蒸汽料流。據(jù)推理過度的膜溫度，例如大約510°C (950° F)以上至大約620°C (1150° F)以上(這取決于原料)導(dǎo)致由重質(zhì)烴原料料流的重質(zhì)尾餾分形成過多焦炭。減少在閃蒸之后的結(jié)焦的進(jìn)一步努力公開在美國公開專利申請?zhí)?005/0209495 中(其引入本文供參考)中，其公開了裂化重質(zhì)烴的方法，包括加熱重質(zhì)烴原料，將重質(zhì)烴原料與流體和/或主稀釋蒸汽料流混合以形成混合物，將該混合物閃蒸以形成氣相和液相，將所述氣相分離并裂化，和將傳輸管線換熱器中的產(chǎn)物排出物冷卻，其中根據(jù)工藝的至少一種經(jīng)選的操作參數(shù)，例如進(jìn)入閃蒸/液體分離器容器之前的閃蒸料流的溫度改變該流體和/或與重質(zhì)烴原料混合的主稀釋蒸汽料流的量。然而，甚至考慮到上述進(jìn)展，熱解爐的各種內(nèi)接觸表面的結(jié)焦仍是問題。在過去， 從爐子段中的一個或多個脫除焦炭要求中斷爐子的常規(guī)生產(chǎn)計(jì)劃以進(jìn)行脫焦工藝。這些中斷可能在爐子停用期間引起嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)問題。解決這種問題的努力公開在美國專利號3，365，387(其引入本文供參考)中，其公開了為爐子中的熱裂化管的小部分脫焦而熱裂化管的大部分仍保持加工烴原料并產(chǎn)生烯烴產(chǎn)物的方法，通常稱為〃運(yùn)轉(zhuǎn)中脫焦(on-stream decoking)“。運(yùn)轉(zhuǎn)中脫焦方法的進(jìn)一步改進(jìn)公開在于2008年7月11日提交的美國專利申請序列號12/172，048中(其引入本文供參考)，其涉及更現(xiàn)代化熱解爐設(shè)計(jì)的運(yùn)轉(zhuǎn)中脫焦，該熱解爐設(shè)計(jì)容納了在爐子對流段內(nèi)的多個管排和在爐子輻射段上游的氣/液分離器容器。然而，現(xiàn)有的脫焦方法導(dǎo)致將焦炭殘余物送到脫焦鼓中和將氣體例如CO和(X)2排放到大氣中，或在運(yùn)轉(zhuǎn)中脫焦的情況下，將焦炭殘余物進(jìn)一步向下游輸送經(jīng)過稍后在該方法中待移除的體系。在任一情況下，必須收集焦炭殘余物并將它送到場外廢物處理。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明概述在一個方面中，本申請涉及在烴裂化爐中將含不揮發(fā)性組分的烴原料料流裂化的方法，所述烴裂化爐具有在所述爐子煙道內(nèi)的上部和下部對流加熱段、在所述下部對流加熱段下游并與其連接的輻射加熱段、在所述輻射加熱段下游并與其連接的傳輸管線換熱器 (a transfer line exchanger)、容納爐子燃燒器和所述輻射加熱段的爐箱和在所述上部和下部對流加熱段之間連接的氣/液分離器容器，所述方法包括(a)讓所述烴原料料流進(jìn)入所述上部對流段以將所述烴原料料流加熱到足以將所述烴原料料流內(nèi)的至少一部分烴閃蒸成氣相以形成氣/液料流的第一溫度；(b)讓所述氣/液料流流出所述上部對流段并進(jìn)入所述氣/液分離器以在所述氣/液分離器內(nèi)將所述氣/液料流分離成含烴氣相和含烴液相；(c)收集所述液相到所述氣/液分離器內(nèi)的底液中；(d)讓所述氣相進(jìn)入所述輻射加熱段并將所述氣相中的烴裂化以形成含烯烴的排出物料流；和(e)周期性地將空氣-蒸汽混合物注入所述對流加熱段，然后經(jīng)過所述氣/液分離器以焚燒所形成的焦炭并讓所形成的經(jīng)焚燒的焦炭殘余物/空氣-蒸汽混合物在所述爐箱內(nèi)的爐子燃燒器之間通過。在另一個實(shí)施方案中，所述方法包括用從所述底液提取的熱將在步驟(a)之前的所述烴原料料流預(yù)加熱。在另一個實(shí)施方案中，所述方法包括將稀釋蒸汽注入所述經(jīng)加熱氣/液料流中。在另一個實(shí)施方案中，所述方法包括在步驟(d)之前讓所述含烴氣相進(jìn)入所述下部對流段。在另一個實(shí)施方案中，所述方法包括用氣流控制系統(tǒng)(a draft control system) 改變所述爐子煙道內(nèi)的氣流，所述氣流控制系統(tǒng)包括至少一個布置在所述對流加熱段下游的與所述爐子氣流相對的爐子風(fēng)扇。在另一個實(shí)施方案中，所述方法包括將汽提氣注入所述氣/液分離器的接受器段以提高烴蒸氣從所述底液的脫除。在另一個實(shí)施方案中，所述方法包括在該傳輸管線換熱器中將所述含烯烴的排出物料流驟冷，而形成蒸汽。在另一個實(shí)施方案中，所述方法包括讓步驟(e)的經(jīng)焚燒的焦炭殘余物/空氣-蒸汽混合物從所述氣/液分離器經(jīng)過所述下部對流加熱段、所述輻射加熱段和所述傳輸管線換熱器，然后讓它在所述爐子燃燒器之間通過。在另一個實(shí)施方案中，所述將烴原料料流裂化的方法還包括讓所述經(jīng)焚燒的焦炭殘余物/空氣-蒸汽混合物的一部分從所述氣/液分離器經(jīng)過所述氣/液分離器的底液出口，然后讓它在所述爐子燃燒器之間通過。