轻质和重质烃进料的蒸汽裂化方法和装置制造方法及图纸

一种在带有对流区（Ａ）和辐射区（Ｂ）的裂化炉（１０）中对烃进行蒸汽裂化的方法，其中，该方法包括轻质烃进料（１）预裂化的第一步骤以及该预裂化的轻质烃进料（７）和重质烃进料（２）的混合物进行最终共裂化的第二步骤，其特征在于，该方法还包括下述步骤： （ａ）在对流区（Ａ）中对两种进料（１，２）分别进行预热，其中每种进料的预热温度保持在各自起始裂化温度以下， （ｂ）预裂化（５）预热的轻质烃， （ｃ）将预裂化的轻质烃（７）与预热的但没有预裂化的重质烃（８）混合，以形成混合料流（９）； （ｄ）通过将该混合物引入炉（１０）的辐射区（Ｂ），而使混合料流（９）的温度急剧升至高于起始裂化温度的温度， （ｅ）在炉（１０）的辐射区（Ｂ）中进行最终的共裂化， （ｆ）在炉（１０）外进行共裂化所产生的裂化气的冷却（１５）。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
轻质和重质烃进料的蒸汽裂化方法和装置本专利技术涉及在带有对流区的辐射区的裂化炉中对烃进行蒸汽裂化的方法，其中该方法包括有轻质烃进料预裂化的第一段和随后的该预裂化轻质烃进料和重质烃进料的混合物进行共裂化的第二段。此外，本专利技术还涉及用于烃蒸汽裂化的装置，该装置包括有：带对流区和辐射区的裂化炉，在对流区中用于轻质烃进料进行预热的至少一根预热管，其中该预热管在下游的辐射区中与至少一根轻质烃进料进行裂化的裂化管连接，以使轻质烃进行预裂化，以及至少一根用于重质烃进料在对流区内进行预热的预热管。蒸汽裂化的方法已众所周知，是石油化学中最重要的方法之一。首先将由烃和水蒸汽组成的进料进行汽化，然后在蒸汽裂化炉的对流区中进行预热。在裂化炉的辐射区中使该料的温度急剧升至超出起始裂化温度，并在裂化气冷却和裂化产品馏出之前，发生裂化乃至在更高的温度下进行裂解。本专利技术的范围内，“进料”应理解为烃和水蒸汽的混合物。这不仅适合于轻质进料，而且也适合于重质进料。进料可表示裂化前的混合物，或者裂化期间的混合物。进料之间的区别，在于进料裂化之前物料中的含烃馏分的不同(没有水蒸汽的馏分)，烃的种类以及是否与水蒸汽混合。通常，预热温度在450和650℃之间，裂化温-->度(裂化炉的出口温度)在780和920℃之间。高的温度区间通常涉及最轻质的进料，而低的温度区间相应于重质进料。对于进料而言，在对流区中应避免发生裂化。根据本专利技术的“起始裂化温度”表示：开始产生明显的烃裂化的温度，高于此温度则进行快速裂化。起始裂化温度主要取决于进料的组成。对于专业技术人员来说，起始裂化温度是已知的。对于本专利技术所述的进料组成，例如，适合于下列不同的温度值：进料中含烃馏分的组成      起始裂化温度C2-C3-C4               720℃粗汽油                    710℃煤油，常压瓦斯油          690℃真空瓦斯油                680℃这些温度均为常用的温度值。因此，通常不能给出准确温度值，表中这些温度可能有10-20K的温度差。上述温度值相应于很低的裂化速度。与之相比，在较高的裂化速度时，裂化温度通常至少应比上述的温度值高出100K。这样的温度通常为裂化炉出口的温度。根据专业技术人员已知的方式方法，为求得进料的温度急剧升至起始裂化以及更高的温度，因为这对收率有益。另外，快速冷却对收率同样也有益。在该过程中温度的改变呈“二次幂的”温度分布曲线。一般应避免的是，对过多的含有很轻和很重馏分的烃进行裂化，因为这种混合物方式的裂化将导致，或者是轻质馏分不充分的裂化，或者是重质馏分过分的裂化。-->事实上，在给定的炉中必须在较高的温度下，使轻质的、耐热的馏分发生裂化，从而达到较高的裂化强度。通过裂化条件和一定的参数，如在裂化炉中进料的停留时间，温度和稀释程度，可测定裂化强度。同时，裂化强度反过来又表明了停留时间和温度。裂化强度可根据专业人员已知的、不同的指数(例如根据KSF指数)进行测量。