烃的蒸汽裂化装置的除焦方法及相应的蒸汽裂化装置制造方法及图纸

一种烃蒸汽裂化装置的内壁除焦的方法。该方法是将非常小的固体颗粒注入烃进料，而烃进料则流过蒸汽裂解炉（１０）的管道（１２）及间接急冷器（１６）。在间接急冷器的出口有一个旋风分离器，它将固体颗粒从气体产物中分出，并使固体颗粒在与液体或气体混合并加压后循环裂化装置。本发明专利技术也涉及了使该方法运作的蒸汽裂化装置。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及烃的蒸汽裂化装置的除焦方法以及包含实施该方法所用设施的蒸汽裂化装置。在包括蒸汽裂化炉和后面通常连接的裂化气间接急冷锅炉的烃蒸汽裂化装置中，为除去装置内壁上积附的焦炭，常见的做法是使用基于空气-蒸汽混合物的氧化在用的化学除焦法。为此，必须中断蒸汽裂化装置的操作，并使之与下游的设备分隔。还可以通过选择性加氢，使用过热加热至高温的蒸汽作氧化剂，这时没有必要把蒸汽裂化装置分隔，但仍需要中断其操作。而且，与上述方法相比，除焦的进行更缓慢。上述两种先有技术的方法不适于蒸汽裂化炉出口端的间接急冷锅炉的完全除焦。为此，必须经常使整个完全停工，用能碎裂积炭层的水力方法（压力极高的水射流）对急冷锅炉除焦。有时也采用水力喷砂方法，较大的砂粒与水在高压下一起喷射出，以助于破碎积炭层;或者采用机械方法。对具有由小直径直线管构成，每根管通过其各自的急冷换热器延伸的单程炉的蒸汽裂化装置，也提出了一种除焦方法。该方法是用蒸汽对炉的内壁进行化学除焦，使一部分积炭以碎片或鳞片的形式从内壁上脱落，这些碎片或鳞片进而使下游换热器壁上的积炭碎-->裂。因此，该方法可同时对裂化炉和间接急冷器除焦。但是仍需要中断蒸汽裂化装置的操作。最后，还提出了各种不同的、主要是向装置中喷射固体颗粒的方法。一种方法是建立一惰性气流，将相对较大颗粒（250μm至2500μm）的金属颗粒经炉内传送至排入大气环境中。另一种方法建议将砂注入液烃进料，在蒸汽裂化装置中连续进行喷砂。砂粒（平均粒径200μm至1000μm的标准砂粒）穿国裂化炉和间接急冷锅炉，最终被捕集在直接急冷重油中。此处所述最后一种方法的缺点是它还不可能被采用，原因是，除非设立一个非常复杂且耗资的分离和洗涤颗粒的系统，否则不太可能在不夹带重油内所含的难以气化的重焦油的情况下将砂粒与直接急冷的重油分离，造成的实际结果是砂粒不适于循环操作，急冷油即使作为燃料也是不可用的;对装置的连续喷砂还将造成对原料和裂化产物所流经管线的严重、甚至是损坏性的磨蚀;以及向液体进料注入砂粒将有在烃压力蒸发区积聚固体沉积物的风险。本专利技术的目的是提供一种避免现有技术方法中缺陷的烃蒸汽裂化装置的除焦方法。本专利技术的另一目的是提供一种上述方法，使之有可能对装置的裂化炉以及间接急冷锅炉除焦，其中不必停止装置的操作，没有损坏装置本身的危险，且不会对装置的下游部分造成固体颗粒的污染。为此，本专利技术提出了一种烃蒸汽裂化装置的除焦方法，该方法是通过磨蚀除去至少一部分装置内壁上的积炭，特别是蒸汽裂化炉-->和间接急冷锅炉内壁上的积炭，磨蚀是用高速定向气流传送的固体颗粒进行的，该方法的特征在于除焦在装置的运行中进行，定向气至少部分由烃进料与蒸汽混合物构成，定向气中含有平均直径小于150μm的固体颗粒，固体与气体之比很低，使得定向气和固体颗粒混合物作为一种具有轻度磨蚀能力的气体。本专利技术的方法不采用大量颗粒激烈碰撞以粉碎装置内壁上积炭的方法，使之有可能将积炭轻度磨蚀，对装置的内壁没有任何危险。本专利技术的方法可以对蒸汽裂化炉和间接急冷锅炉同时除焦，例如，可以在间接急冷锅炉的入口处增加气流传送的固体颗粒的量，以补偿气流通过锅炉的低速度。还可以通过相继注入与稀释蒸汽一起送入的上述颗粒在对流区，特别在其干点除焦。在本专利技术的描述中，术语“除焦”是指器壁上积炭的至少一部分有效脱除（降低或除去已经形成的积炭层，或终止积炭层蓄积或降低其速率）。