在另一個實(shí)施方案中，本申請涉及減少烴裂化爐的環(huán)境足跡的方法，所述烴裂化爐具有在所述爐子煙道內(nèi)的上部和下部對流加熱段、在所述下部對流加熱段下游并與其連接的輻射加熱段、在所述輻射加熱段下游并與其連接的傳輸管線換熱器、容納爐子燃燒器和所述輻射加熱段的爐箱和在所述上部和下部對流加熱段之間連接的氣/液分離器容器， 所述方法包括(a)讓所述烴原料料流進(jìn)入所述上部對流段以將所述烴原料料流加熱到足以將所述烴原料料流內(nèi)的至少一部分烴閃蒸成氣相以形成氣/液料流的第一溫度；(b)讓所述氣/液料流流出所述上部對流段并進(jìn)入所述氣/液分離器以在所述氣/液分離器內(nèi)將所述氣/液料流分離成含烴氣相和含烴液相；(C)收集所述液相到所述氣/液分離器內(nèi)的底液中；(d)讓所述氣相進(jìn)入所述輻射加熱段并將所述氣相中的烴裂化以形成含烯烴的排出物料流；和(e)周期性地將空氣-蒸汽混合物注入所述對流加熱段，然后經(jīng)過所述氣/液分離器以焚燒所形成的焦炭并讓所形成的經(jīng)焚燒的焦炭殘余物/空氣-蒸汽混合物在所述爐箱內(nèi)的爐子燃燒器之間通過，以進(jìn)一步焚燒所述焦炭殘余物和將來自所述空氣-蒸汽混合物的附加熱提供到所述對流段中。在另一個實(shí)施方案中，所述方法包括讓步驟(e)的經(jīng)焚燒的焦炭殘余物/空氣-蒸汽混合物從所述氣/液分離器經(jīng)過所述下部對流加熱段、所述輻射段和所述傳輸管線換熱器，然后讓它在所述爐子燃燒器之間通過。適宜地，當(dāng)將所述附加熱提供給所述爐子對流管組時，所述上部和下部對流段的溫度在步驟(e)期間增加。本申請的另一個實(shí)施方案涉及高的熱效率的烴裂化爐，所述烴裂化爐具有爐箱和煙道，所述煙道包括在所述煙道內(nèi)的上部和下部對流加熱段管組，與所述上部對流加熱段的入口連接的烴原料料流入口管，布置在所述爐子外部并在所述上部對流加熱段的出口和所述下部對流加熱段的入口之間連接的氣/液分離器容器，布置在所述爐箱內(nèi)并與所述下部對流加熱段的出口連接的輻射加熱段管組，在所述爐子外部并與所述輻射加熱段連接并在其下游的傳輸管線換熱器，在所述爐箱內(nèi)的多個爐子燃燒器和脫焦循環(huán)系統(tǒng)，所述脫焦循環(huán)系統(tǒng)包括第一脫焦循環(huán)管，所述第一脫焦循環(huán)管在所述傳輸管線換熱器下游連接， 延伸到所述燃燒室中并在所述爐子燃燒器之間離開。所述高的熱效率的烴裂化爐還可以包括在所述氣/液分離器的底液出口和所述烴原料料流入口管之間連接的換熱器，用于從離開所述氣/液分離器的經(jīng)分離的底液提取熱并將所述熱轉(zhuǎn)移到所述烴原料料流入口管。所述高的熱效率的烴裂化爐可以進(jìn)一步包括在所述傳輸管線換熱器和布置在所述爐子煙道內(nèi)的另一個換熱器之間連接的冷卻劑流體管道。適宜地，布置在所述爐子煙道內(nèi)的所述換熱器位于所述上部和下部對流段之間。所述高的熱效率的烴裂化爐可以進(jìn)一步包括氣流控制系統(tǒng)，該氣流控制系統(tǒng)包括至少一個布置在所述對流加熱段下游的與所述爐子氣流相對的爐子風(fēng)扇。適宜地，所述氣流控制系統(tǒng)還包括風(fēng)扇緩沖器(a fan damper) 0在另一個實(shí)施方案中，第二脫焦循環(huán)管連接在所述氣/液分離器容器的底液出口的下游并與所述第一脫焦循環(huán)管連接。附圖簡述

圖1是可用于實(shí)踐本發(fā)明的蒸汽熱解爐的示意圖。實(shí)施方案的詳細(xì)描述本發(fā)明提供裂化重質(zhì)烴原料的集成方法，該方法如下使產(chǎn)量和來自熱解爐的烯烴排出物最大化，同時使所述熱解方法的環(huán)境足跡最小化減少通過所述系統(tǒng)產(chǎn)生的廢物并更有效地利用爐子自身內(nèi)產(chǎn)生的熱能來運(yùn)轉(zhuǎn)熱解過程以及其它場外的工藝。除非另有說明，所有百分率、份數(shù)、比例等按重量計(jì)。除非另有說明，提到的化合物或組分包括化合物或組分本身以及與其它化合物或組分的結(jié)合，如化合物的混合物。另外，當(dāng)量、濃度或其它值或參數(shù)作為一系列上限優(yōu)選值和下限優(yōu)選值給出時，這應(yīng)理解為具體公開了由任一對上限優(yōu)選值和下限優(yōu)選值形成的所有范圍，不管所述范圍是否單獨(dú)公開。本文所使用的不揮發(fā)性組分(也稱為浙青質(zhì)、殘油(resids)或浙青)是烴原料的具有通過ASTM D-6352-98或D4887測量的590°C (1100° F)以上的標(biāo)稱沸點(diǎn)的級分。本發(fā)明對標(biāo)稱沸點(diǎn)760°C (1400° F)以上的不揮發(fā)性物質(zhì)效果非常好。烴進(jìn)料的沸點(diǎn)分布通過氣相色譜蒸餾(GCD)根據(jù)ASTM D-6352-98或D4887所述的方法(通過對沸點(diǎn) 7000C (1292° F)以上的材料外推而延伸)測量。不揮發(fā)性物質(zhì)是當(dāng)烴原料的其余部分氣化時保持在液相中的包括焦炭前體的大的、非常高分子量的分子，并且它們在本發(fā)明方法遇到的操作條件下能形成焦炭。重質(zhì)烴原料可以包含大比例，如大約5到大約50%，重質(zhì)不揮發(fā)性組分。