一种乙烯裂解炉裂解气管线清焦系统及裂解气管线防焦与除焦的方法技术方案

本发明专利技术属于烃类加工领域，涉及一种乙烯裂解炉裂解气管线清焦系统及裂解气管线防焦与除焦的方法。该系统包括裂解气管线、至少一个焦粒捕集装置和沿物料流动方向依次设置在所述裂解气管线上的两个支路，支路一用于裂解炉正常操作工况，支路二用于裂解炉清焦工况，其中，支路一为裂解气管线顶部上抽出式或裂解气管线侧部抽出式，所述支路一上设置有裂解气大阀，支路二为裂解气管线顶部上抽出式或裂解气管线侧部顶平抽出式，所述支路二上设置有清焦阀。通过改变裂解管线的走向及设置相应的除焦装置，可使焦粒堆积下来，避免积聚；并可减少返回炉膛烧焦的物流中的焦粒，减少裂解炉对流段积灰。

【技术实现步骤摘要】
一种乙烯裂解炉裂解气管线清焦系统及裂解气管线防焦与除焦的方法
本专利技术属于烃类加工领域，更具体地，涉及一种乙烯裂解炉裂解气管线清焦系统，以及利用该系统进行裂解气管线防焦与除焦的方法。
技术介绍
随着经济的发展，对烃类化工原料的需求日渐攀升，乙烯作为一种重要的化工原料，应用市场也不断扩大。烃类裂解产乙烯是目前市场生产乙烯的主流工艺。烃类原料在裂解炉辐射段炉膛高温裂解后产生高温裂解气，经过急冷换热器冷却后进入油洗、压缩和后续的分离系统。根据不同裂解原料的情况，可选用一级急冷或多级急冷系统。裂解气自一级急冷换热器出口至油洗塔入口之间的管线称为裂解气管线。烃类高温热裂解产乙烯时，管式裂解炉辐射段炉管内表面会发生催化结焦、自由基结焦及缩聚结焦，急冷换热器管内表面会发生二次反应结焦及冷凝结焦，附着在管内壁上的焦脱落后会随裂解气进入分离急冷系统，这些焦粒会造成急冷油循环系统过滤器的堵塞，危及装置的稳定运行。乙烯裂解炉在不同的操作工况下，在生产过程中由于高温会产生焦炭，因而裂解气或清焦气中会含有焦粒。目前裂解炉除焦的方式一般是针对在辐射段炉管和换热管内壁沉积的焦，定期停炉进行烧焦，排出的烧焦物通过旋风分离、湿式除焦或者返回裂解炉炉膛的方式处理。这样除焦处理方法并没有解决裂解炉正常运行时，裂解气中夹带的焦粒进入下游系统的问题。乙烯装置里一种防焦方式是针对急冷油系统设置的除焦装置，在油洗塔塔釜出口，急冷油循环泵前设置过滤器捕集焦粒或设置旋液分离器，减少焦粒进入后续的急冷油循环系统，但是过滤器会经常堵塞，因而需要频繁清理。乙烯装置里另外一种裂解气管线防焦方式是在多级急冷系统的裂解气管线中设置多级捕集装置，该方法的缺陷之一是没有通过调整裂解气管线走向来防止裂解气大阀处的结焦，另外裂解气管线所设的多级捕焦装置增加了成本。因此，需要开发一种新的防焦方法。公开于本专利技术
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本专利技术的一般
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何型式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：解决上述现有技术中存在的问题，提供一种乙烯裂解炉裂解气管线清焦系统，以及利用该系统进行裂解气管线防焦与除焦的方法。通过改变裂解管线的走向及设置相应的除焦装置，可使焦粒堆积下来，避免积聚在清焦阀前或进入裂解气大阀的间隙卡塞大阀使得大阀难以操作或减少下游过滤器的清理；可减少返回炉膛烧焦的物流中的焦粒，减少裂解炉对流段积灰。本专利技术的第一方面提供一种乙烯裂解炉裂解气管线清焦系统，该系统包括裂解气管线、至少一个焦粒捕集装置和沿物料流动方向依次设置在所述裂解气管线上的两个支路，支路一用于裂解炉正常操作工况，支路二用于裂解炉清焦工况，其中，支路一为裂解气管线顶部上抽出式或裂解气管线侧部抽出式，所述支路一上设置有裂解气大阀，支路二为裂解气管线顶部上抽出式或裂解气管线侧部顶平抽出式(即支路二管线顶部与裂解气管线顶部齐平)，所述支路二上设置有清焦阀，所述焦粒捕集装置中的至少一个设置在裂解气管线下游的末端。根据本专利技术，具体地，当支路一为裂解气管线顶部上抽出式时，支路一包括顶部上抽出段和水平布置段，所述裂解气大阀设置在支路一的水平布置段。