对于下述实施方案，将裂化指数定义为在相同的条件如相同的温度、停留时间和稀释程度下裂化的正戊烷进料的转换率。除了不使用某些专用炉(例如供脱碳乙烷用的裂化炉)，通常应避免相同裂化强度下对混合物中过分悬殊的馏分的共裂化。对于“共裂化”，应理解为轻质和重质烃进料混合裂化的处理过程。通常，重质烃进料占主要成份。对于具有不同裂化强度的轻质烃进料和重质烃进料而言，有许多轻质进料和重质进料进行共裂化的方法。除了应避免太弱或太强的裂化作用以外，这些方法的目的在于，将高温下存在的、耐热的预裂化的轻质烃和在更高温度被裂解的轻质烃的能量用于重质进料的裂化，特别是通过混合立即将预热的重质进料加热至其起始裂化点以上。这些方法的第二个目的在于，作为用作稀释剂的预裂化的轻质进料，至少能部分替代稀释重质进料用的水蒸汽。另外还建议，将少量重质进料(通常是瓦斯油)注入到粗汽油的裂化汽中。被加入的重质进料在这种情况下被剧烈降解(例如以粗汽油为准的10％)，从而使-->混合物处于瓦斯油的裂化温度。还建议了通常称作“双裂化”的方法(见EP-B-0110433)，在此情况下，在重质进料与已裂化的轻质进料混合之前，将重质进料先进行预裂化。该方法在一定情况下能提高重质进料的百分比，并且能实现以水蒸汽部分地替代预裂化的轻质进料。不过不希望重质进料的温度急剧升高，因为这将使重质进料在很弱的稀释作用下(0.2以下)被预裂化。此外，在最后的共裂化期间，限制了轻质进料的进一步的转化，这是因为重质进料已预裂化，最后的共裂化只能在降低的裂化强度下进行。本专利技术的任务是提供前述方式的方法和装置，它们能保留上述方法所述的优点，同时没有所述的缺点。这意味着本专利技术应同时满足下列的可能性：-使用比重质进料更少量的轻质进料，以致在蒸汽裂化时产生有益的作用；或者使用在主进料(例如粗汽油)中含量较少的、回流的轻质馏份(C2-C4)的重新裂化物；-优选重质进料的急剧升温；-在共裂化期间，获得轻质进料的最大的转化率，而不会出现碳化问题。本专利技术的另一任务在于，提供前述方式的方法和装置，其中，共裂化以大而稳定的反应速度在蛇管中进行。此外，该方法和装置应该是经济的，并且能很容易控制裂化参数。该任务将通过本专利技术的方法完成，该方法包括下述步骤：(a)在对流区中对两种进料流分别进行预热，其-->中每种进料的预热温度保持在各自起始裂化温度以下，(b)预裂化预热的轻质烃，(c)将预裂化的轻质烃与预热的但没有预裂化的重质烃混合以形成混合料流，(d)通过将该混合物引入炉的辐射区，而使混合料流的温度急剧地升至高于起始裂化温度的温度，(e)在炉的辐射区中进行最后的共裂化，(f)在炉外冷却共裂化所产生的裂化气。借此，可有效地安排包括步骤a)-c)的本专利技术的方法：(a)在对流区中将两种进料分别预热至300℃以上，(b)在780-920℃，优选在800-900℃使预热的轻质烃进行预裂化，(c)将预裂化的轻质烃与预热的但没有预裂化的重质烃混合以形成混合料流，其中在混合前这样来分别设定两种料流的量和温度，以致使混合料流的温度高于400℃，低于起始裂化温度。本专利技术的方法具有一系列重要的优点：第一个优点是，对于重质进料，实现了重要的额外的(最大的)裂化：实际上，重质进料没被预裂化，并且在低于起始裂化温度形成了两种进料的混合物，在混合物急剧升温和共裂化期间，相应地也达到了重质进料完全裂化的裂化强度。与已知的方法相反，该完全的裂化强度。使得轻质烃能够进行额外的、最大的裂化。这对于非常耐热的轻质进料如乙烷，有很重要的意义。一般在转化率高约60-65％时，轻质进料不能或至少不能单独的在没有-->较大的碳化问题下进行裂化。本专利技术的方法能使共裂化的转化率提高，以致能得到约70-85％的总转化率。另外，由于混合物所需的温度较低，也由于轻质进料在预裂化结束时的温度很高，能投入比轻质进料多得多的预热的(较冷)重质进料。对于来自后处理的处理步骤的轻质进料，例如对由分馏、回流的C2-C5(例如乙烷，C4和/或C5馏分)轻质烃馏份组成的进料而言，该方法是特别适宜的。