此類原料可以包括，作為非限制性實(shí)例，以下的一種或多種蒸汽裂化瓦斯油和殘油、瓦斯油、加熱用油、噴氣式發(fā)動機(jī)燃料、柴油、煤油、汽油、焦化石腦油、蒸汽裂化石腦油、催化裂化石腦油、 加氫裂化油、重整油、殘液重整油、費(fèi)-托液體、費(fèi)-托氣體、天然汽油、餾出液、直餾石腦油、 常壓管式蒸餾釜底部流出物、包括底部流出物的真空管式蒸餾釜料流、寬沸程石腦油到瓦斯油冷凝物、來自精煉廠的重質(zhì)非直餾烴料流、真空瓦斯油、重質(zhì)瓦斯油、被原油污染的石腦油、常壓殘油、重質(zhì)殘油、C4/殘油混合物、石腦油/殘油混合物、瓦斯油/殘油混合物和原油。烴原料的加熱可以通過本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員已知的任何形式進(jìn)行。然而，如附圖所示，優(yōu)選加熱包括讓爐子1的上部(離輻射段最遠(yuǎn))對流段管組2中的烴原料與來自該爐子輻射段的熱煙道氣間接接觸。這可以如下完成作為非限制性實(shí)例，讓烴原料穿過位于爐子1的對流段3內(nèi)部的換熱器管組2。經(jīng)加熱的烴原料通常具有大約150-大約 260 0C (大約300-大約500° F)，如大約160-大約230°C (320-450° F)，例如大約170-大約220°C (大約；340_大約430° F)的溫度。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的那樣，在工業(yè)操作中，所有管組由爐子內(nèi)的多個、平行流動管子系統(tǒng)組成，而不只有單個管子，如美國專利號3，557，241所述。因此，任何一個或多于一個流路可以由合適的閥門隔離，從而允許脫焦循環(huán)在一個或多個所選的停用的管子流路上運(yùn)轉(zhuǎn)，而不會干擾其余運(yùn)轉(zhuǎn)中的管子中的總體烴熱解工藝。甚至管子的個體管組可以如此隔離，如美國專利申請序列號12/172，048(圖1)中所公開的那樣。經(jīng)加熱的烴原料可以與以下物質(zhì)混合主稀釋蒸汽(a primary dilution steam) 和，任選地，可以是烴，優(yōu)選是液體但是任選是蒸氣(vapor)、水、蒸汽(steam)、或它們的混合物的流體。優(yōu)選的流體是水。流體源可以是低壓鍋爐給水。流體的溫度可以低于、等于或大于經(jīng)加熱的原料的溫度。經(jīng)加熱烴原料和流體的混合可以在熱解爐1的內(nèi)部或外部進(jìn)行，但是優(yōu)選在該爐子外部進(jìn)行?？梢允褂帽绢I(lǐng)域已知的任何混合設(shè)備進(jìn)行混合。例如，可以將流體從管線17a注入雙噴霧器組裝體9的第一噴霧器4中以便混合。在將流體引入經(jīng)加熱的烴原料中后， 第一噴霧器4可以避免或減少由流體的突然氣化所引起的錘擊。本發(fā)明在工藝各部分中使用蒸汽料流。主稀釋蒸汽料流17b可以與經(jīng)加熱的烴原料混合，如下面詳述那樣。在另一個實(shí)施方案中，可以在對流段中加熱輔稀釋蒸汽(a secondary dilution steam)料流18并使之與經(jīng)加熱的混合物料流混合，然后閃蒸。輔稀釋蒸汽源可以是已經(jīng)被過度加熱(任選地在熱解爐對流段中)的主稀釋蒸汽。主和輔稀釋蒸汽料流中任一或兩個可以包括酸性蒸汽或工藝蒸汽。過度加熱所述酸性稀釋蒸汽或工藝稀釋蒸汽使可能由酸性蒸汽或工藝蒸汽的冷凝引起的腐蝕風(fēng)險(xiǎn)最小化。在本發(fā)明的一個實(shí)施方案中，除了與經(jīng)加熱原料混合的流體之外，還將主稀釋蒸汽17b與原料混合。主稀釋蒸汽料流可以優(yōu)選注入第二噴霧器8中。優(yōu)選，將主稀釋蒸汽料流注入烴流體混合物中，然后使所得的料流混合物經(jīng)過管子11進(jìn)入對流段以便通過煙道氣額外加熱。所述主稀釋蒸汽可以具有大于、低于或幾乎等同于烴原料料流體混合物的溫度， 但是優(yōu)選所述溫度大于所述混合物的溫度并用來使所述原料/流體混合物部分氣化。所述主稀釋蒸汽可以在注入第二噴霧器8之前被過度加熱。離開第二噴霧器8的包含經(jīng)加熱烴原料、流體和主稀釋蒸汽的混合物料流在閃蒸之前任選地在熱解爐3的對流段中被再次加熱。加熱可以如下完成作為非限制性實(shí)例，讓該混合物料流穿過位于對流段內(nèi)部的換熱器管組6，所述換熱器管組6通常作為爐子的第一、上部對流段管組的一部分，從而通過來自爐子輻射段的熱煙道氣來加熱。經(jīng)如此加熱的混合物料流作為混合物料流12離開該對流段。任選地，該輔稀釋蒸汽料流18可以進(jìn)一步分離成閃蒸蒸汽料流19和旁路蒸汽料流21，該閃蒸蒸汽料流19在閃蒸之前與烴混合物12混合，該旁路蒸汽料流21繞過該烴混合物的閃蒸并改為可以與來自閃蒸/液體分離器5的氣相混合，然后該氣相在爐子的輻射段中被裂化。本發(fā)明可以在所有輔稀釋蒸汽18用作閃蒸蒸汽19而沒有旁路蒸汽21的情況下操作?；蛘撸景l(fā)明可以在輔稀釋蒸汽18送到旁路蒸汽21而沒有閃蒸蒸汽19的情況下操作。根據(jù)本發(fā)明，閃蒸蒸汽料流19與旁路蒸汽料流21之比可以是1 20-20 1，甚至可以是1 2-2 1。在這個實(shí)施方案中，將閃蒸蒸汽19與烴混合物料流12混合以形成閃蒸料流20，該閃蒸料流20可以成切線地引入閃蒸/液體分離器容器5。優(yōu)選地，在爐子對流中的過熱器段16中將輔稀釋蒸汽料流過度加熱，然后分離和與烴混合物混合。將閃蒸蒸汽料流19添加到烴混合料流12中有助于混合物中大部分揮發(fā)性組分的氣化，然后使閃蒸料流20進(jìn)入閃蒸/液體分離器容器5。