根据本专利技术，具体地，当支路二为裂解气管线顶部上抽出式时，支路二包括顶部上抽出段和水平布置段，所述清焦阀设置在支路二的水平布置段。进一步地，当裂解炉裂解气相原料时，支路一和支路二的设置方式选自以下方式之一：(1)支路一为裂解气管线顶部上抽出式，支路二为裂解气管线侧部顶平抽出式；(2)支路一为裂解气管线顶部上抽出式，支路二为裂解气管线顶部上抽出式；(3)支路一为裂解气管线侧部顶平抽出式(即支路一管线顶部与裂解气管线顶部齐平)，支路二为裂解气管线侧部顶平抽出式；(4)支路一为裂解气管线侧部顶平抽出式，支路二为裂解气管线顶部上抽出式。进一步地，当裂解炉裂解液相原料时，支路一和支路二的设置方式选自以下方式之一：(1)支路一为裂解气管线侧部底平抽出式(即支路一管线底部与裂解气总管管线底部齐平)，支路二为裂解气管线侧部顶平抽出式；(2)支路一为裂解气管线侧部底平抽出式，支路二为裂解气管线顶部上抽出式。根据本专利技术，优选地，支路一的远离裂解气管线的一端通向下游分离系统，支路二的远离裂解气管线的一端连接清焦系统。根据本专利技术，支路一和支路二可位于裂解气管线的同侧或相对的两侧。本专利技术中，裂解气大阀与清焦阀均应水平布置。本专利技术中，所述焦粒捕集装置可以为一个或多个，除至少一个设置在裂解气管线下游的末端外，还可以设置在其他焦粒易于聚结的位置。所述焦粒捕集装置可以采用本领域常规的各种结构，优选为带法兰的弯头结构。本专利技术的第二方面提供一种利用上述系统进行裂解气管线防焦与除焦的方法，该方法包括：在裂解炉正常操作工况下，裂解炉产生的裂解气经过急冷系统急冷，然后进入裂解气管线，通过设置有裂解气大阀的支路一通向下游分离系统；在裂解炉清焦工况时，裂解炉产生的清焦气经过急冷系统急冷，然后进入裂解气管线，通过设置有清焦阀的支路二进入清焦系统除焦；工艺过程中产生的焦粒通过焦粒捕集装置进行收集。根据本专利技术，优选地，清焦气进入清焦系统除焦后排入大气或送入裂解炉辐射段炉膛进行焚烧处理。根据本专利技术，优选地，所述裂解气的温度为150～900℃，压力为0.04～0.07MPaG，裂解气操作的线速度为5～60m/s。本专利技术中，裂解气管线经急冷系统后水平走向至两个支路的分支点，当裂解炉裂解气相原料时，裂解气经裂解气大阀前均是气相状态，裂解气大阀所在的支路一可采取顶部向上抽出的方式，顶部向上抽出的方式可减少裂解气管线中的焦粒通过裂解气大阀进入下游分离系统，并减少裂解气大阀的结焦。支路一也可从裂解气管线侧部顶平抽出，根据管线的走向，在裂解气大阀前可设置捕焦装置对焦粒进行捕集。清焦阀所在的支路二，可采取侧部顶平抽出的方式，这种方式可促使焦粒更多的聚集在捕集装置中。支路二也可采取顶部向上抽出的方式，向上抽出的方式可减少清焦气中的焦粒通过进入清焦阀，并减少清焦阀的结焦。当裂解炉裂解液相原料时，由于裂解气管线中有急冷油的加入，裂解气经裂解气大阀前是两相流状态，此时支路一不能采取在裂解气管线顶部上抽出的方式，但是可采取在裂解气管线侧部底平抽出的方式，并可在裂解气大阀前设置捕焦装置对焦粒进行捕集。清焦阀所在的支路二，可采取侧部顶平抽出的方式，这种方式可促使焦粒更多的聚集在捕集装置中。支路二也可采取顶部向上抽出的方式，向上抽出的方式可减少清焦气中的焦粒通过进入清焦阀，并减少清焦阀的结焦。本专利技术的有益效果：1、本专利技术提供的系统和方法可避免裂解气大阀及清焦阀因焦粒的堆积而发生阻塞，有效解决裂解气大阀开关困难问题。2、相比现有技术中的清焦方式，本专利技术提供的系统和方法可以充分利用裂解气管线布置，减少除焦装置的投资费用，并避免除焦装置内焦粒返混至裂解气管线下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种乙烯裂解炉裂解气管线清焦系统，其特征在于，该系统包括裂解气管线、至少一个焦粒捕集装置和沿物料流动方向依次设置在所述裂解气管线上的两个支路，支路一用于裂解炉正常操作工况，支路二用于裂解炉清焦工况，其中，支路一为裂解气管线顶部上抽出式或裂解气管线侧部抽出式，所述支路一上设置有裂解气大阀，支路二为裂解气管线顶部上抽出式或裂解气管线侧部顶平抽出式，所述支路二上设置有清焦阀，所述焦粒捕集装置中的至少一个设置在裂解气管线下游的末端。/n