此外，还可通过主进料(重质进料)如粗汽油的裂化而得到轻质进料。在这种情况下，回流馏份的量勉强超过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1、一种在带有对流区(A)和辐射区(B)的裂化炉(10)中对烃进行蒸汽裂化的方法，其中，该方法包括轻质烃进料(1)预裂化的第一步骤以及该预裂化的轻质烃进料(7)和重质烃进料(2)的混合物进行最终共裂化的第二步骤，其特征在于，该方法还包括下述步骤：(a)在对流区(A)中对两种进料(1，2)分别进行预热，其中每种进料的预热温度保持在各自起始裂化温度以下，(b)预裂化(5)预热的轻质烃，(c)将预裂化的轻质烃(7)与预热的但没有预裂化的重质烃(8)混合，以形成混合料流(9)；(d)通过将该混合物引入炉(10)的辐射区(B)，而使混合料流(9)的温度急剧升至高于起始裂化温度的温度，(e)在炉(10)的辐射区(B)中进行最终的共裂化，(f)在炉(10)外进行共裂化所产生的裂化气的冷却(15)。2、如权利要求1的方法，其特征在于，包括a)-c)的步骤：a)在对流区(A)中将两种进料(1，2)分别预热至300℃以上的温度，b)在780-920℃、优选800-900℃使预热的轻质烃进行预裂化(5)，c)将预裂化的轻质烃(7)与预热但没有预裂化的重质烃(8)混合以形成混合料流(9)，其中通过分别控制混合前两种料流(7，8)的量和温度，使得混合料流(9)的温度高于400℃，低于起始裂化温度。3、如权利要求1或2的方法，其特征在于，在混合料流(9)混合之后，先将其分成许多单独料流(12)引入到辐射区(B)，以使混合料(13)突然升至其起始裂化温度。4、如权利要求3的方法，其特征在于，将低于两种进料(7，8)的起始裂化温度下的混合料流(9)分成单独料流(12)。5、如权利要求1-4之一的方法，其特征在于，轻质烃进料(1)中含烃馏份的量低于两种进料(1，2)中含烃馏份总量的50％，优选4-45％，特别优选5-35％。6、如权利要求1-5之一的方法，其特征在于，轻质烃进料(1)中的含烃馏份的平均分子量为25-60，并且绝大部分由C2-C5的烃组成。7、如权利要求6的方法，其特征在于，轻质烃进料(1)中含烃馏份主要包括由乙烷和回流的、不饱和的馏份组成的烃的混合物。8、如权利要求6或7的方法，其特征在于，烃质烃进料(1)中的含烃馏份绝大部分由主要是回流的乙烷组成。9、如权利要求1-8之一的方法，其特征在于，重质烃进料(2)中的含烃馏份的平均分子量为70-500。10、如权利要求1-9之一的方法，其特征在于，重质烃进料(2)中的含烃馏份绝大部分由真空瓦斯油和真空馏出油这样的重质馏份组成。11、如权利要求1-10之一的方法，其特征在于，在将预裂化的轻质烃(7)与预热的重质烃(8)混合之前，将预裂化的轻质烃(7)在基本绝热的区(6)中进行轻微的老化，这样预裂化的轻质烃(7)的温度轻微降低，优选降低10-50℃。12、如权利要求1-11之一的方法，其特征在于，在混合之前这样来确定两种烃(7，8)的温度和量，以致使预热的重质烃(8)不是在混合前完全汽化，而是通过与至少部分预裂化的轻质烃(7)的混合而使之完全汽化。13、一种烃蒸汽裂化的装置，包括：a)一个带有对流区(A)和辐射区(B)的裂化炉(10)，b)至少一根在对流区(A)中的用于轻质烃进料(1)进行预热的预热管(3)，其中该预热管在下游的辐射区(B)中与至少一根裂化管(5)连接，以使轻质烃进料(1)进行预裂化，和c)至少一根用于重质烃进料(2)在对流区(A)内进行预热的预热管；其特征在于，该装置还包括：d)形成混合料流(9)的混合区，该混合区至少有一根引入至少一部分预裂化轻质烃用的进口管(7)，该进口...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·埃里克·朗格莱，
申请(专利权)人：林德股份公司，石油和石油化学加工有限公司，
类型：发明
国别省市：