然后將混合物料流12或閃蒸料流20閃蒸，例如在閃蒸/液體分離器容器5中閃蒸，以便分離成兩個相主要包含揮發(fā)性烴和蒸汽的氣相和含有大部分不揮發(fā)性烴(包括焦炭前體)的液相。從閃蒸/液體分離器容器取出作為塔頂蒸氣料流13的氣相并經(jīng)由控制閥36供給爐子的下部對流段管組23 (優(yōu)選最接近爐子的輻射段)，以便任選的額外加熱和經(jīng)過連通管M到熱解爐的輻射段用于裂化。從閃蒸/液體分離器容器5取出作為塔底料流27的經(jīng)閃蒸混合物料流的液相，其含有大部分焦炭前體。然而，一些焦炭前體不可避免地留在閃蒸/液體分離器容器的內(nèi)表面上。優(yōu)選將閃蒸/液體分離器容器5中的蒸氣與液體維持在預(yù)定的恒定比，但是該比例難以測量和控制。作為替代方案，在閃蒸/液體分離器容器5之前的混合物料流12的溫度可以用作間接參數(shù)來測量、控制和維持在閃蒸/液體分離器容器5中的大致恒定的蒸氣與液體比。理想地，當(dāng)混合物料流溫度越高時，越多揮發(fā)性烴將氣化并變成為氣相用于裂化。然而，當(dāng)混合物料流溫度過高時，更多的重質(zhì)烴將存在于氣相之中并帶出到對流爐管子中，最后使該對流管、輻射段管和傳輸管線換熱器42中的管子結(jié)焦。如果混合物料流12溫度過低的話，則導(dǎo)致在閃蒸/液體分離器容器5中低的蒸氣與液體的比，更多揮發(fā)性烴將保留在液相中并因此不會用于裂化?；旌衔锪狭鳒囟仁茉现袚]發(fā)性物質(zhì)的最高回收/氣化限制，同時避免爐子對流和輻射管中的過度結(jié)焦或?qū)⑺龌旌衔锝?jīng)由管線13從閃蒸/液體分離器容器輸送到爐子1 的管道和容器中的結(jié)焦或傳輸管線換熱器42管子中的結(jié)焦。可以監(jiān)測穿過將所述混合物輸送到下部對流段23的管道13中的壓降，和連通管M中的壓降，以及穿過下部對流段23 中的溫升和壓降，來檢測結(jié)焦問題的開始。例如，當(dāng)下部對流段23的交迭壓力和工藝入口壓力由于結(jié)焦(由控制閥36的迅速打開指示)而開始迅速地提高時，閃蒸/液體分離器容器5和混合物料流12中的溫度應(yīng)該降低或降低進(jìn)料速率。如果結(jié)焦發(fā)生在下部對流段中， 則到過熱器16的煙道氣的溫度增加，而要求更多減溫器水26?；旌衔锪狭?2溫度的選擇還由原料的組成來決定。當(dāng)原料含有較高量的較輕質(zhì)烴時，混合物料流12的溫度可以設(shè)得較低并仍然提供在分離器5中的有吸引力的蒸氣/液體分流。結(jié)果，用于第一噴霧器4的流體的量將提高和/或用于第二噴霧器8的主稀釋蒸汽的量將降低，因?yàn)檫@些量直接地影響混合物料流12的溫度。當(dāng)原料含有較高量的重質(zhì)烴時，混合物料流12的溫度應(yīng)該設(shè)置得較高。結(jié)果，用于第一噴霧器4的流體的量將降低，而用于第二噴霧器8的主稀釋蒸汽的量將提高。通過小心地選擇混合物料流溫度，本發(fā)明可以應(yīng)用于各種各樣的原料。通常，混合物料流12的溫度可以設(shè)置和控制在大約315-大約 5400C (600-1000° F)，如大約 370-大約 510°C (700-大約 950° F)，例如大約 400-大約 480°C (750-900° F)，常常大約430-大約475°C (810-890° F)。正如以上所討論，這些值將隨烴原料的沸點(diǎn)曲線而變化。確定溫度方面的考慮包括希望維持液相以降低焦炭在氣/液分離器上游的對流管壁上形成和在閃蒸/液體分離器中形成的可能性。混合物料流12的溫度可以通過控制系統(tǒng)7控制，該控制系統(tǒng)至少包括溫度傳感器和任何已知的控制裝置，例如計(jì)算機(jī)應(yīng)用。優(yōu)選地，溫度傳感器是熱電偶。所述控制系統(tǒng)7 與流體閥14和主稀釋蒸汽閥15連通以致進(jìn)入所述兩個噴霧器的流體和主稀釋蒸汽的量可以被控制。為了維持與閃蒸蒸汽19混合和進(jìn)入閃蒸/液體分離器容器的混合物料流12處于恒溫，以實(shí)現(xiàn)閃蒸/液體分離器容器5中蒸氣與液體的恒定比并避免溫度和閃蒸蒸氣/液體的比發(fā)生顯著的變化，本發(fā)明如下操作當(dāng)混合物料流12在閃蒸/液體分離器容器5之前的溫度經(jīng)設(shè)定時，控制系統(tǒng)7自動地在所述兩個噴霧器上控制流體閥14和主稀釋蒸汽閥 15。當(dāng)控制系統(tǒng)7檢測到混合物料流的溫度下降時，它將讓流體閥14減少注入第一噴霧器 4的流體17a。如果混合料流的溫度開始升高，該流體閥將更大地開啟以增加注入第一噴霧器4的流體。