根据本专利技术的另一特征，定向气和固体颗粒混合物在蒸汽裂化炉出口处冷却至低于600℃的中间温度，选择所述中间温度为防止任何液体冷凝，在至少一个旋风分离器中将至少主要部分的固体颗粒与载气分离，然后提高旋风分离器中与气体分离的至少部分固体颗粒的压力，颗粒经蒸汽裂化终止循环。在适当条件下，一个旋风分离器或两个串连的旋风分离器的效率可达到或超过95%，甚至可达99%，这意味着离开旋风分离器的气体产物基本不含固体颗粒。此外，由于残留的颗粒粒度很小，它-->们对旋风分离器下游部分的装置基本没有影响。用于将固体颗粒分离出的旋风分离器不经受很高的温度，因此可用低合金钢制成，即可用相对价廉的钢制成。在旋风分离器出口处的直接急冷过程中通过对定向气进行液体注射，捕集残留的固体颗粒，因此在进入压缩区前，裂化气已经完全不含固体颗粒。最后还应指出，在裂化炉出口处对蒸汽裂化产物的有限度的冷却可显著地降低化学反应速率，由此防止产物在旋风分离器中的过度裂化。采用的固体颗粒的平均直径宜在约5μm至约100μm的范围内，固/气比低于10%（重量），宜在0.01-10%（重量）范围内，更好为0.1-8%（重量）。颗粒数量应低得足以确保颗粒间几乎不相撞;从而使该混合物的表现象一种气体而不是夹带床或流化床。由于湍动力的存在，极细的颗粒基本上完全分散在气体整体中。由此得到在其体积中含有颗粒的气体，通过众多低能量碰击，固体颗粒适于提供轻度磨蚀作用，由此将积炭磨掉而不是将其破碎成大片。裂化炉内颗粒的速度为70-480米/秒，宜为130-480米/秒，更好为130-300米/秒。在急冷锅炉中，颗粒的速度为40-150米/秒。最适宜的颗粒数量取决于颗粒本身的性质，炭沉积的速率（这取决于原料的性质）以及速度和湍动等局部条件。可取的是，固体颗粒的平均粒径为4μm或5μm至85μm，固/气比0.1-8%（重量），例如0.1-3%（重量）。固体颗粒可在不同的部位注入装置，例如在蒸汽裂化炉的一个-->点或两个点上和在间接急冷锅炉的入口。由此可使除焦适应于蒸汽裂化炉的构型并优化间接急冷锅炉的除焦。根据本专利技术的另一特征，可使旋风分离器中与载气分离的固体颗粒与水或基本不含热解重质芳香化合物的液烃（例如待裂化的烃进料馏分）混合，然后用泵将固体颗粒和液体的混合物循环到装置中。颗粒-液体混合物的流量和温度的选择应使得在将混合物注入蒸汽裂化装置时产生即时汽化。有利的是，为使上述液体和离开旋风分离器的固体颗粒接触，应使液体由其来源线路连续流动，在固体颗粒到达的位置的周围和下部形成润湿壁。这可防止固体颗粒在所述壁上积聚，也可防止形成液滴。液滴可导致未被连续流冲走的固体颗粒附着在润湿壁上，从而阻碍固体颗粒进料管。为提高固体携带和壁冲洗效果，可以旋流形式送塌入液流（使其旋转）。另一可选择的方法是，将离开旋风分离器的颗粒收集在罐中，将罐隔离，然后用过热蒸汽加压，通过该蒸汽将至少部分颗粒循环至装置中。有利的是，用于本专利技术的固体颗粒是用气体喷雾形成的基本球形的无机或金属颗粒，例如基于二氧化硅硫或氧化铝的多孔颗粒。这些颗粒例如也可由催化裂化已经用过的催化剂颗粒（平均直径60μm-80μm）构成。固体颗粒也可由两种路线颗粒的混合物构成，一种是在蒸汽裂-->化条件下相对较软的炭-催化金属颗粒，另一种是较硬和磨蚀性强的类型。在本专利技术的磨蚀气体条件下还可使用其它颗粒，例如炭粒，碎煤，水泥，矿物，铸铁，钢，碳化物，钨铬钴颗粒以及角状颗粒。相对较软的炭-催化金属颗粒易于在装置内壁裸露的金属部分留下痕迹，即其催化作用导致保护性炭层覆盖上述部分以保护基免受过度磨蚀。根据本专利技术的另一特征，该方法还在于使一层炭在蒸汽裂化炉内壁上形成，并通过用上述固体颗粒磨蚀使该炭层的厚度保持在预定的平均值范围内。该炭层实际上是其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烃蒸汽裂化装置的除焦方法，该方法包括通过磨蚀除去至少一部分沉积在该装置内壁，特别是蒸汽裂化炉（１０）和间接急冷器（１６，５８）的内壁上的焦炭，该磨蚀是通过用高速流动的定向流体来输送固体颗粒而造成的；该方法的特征在于在进行除焦的同时，装置不间断操作，该定向气体至少部分是由混有蒸汽的烃进料构成，定向气体含有平均直径小于１５０μｍ的颗粒，且固气比很低，这样一来，定向气体和固体颗粒的混合物就可以成为一种可进行轻度磨蚀的气体。

