【技术实现步骤摘要】
乙烯裂解炉系统、裂解方法
[0001]本专利技术涉及乙烯裂解
，具体地，涉及一种乙烯裂解炉系统、一种裂解方法。
技术介绍
[0002]乙烯工业是石油化学工业的龙头，乙烯裂解炉是有机化工原料的主要生产装置。裂解炉所需的热量是通过燃料在位于裂解炉辐射段炉膛中燃烧器燃烧获得的，目前，燃烧都是采用天然气和空气作为燃烧介质。其中，空气中存在的大量氮气对燃烧过程毫无益处：一方面，氮气所具有的双原子对称结构，没有发射和吸收辐射的能力，削弱了炉膛内的传热效果；另一方面，燃烧产生的高温氮气最终随烟气排出，造成了很大的热损失。与此同时，燃烧过程中还会产生大量的二氧化碳，加剧温室效应，同时也与现阶段所提出的碳达峰碳中和的发展目标相悖，因此，裂解炉绿色化一直是裂解领域的研究重点。
[0003]二氧化碳广泛存在大气层中，溶解于水中。常温下，二氧化碳是无色、无味的气体，属于不活泼分子，化学性质较为稳定。二氧化碳是造成温室效应的主要气体，同时也是一种非常宝贵的资源，具有较高的民用和工业价值。我国工业所需二氧化碳多采用煅烧石灰石、利用化工和酿酒尾气等方式获得，但能耗较高，而采用空气燃烧所排出烟气的主要成分为NO
X
，二氧化碳浓度偏低，其捕获也较为困难，并且能耗及回收成本较高。
[0004]当助燃空气中氧气浓度达到90％
‑
100％时，该种燃烧状态称为纯氧燃烧，采用纯氧助燃，直接避免了常规助燃空气中大量氮气进入裂解炉内，阻断了氮的来源，有效减少NO
X
生成量的同时，可减少排烟...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种乙烯裂解炉系统，其特征在于，该系统包括：依次连接的乙烯裂解炉和CO2回收装置；所述乙烯裂解炉包括：具有下部开口的对流段和具有上部开口的辐射段，且所述对流段和辐射段通过所述下部开口和所述上部开口相连通；所述辐射段包括：裂解炉管、裂解炉膛和至少一个燃烧器；每个所述燃烧器各自独立地设置有富氧气体喷头、一级天然气通道和至少一个二级天然气通道；所述裂解炉膛用于将富氧气体和天然气进行分级燃烧，得到的分级燃烧产物将热量传递给所述裂解炉管，得到的换热后产物进入所述对流段；所述对流段用于将所述换热后产物和裂解原料进行换热，得到由所述换热后产物转变成的高温烟气，和由所述裂解原料转变成的升温裂解原料；所述CO2回收装置用于冷却回收所述高温烟气中的CO2，得到富CO2物流。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述裂解炉管设置在所述裂解炉膛内，用于将所述升温裂解原料进行裂解反应；和/或，所述富氧气体和天然气的质量流量比为0.1
‑
0.5：1，优选为0.3
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0.4：1；和/或，所述富氧气体中氧气含量为70
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100体积％，优选为90
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100体积％；氧气过剩系数为1
‑
1.5，优选为1.1
‑
1.2；和/或，所述裂解原料选自乙烷、石脑油、加氢尾油和柴油中的至少一种。3.根据权利要求1或2所述的系统，其中，所述对流段设置有裂解原料入口和高温烟气出口；和/或，所述燃烧器包括底部燃烧器和侧壁燃烧器，分别设置在所述辐射段的底部和侧壁，用于将所述富氧气体和天然气引入所述裂解炉膛；和/或，所述底部燃烧器和侧壁燃烧器的数量比为1：1.5
‑
3，优选为1：2
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2.5；和/或，所述底部燃烧器的数量≥2个，优选为2
‑
8个。4.根据权利要求1
‑
3中任意一项所述的系统，其中，所述富氧气体喷头为圆柱状喷头，且设置在所述燃烧器的中轴线上；和/或，所述富氧气体喷头的上部设置有至少一个喷孔；和/或，所述喷孔的数量≥2个，优选为3
‑
4个。5.根据权利要求1
‑
4中任意一项所述的系统，其中，基于所述天然气的总体积流量，所述一级燃气通道和二级燃气通道的体积流量比为25
‑
45：75
‑
55，优选为30
...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨士芳，王国清，刘俊杰，张利军，张兆斌，李晓锋，杨沙沙，李宏光，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：
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