當(dāng)將主稀釋蒸汽料流17b注入第二噴霧器8時，溫度控制系統(tǒng)7也可以用來控制主稀釋蒸汽閥15以調(diào)整主稀釋蒸汽料流注入第二噴霧器8的量。這進(jìn)一步降低閃蒸5中溫度改變的急劇變化。當(dāng)控制系統(tǒng)7檢測到混合料流12的溫度下降時，它將命令主稀釋蒸汽閥15增加主稀釋蒸汽料流向第二噴霧器8的注入同時閥14關(guān)閉程度更大。如果該溫度開始升高，主稀釋蒸汽閥將自動加大關(guān)閉程度以減少注入第二噴霧器8的主稀釋蒸汽料流同時閥14開啟得更大。在其中所述流體是水的實(shí)施例實(shí)施方案中，控制器改變水和主稀釋蒸汽的量以維持恒定混合物料流溫度12，同時維持混合物11中水+蒸汽與原料的恒定比。為了進(jìn)一步避免閃蒸溫度的急劇變化，本發(fā)明還優(yōu)選在爐子中的輔稀釋蒸汽的過度加熱段中使用中間減溫器25。這允許過熱器16出口溫度被控制在恒定值下，而獨(dú)立于爐子負(fù)荷變化、焦化程度變化、過量氧氣水平變化和其它變量。通常，這一減溫器25將輔稀釋蒸汽的溫度維持在大約 425-大約 590°C (800-1100° F)，例如大約 455-大約(850-1000° F)，例如大約 455-大約510°C (850-950° F)，通常大約470-大約495°C (875-925° F)。該減溫器可以是控制閥和任選的水霧化器噴嘴。在部分預(yù)加熱之后，輔稀釋蒸汽離開對流段并可以添加來自管線26的水的細(xì)霧，該細(xì)霧會迅速地氣化掉并降低溫度。優(yōu)選然后在對流段中進(jìn)一步加熱該蒸汽。添加到過熱器的水量可以控制與混合物料流12混合的蒸汽的溫度。雖然上述描述基于調(diào)節(jié)注入在兩個噴霧器4和8中的烴原料中的流體和主稀釋蒸汽料流的量，但是根據(jù)在閃蒸/液體分離器容器5之前混合物料流12的預(yù)定溫度，相同控制機(jī)理可以應(yīng)用于在其它位置處的其它參數(shù)。例如，可以改變閃蒸蒸汽19的閃蒸壓力和溫度和流速以影響閃蒸中的蒸氣與液體之比的改變。此外，煙道氣中的過量氧氣也可以是控制變量，即使可能地是一種遲鈍的變量?？刂齐x開閃蒸/液體分離器容器的蒸氣與液體之比的備選或額外的方法公開在美國專利號7，351，872中，該文獻(xiàn)引入本文供參考。為熱解爐1安裝氣流管理系統(tǒng)，其至少包括布置在對流段下游與爐子氣流的方向相對的風(fēng)扇64，該風(fēng)扇64可以經(jīng)調(diào)節(jié)來改變經(jīng)過爐子煙道抽吸的煙道氣體積并因此調(diào)節(jié)熱混合物料流、蒸氣料流或閃蒸料流的溫度。爐子風(fēng)扇的速度可以響應(yīng)于氣流中的改變而改變。例如，爐子風(fēng)扇速度的增加將引起氣流中的增加，這將增加煙道氣氧并從而將提高對流段2中的溫度。在一個備選的實(shí)施方案中，風(fēng)扇可以在恒定速度下操作并且可以通過調(diào)整風(fēng)扇入口緩沖器改變氣流。氣流管理系統(tǒng)的其它組件包括到燃燒器10的緩沖器(未示出)、爐身緩沖器(未示出)或上述的任何組合。除了維持進(jìn)入閃蒸/液體分離器容器的混合物料流12處于恒溫之外，還通常希望維持閃蒸料流20的恒定的烴分壓，以維持閃蒸/液體分離器容器中恒定的蒸氣與液體比。 舉例來說，恒定的烴分壓可以這樣來維持通過使用氣相管線13上的控制閥36維持恒定的閃蒸/液體分離器容器壓力，并控制料流20中蒸汽與烴原料的比例。氣相管線13除了氣相之外還含有痕量的冷凝氣相。這些痕量的冷凝氣相通常占總塔頂料流的少于大約3wt %， 比方說，少于大約Iwt %。然而，它們的存在是高度不希望的，因?yàn)檫@些冷凝物能充當(dāng)焦炭前體。通常，本發(fā)明中閃蒸料流的烴分壓經(jīng)設(shè)置和控制在大約25-大約 830kPaa (4-120psia)，例如大約 35-大約 IOOkPaa (5_15psia)，例如大約 40-大約 75kPaa(6-llpsia)。
在一個實(shí)施方案中，閃蒸在至少一個閃蒸/液體分離器容器中進(jìn)行。通常，該閃蒸是有或者沒有回流的一階段方法。該閃蒸/液體分離器容器5通常在大約275-大約HOOkPagG0-205psig)的壓力下操作，其溫度通常相同于或略低于進(jìn)入該閃蒸/液體分離器容器5之前的閃蒸料流20的溫度。通常，閃蒸/液體分離器容器工作的溫度為大約310-大約540°C (600-大約1000° F)。例如，閃蒸的壓力可以為大約600-大約 1 IOOkPag (85-155psig)且所述溫度可以為大約370-大約490°C (700-920° F)。作為另一個實(shí)例，閃蒸的壓力可以為大約700-大約IOOOkPag(105-145psig)，溫度為大約400-大約 480 0C (750-900° F)。在又一個實(shí)例中，閃蒸/液體分離器容器的壓力可以為大約700-大約800kPag(105-115psia)且溫度可以為大約430-大約475°C (810-890° F)。取決于混合物料流12的溫度，正被閃蒸的混合物料流的一般大約50-大約98%，例如大約60-大約 95 %，例如大約65-大約90 %在氣相中。在一個方面中，一般操作閃蒸/液體分離器容器5來維持在該容器底部的液相處于足夠低的溫度下以防止液相熱裂化足夠迅速地發(fā)生而在該分離器底部中形成焦炭。在進(jìn)入閃蒸/液體分離器容器的閃蒸料流中使用輔稀釋蒸汽料流18會降低氣化溫度，原因在于它會降低烴的分壓(即，該蒸氣的較大摩爾比例是蒸汽)，從而會降低需要的液相溫度。將一部分外部冷卻的閃蒸/液體分離器容器底液30循環(huán)回閃蒸/液體分離器容器以幫助冷卻在該閃蒸/液體分離器容器5底部新分離的液相還可能是有幫助的。料流27可以經(jīng)由泵 37從閃蒸/液體分離器容器5的底部輸送到冷卻器28。在一個實(shí)施方案中，底液料流27可以通過冷卻器觀中進(jìn)入的原料冷卻，并相反地，加熱所述原料而幫助使系統(tǒng)的熱效率最大化。經(jīng)冷卻的料流四然后可以分流成循環(huán)料流30和輸出料流22。