【技术特征摘要】
FR 1989-7-12 89 09373;FR 1989-7-12 89 09375;FR 1981、一种烃蒸汽裂化装置的除焦方法，该方法包括通过磨蚀除去至少一部分沉积在该装置内壁，特别是蒸汽裂化炉(10)和间接急冷器(16，58)的内壁上的焦炭，该磨蚀是通过用高速流动的定向流体来输送固体颗粒而造成的；该方法的特征在于在进行除焦的同时，装置不间断操作，该定向气体至少部分是由混有蒸汽的烃进料构成，定向气体含有平均直径小于150μm的颗粒，且固气比很低，这样一来，定向气体和固体颗粒的混合物就可以成为一种可进行轻度磨蚀的气体。2、权利要求1的方法，其特征在于使定向气体和固体颗粒的混和物在蒸汽裂解炉10的出口处冷却至低于600℃的中等温度，该温度的选择应避免任何液体的冷凝，然后使至少大部分固体颗粒在至少一个旋风分离器28中从介质气体中分出，使在旋风分离器（28）中从气体中分出的至少一部分固体颗粒的压力升高，使颗粒在蒸汽裂解装置中循环。3、权利要求1或2的方法，其特征在于所述固体颗粒的平均粒径约为5～100μm，固气比为约为0.01～10%（重量），颗粒通过裂解炉的速度约为70～480m/s。4、权利要求3的方法，其特征在于固体颗粒的平均直径约为5-86μm，固气比约为0.1～8%（重量），颗粒在炉子中的速度约为130-300m/s。5、上述权利要求中任何一项的方法，其特征在于送入所述装置的固体颗粒被注入喷到装置中的多个点上，特别是注入裂解炉（10）中的一个或多个区中，或者在入口处被注入间接急冷器（16，58）中，或者依次被注入烯释蒸汽中以便在对流区除焦。6、权利要求2～5中任一项的方法，其特征在于使在旋风分离器（28）中从定向气中分出的固体颗粒与水或基本上不含热裂重质芳香化合物烃液体（36）混合，根据需要，该液体可以是要进行裂解的烃进料的一个馏分，其特征还在于使固体颗粒和液体的混合物用泵循环进入该装置中。7、权利要求6的方法，其特征在于为了使该液体与离开旋风分离器28的固体颗粒相接触，要使液体从供液管连续流出并流过处在靠近及低于颗粒到达区的壁从而形成湿润壁。8、上述权利要求中任一项的方法，其特征在于固体颗粒基本上是球形的，例如通过气体喷雾而形成的金属或无机物球。9、权利要求8的方法，其特征在于该颗粒是以二氧化硅或氧化铅为基的多孔无机物球，例如废旧的用于催化裂化的催化剂球。10、上述权利要求的任一项的方法，其特征在于所述颗粒是含有二种类型的颗粒的混合物，其中一种是在蒸汽裂化条件下较软的催化焦炭的金属颗粒，另一种颗粒较硬且更具磨蚀性。11、上述权利要求中任一项的方法，其特征在于该方法包括使裂化装置的内壁上形成一层焦炭层，然后通过使用上述固体颗粒进行的磨蚀，即通过将在管道中的压降维持在比干净管道的压降高得多的水平上，来使该焦炭层的平均厚度维持在一个予定值附近。12、一种蒸汽裂化装置，该装置包括一个带有输送烃进料的管子（12）的蒸汽裂化炉（10），一个用来急冷离开裂化炉的气体气物的间接急冷器（16，58），以及一个通到间接急冷器的液体注射直接急冷器，其特征在于该装置包括一个能在装置不间断操作的情况下将固体颗粒注入流过装置的气态烃进料中的器具，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃力克朗莱，
申请(专利权)人：石油和石油化工工艺公司，埃力克朗莱，
类型：发明
国别省市：FR[法国]