【技术特征摘要】
1.一种乙烯裂解炉裂解气管线清焦系统，其特征在于，该系统包括裂解气管线、至少一个焦粒捕集装置和沿物料流动方向依次设置在所述裂解气管线上的两个支路，支路一用于裂解炉正常操作工况，支路二用于裂解炉清焦工况，其中，支路一为裂解气管线顶部上抽出式或裂解气管线侧部抽出式，所述支路一上设置有裂解气大阀，支路二为裂解气管线顶部上抽出式或裂解气管线侧部顶平抽出式，所述支路二上设置有清焦阀，所述焦粒捕集装置中的至少一个设置在裂解气管线下游的末端。


2.根据权利要求1所述的乙烯裂解炉裂解气管线清焦系统，其特征在于，当支路一为裂解气管线顶部上抽出式时，支路一包括顶部上抽出段和水平布置段，所述裂解气大阀设置在支路一的水平布置段；
当支路二为裂解气管线顶部上抽出式时，支路二包括顶部上抽出段和水平布置段，所述清焦阀设置在支路二的水平布置段。


3.根据权利要求2所述的乙烯裂解炉裂解气管线清焦系统，其特征在于，当裂解炉裂解气相原料时，支路一和支路二的设置方式选自以下方式之一：
(1)支路一为裂解气管线顶部上抽出式，支路二为裂解气管线侧部顶平抽出式；
(2)支路一为裂解气管线顶部上抽出式，支路二为裂解气管线顶部上抽出式；
(3)支路一为裂解气管线侧部顶平抽出式，支路二为裂解气管线侧部顶平抽出式；
(4)支路一为裂解气管线侧部顶平抽出式，支路二为裂解气管线顶部上抽出式。


4.根据权利要求2所述的乙烯裂解炉裂解气管线清焦系统，其特征在于，当裂解炉裂解液相原料时，支路一和支路二的设置方式选自以下方式之一：...

【专利技术属性】
技术研发人员：何细藕，赵永华，白飞，李昌力，
申请(专利权)人：中国石化工程建设有限公司，中石化炼化工程集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11