循環(huán)料流的溫度將通常為大約500-大約600° FQ60-315°C )，例如520-550° F(270-290°C ) 循環(huán)料流的量可以為閃蒸/液體分離器容器內(nèi)部新分離的底液的量的大約80-大約250%，例如90-225%， 例如 100-200%。在另一個方面中，一般還操作閃蒸以使閃蒸容器中的液體停留/保持時間最小化。在一個實(shí)例實(shí)施方案中，液相經(jīng)由在閃蒸/液體分離器容器底部上的小直徑"接受器"或筒體35排出該容器。通常，在所述鼓中液相停留時間少于75秒，例如小于60秒，例如少于30秒，常常少于15秒。在閃蒸/液體分離器容器中液相停留/保持時間越短，在該閃蒸/液體分離器容器底部產(chǎn)生的結(jié)焦越少。所需揮發(fā)性組分從閃蒸/液體分離器的回收方面的另一個改進(jìn)可以通過將汽提氣經(jīng)由管子33引入分離器容器5的接受器35中而達(dá)到。汽提氣可以包括任何非反應(yīng)性的氣體，例如蒸汽、氮?dú)狻N氣等，其中過度加熱的輔稀釋蒸汽是優(yōu)選的實(shí)施方案。美國公開專利申請?zhí)?006/0129012(其引入本文供參考)公開了此種系統(tǒng)。雖然料流27流出接受器35的底部是優(yōu)選的實(shí)施方案，但是料流27可以定位為接受器35的側(cè)放料(a side drawoff)或閃蒸/液體分離器容器5的下段。離開閃蒸/液體分離器容器5的氣相可以含有，例如55-70%烴和30_45%蒸汽。 氣相的終沸點(diǎn)通常小于大約760°C (1400° F)，例如小于大約590°C (1100° F)，通常小于大約565°C (1050° F)。氣相經(jīng)過塔頂管13連續(xù)地從該閃蒸/液體分離器容器5取出，該塔頂管任選地將該蒸氣輸送到離心分離器38以除去痕量的夾帶和/或冷凝的液體。蒸氣然后通常流入歧管，該歧管將該流體分布到爐子的對流段。
從閃蒸/液體分離器容器5連續(xù)取出的氣相料流13優(yōu)選在熱解爐下部對流段23中被來自該爐子輻射段40的煙道氣過度加熱，而達(dá)到例如大約425-大約 7050C (800-1300° F)的溫度。然后將該氣相引入熱解爐的輻射段40以裂化。從閃蒸/液體分離器容器取出的氣相料流13可以任選地與旁路蒸汽料流21混合然后引入爐子下部對流段23中。在旁路蒸汽21與氣相料流13的混合之后的過度加熱確保在爐子這一段中的混合物的所有組分在進(jìn)入輻射段40之前氣化。在下部對流段23中將氣相的溫度提高到大約 425-大約705°C (800-1300° F)還幫助輻射段中的操作，因?yàn)榭梢越档洼椛涔芙饘贉囟取?這導(dǎo)致在輻射段中的更小結(jié)焦可能性。然后在熱解爐的輻射段40中將經(jīng)過度加熱的蒸氣 M裂化以產(chǎn)生包含烯烴(包括乙烯及其它所需輕質(zhì)烯烴)和副產(chǎn)物的排出物，讓該排出物流到回收設(shè)備組以便產(chǎn)物回收。本發(fā)明獨(dú)特的是第一脫焦循環(huán)管57a，其從正好在傳輸管線換熱器42下游的管線 43延伸到熱解爐燃燒室中的燃燒器10之間的位置。這種系統(tǒng)允許來自脫焦循環(huán)的排出物， 例如焦炭殘余物、空氣/蒸汽混合物和CO氣體沉積在所述燃燒室內(nèi)和燃燒器之間，而導(dǎo)致焦炭殘余物的進(jìn)一步焚燒。較小流量的空氣/蒸汽混合物可以在脫焦期間經(jīng)過第二脫焦循環(huán)管57b從分離器的底部提取，并使之在注入輻射燃燒室之前與主要的脫焦循環(huán)排出物混合。這種第二空氣/蒸汽流動確保從分離器容器底部除去焦炭。因此，雖然脫焦的現(xiàn)有技術(shù)方法要求在場外的廢物處理場處理焦炭殘余物，但是本發(fā)明方法減少或消除了在熱解爐本身內(nèi)的脫焦廢物。最佳地，地面燃燒器(floor burner)例如美國專利6，877，980(該文獻(xiàn)引入本文供參考)中公開的那些用于燃燒室。重要地，將來自脫焦循環(huán)的排出物送到爐箱/燃燒器中還將由脫焦工藝產(chǎn)生的附加熱轉(zhuǎn)移到爐子對流段中，從而提高從對流段管子除去焦炭的效率。由本發(fā)明中的重質(zhì)烴原料的裂化產(chǎn)生的輻射段排出物41可以在傳輸管線換熱器 42中迅速地冷卻，而在具有蒸汽鼓47的熱虹吸裝置中產(chǎn)生高壓蒸汽48。傳輸管線換熱器中產(chǎn)生的蒸汽可以用于驅(qū)動大型蒸汽渦輪機(jī)，該大型蒸汽渦輪機(jī)給乙烯生產(chǎn)設(shè)備中其它地方使用的主壓縮機(jī)供電。為了獲得蒸汽渦輪機(jī)中的高的能量效率和電力產(chǎn)生，必須過度加熱所述傳輸管線換熱器中產(chǎn)生的蒸汽。例如，在標(biāo)稱的 10, 340kPag(1500psig)蒸汽系統(tǒng)中，蒸汽將以大約315°C (600° F)產(chǎn)生并將在爐子的對流段中過度加熱到大約425-590°C (800-大約1100° F)，例如大約455_510°C (850-大約 950° F)，然后在蒸汽渦輪機(jī)中消耗。從所述鼓取得的飽和蒸汽48優(yōu)選在高壓蒸汽過熱器組49中過度加熱。為了在所有爐子操作條件下達(dá)到最佳渦輪機(jī)入口蒸汽溫度，可以在高壓蒸汽過熱器組中使用中間減溫器(或調(diào)溫器)M。這允許過熱器49出口溫度被控制在恒定值下，而獨(dú)立于爐子負(fù)荷變化、結(jié)焦程度變化、過量氧氣水平變化和其它變量。通常，這一減溫器M將高壓蒸汽的溫度維持在大約425-大約590°C (800-大約1100° F)，例如大約450-大約540°C (850-大約 1000° F)，例如大約450-510°C (850-大約950° F)。減溫器可以是控制閥和水霧化器噴嘴。在部分加熱之后，高壓蒸汽50離開對流段并可以添加來自管線51的水的細(xì)霧，該細(xì)霧會迅速地氣化掉并降低溫度。然后將高壓蒸汽52送回到對流段待進(jìn)一步加熱并在管線53 離開以用于乙烯生產(chǎn)設(shè)施中的其它應(yīng)用，如上所述。添加到過熱器的水的量可以控制蒸汽的溫度。 為了提高控制所需重質(zhì)烴原料料流在第一管排中的結(jié)焦的能力，高壓蒸汽過熱器可以位于對流段中以致它在氣相過熱器下游(相對于煙道氣從爐子輻射段的流動)且在第一管排上游。因?yàn)閮蓚€過熱器都位于爐子煙道/對流段內(nèi)，所以它們不但用來過度加熱用于運(yùn)轉(zhuǎn)其它工藝和蒸汽渦輪機(jī)的蒸汽，而且根據(jù)需要用來驟冷爐子煙道氣。
雖然已經(jīng)參考特定的實(shí)施方案對本發(fā)明進(jìn)行了描述和舉例說明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到本發(fā)明適用于不一定在本文中舉例說明的變化方案。因此，則應(yīng)該僅根據(jù)所附權(quán)利要求書來確定本發(fā)明的真實(shí)范圍。
權(quán)利要求
1.在烴裂化爐中將含不揮發(fā)性組分的烴原料料流裂化的方法，所述烴裂化爐具有在所述爐子煙道內(nèi)的上部和下部對流加熱段、在所述下部對流加熱段下游并與其連接的輻射加熱段、在所述輻射加熱段下游并與其連接的傳輸管線換熱器、容納爐子燃燒器和所述輻射加熱段的爐箱和在所述上部和下部對流加熱段之間連接的氣/液分離器容器，所述方法包括(a)讓所述烴原料料流進(jìn)入所述上部對流段以將所述烴原料料流加熱到足以將所述烴原料料流內(nèi)的至少一部分烴閃蒸成氣相以形成氣/液料流的第一溫度；(b)讓所述氣/液料流流出所述上部對流段并進(jìn)入所述氣/液分離器以在所述氣/液分離器內(nèi)將所述氣/液料流分離成含烴氣相和含烴液相；(c)收集所述液相到所述氣/液分離器內(nèi)的底液中；(d)讓所述氣相進(jìn)入所述輻射加熱段并將所述氣相中的烴裂化以形成含烯烴的排出物料流；和(e)周期性地將空氣-蒸汽混合物注入所述對流加熱段，然后經(jīng)過所述氣/液分離器以焚燒所形成的焦炭并讓所形成的經(jīng)焚燒的焦炭殘余物/空氣-蒸汽混合物在所述爐箱內(nèi)的所述爐子燃燒器之間通過。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的將烴原料料流裂化的方法，還包括用從所述底液提取的熱將在步驟(a)之前的所述烴原料料流預(yù)加熱。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的將烴原料料流裂化的方法，還包括將稀釋蒸汽注入所述經(jīng)加熱的氣/液料流中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的將烴原料料流裂化的方法，還包括在步驟(d)之前讓所述含烴氣相進(jìn)入所述下部對流段。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的將烴原料料流裂化的方法，還包括用氣流控制系統(tǒng)改變所述爐子煙道內(nèi)的氣流，所述氣流控制系統(tǒng)包括至少一個布置在所述對流加熱段下游的與所述爐子氣流相對的爐子風(fēng)扇。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的將烴原料料流裂化的方法，還包括將汽提氣注入所述氣/液分離器的接受器段以提高烴蒸氣從所述底液的脫除。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的將烴原料料流裂化的方法，還包括在所述傳輸管線換熱器中將所述含烯烴的排出物料流驟冷，而形成蒸汽。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的將烴原料料流裂化的方法，還包括讓步驟(e)的經(jīng)焚燒的焦炭殘余物/空氣-蒸汽混合物從所述氣/液分離器經(jīng)過所述下部對流加熱段、所述輻射加熱段和所述傳輸管線換熱器，然后讓它在所述爐子燃燒器之間通過。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的將烴原料料流裂化的方法，還包括讓所述經(jīng)焚燒的焦炭殘余物/ 空氣-蒸汽混合物的一部分從所述氣/液分離器經(jīng)過所述氣/液分離器的底液出口，然后讓它在所述爐子燃燒器之間通過。
10.權(quán)利要求1的方法，用在用于減少烴裂化爐的環(huán)境足跡的方法中，所述烴裂化爐具有在所述爐子煙道內(nèi)的上部和下部對流加熱段、在所述下部對流加熱段下游并與其連接的輻射加熱段、在所述輻射加熱段下游并與其連接的傳輸管線換熱器、容納爐子燃燒器和所述輻射加熱段的爐箱和在所述上部和下部對流加熱段之間連接的氣/液分離器容器，所述方法包括(a)讓所述烴原料料流進(jìn)入所述上部對流段以將所述烴原料料流加熱到足以將所述烴原料料流內(nèi)的至少一部分烴閃蒸成氣相以形成氣/液料流的第一溫度；(b)讓所述氣/液料流流出所述上部對流段并進(jìn)入所述氣/液分離器以在所述氣/液分離器內(nèi)將所述氣/液料流分離成含烴氣相和含烴液相；(c)收集所述液相到所述氣/液分離器內(nèi)的底液中；(d)讓所述氣相進(jìn)入所述輻射加熱段并將所述氣相中的烴裂化以形成含烯烴的排出物料流；和(e)周期性地將空氣-蒸汽混合物注入所述對流加熱段，然后經(jīng)過所述氣/液分離器以焚燒所形成的焦炭并讓所形成的經(jīng)焚燒的焦炭殘余物/空氣-蒸汽混合物在所述爐箱內(nèi)的所述爐子燃燒器之間通過，以進(jìn)一步焚燒所述焦炭殘余物和將來自所述空氣-蒸汽混合物的附加熱提供到所述對流段中。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的減少烴裂化爐的環(huán)境足跡的方法，還包括讓步驟(e)的經(jīng)焚燒的焦炭殘余物/空氣-蒸汽混合物從所述氣/液分離器經(jīng)過所述下部對流加熱段、所述輻射加熱段和所述傳輸管線換熱器，然后讓它在所述爐子燃燒器之間通過。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的減少烴裂化爐的環(huán)境足跡的方法，其中提供給所述爐箱的所述附加熱在步驟(e)期間增加所述上部和下部對流段的溫度，從而提高脫焦效率。
13.權(quán)利要求1的方法，包括高的熱效率的烴裂化爐，所述烴裂化爐具有爐箱和煙道， 所述煙道包括在所述煙道內(nèi)的上部和下部對流加熱段管組，與所述上部對流加熱段的入口連接的烴原料料流入口管，布置在所述爐子外部并在所述上部對流加熱段的出口和所述下部對流加熱段的入口之間連接的氣/液分離器容器，布置在所述爐箱內(nèi)并與所述下部對流加熱段的出口連接的輻射加熱段管組，在所述爐子外部并與所述輻射加熱段連接并在其下游的傳輸管線換熱器，在所述爐箱內(nèi)的多個爐子燃燒器和脫焦循環(huán)系統(tǒng)，所述脫焦循環(huán)系統(tǒng)包括第一脫焦循環(huán)管，所述第一脫焦循環(huán)管在所述傳輸管線換熱器下游連接，延伸到所述燃燒室中并在所述爐子燃燒器之間離開。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的高的熱效率的烴裂化爐，還包括在所述氣/液分離器的底液出口和所述烴原料料流入口管之間連接的換熱器，用于從離開所述氣/液分離器的經(jīng)分離的底液提取熱并將所述熱轉(zhuǎn)移到所述烴原料料流入口管。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的高的熱效率的烴裂化爐，其中所述傳輸管線換熱器還包括在所述傳輸管線換熱器和布置在所述爐子煙道內(nèi)的另一個換熱器之間連接的冷卻劑流體管道。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的高的熱效率的烴裂化爐，其中布置在所述爐子煙道內(nèi)的所述換熱器位于所述上部和下部對流段之間。
17.根據(jù)權(quán)利要求13的高的熱效率的烴裂化爐，還包括氣流控制系統(tǒng)，所述氣流控制系統(tǒng)包括至少一個布置在所述對流加熱段下游的與所述爐子氣流相對的爐子風(fēng)扇。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的高的熱效率的烴裂化爐，其中所述氣流控制系統(tǒng)還包括風(fēng)扇緩沖器。
19.根據(jù)權(quán)利要求13的高的熱效率的烴裂化爐，其中第二脫焦循環(huán)管連接在所述氣/ 液分離器容器的底液出口的下游并與所述第一脫焦循環(huán)管連接。
全文摘要
在烴裂化爐中將含不揮發(fā)性組分的烴原料料流裂化的方法，所述烴裂化爐具有在所述爐子煙道內(nèi)的上部和下部對流加熱段、在所述下部對流加熱段下游并與其連接的輻射加熱段、在所述輻射加熱段下游并與其連接的傳輸管線換熱器、容納爐子燃燒器和所述輻射加熱段的爐箱和在所述上部和下部對流加熱段之間連接的氣/液分離器容器，所述方法包括(a)讓所述烴原料料流進(jìn)入所述上部對流段以將所述烴原料料流加熱到足以將所述烴原料料流內(nèi)的至少一部分烴閃蒸成氣相以形成氣/液料流的第一溫度；(b)讓所述氣/液料流流出所述上部對流段并進(jìn)入所述氣/液分離器以在所述氣/液分離器內(nèi)將所述氣/液料流分離成含烴氣相和含烴液相；(c)收集所述液相到所述氣/液分離器內(nèi)的底液中；(d)讓所述氣相進(jìn)入所述輻射加熱段并將所述氣相中的烴裂化以形成含烯烴的排出物料流；和(e)周期性地將空氣-蒸汽混合物注入所述對流加熱段，然后經(jīng)過所述氣/液分離器以焚燒所形成的焦炭并讓所形成的經(jīng)焚燒的焦炭殘余物/空氣-蒸汽混合物在所述爐箱內(nèi)的爐子燃燒器之間通過。
文檔編號C10G9/16GK102227488SQ200980147861
公開日2011年10月26日 申請日期2009年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月5日
發(fā)明者C·M·斯徹爾, D·B·思百斯, J·M·弗萊伊, S·安娜瑪萊 申請人:?？松梨诨瘜W(xué)專利公司