【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]蒸汽裂解通常是在具有辐射段和对流段的蒸汽裂解炉中进行,炉子的辐射段和对流段部分通常保持在或接近环境压力。辐射段底部和/或侧壁上通常设置有燃烧器,天然气和空气作为燃烧介质,经燃烧器进入裂解炉膛内发生燃烧反应,反应产生的高温烟气从辐射段向上行进,通过对流段,然后经由裂解炉上部的烟气出口排出。高温烟气在经过裂解炉对流段时,会与位于对流段换热管内的烃类裂解原料进行换热,使得裂解原料预热、汽化并过热至初始裂解温度。达到初始裂解温度的裂解原料随后进入位于裂解炉辐射段的裂解炉管内发生裂解反应,裂解反应所需热量则由炉膛内燃烧反应产生的高温烟气经炉管壁面换热提供。
[0003]裂解炉烟气出口排出的烟气中通常含有71%的N2,8%左右的CO2,18%的H2O,3%左右的O2以及微量的CO、SO2和CH4。目前,世界各地已颁布了日益严格的环境法律法规,严格控制二氧化碳的排放量。可以通过吸收过程来减少二氧化碳的排放,例如,利用氨基液体溶剂(如链烷醇胺)与二氧化碳的反应,但这个过程能耗及回收成本较高。
[0004]因此,亟需一种新的乙烯裂解炉系统。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是为了克服现有乙烯裂解炉采用空气助燃,存在CO2和NO
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排放量大、排烟损失高、能量利用低等问题,提供一种乙烯裂解炉系统及其一种裂解方法,该系统减少了NO
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【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;所述对流段的内部设置有脱硝装置;每个所述燃烧器设置有富氧气体入口和天然气入口;所述裂解炉膛用于将富氧气体和天然气进行燃烧,得到的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,得到由所述裂解原料转变成的升温裂解原料,和由所述换热后产物转变成的高温烟气,且所述高温烟气进行脱硝,得到高温脱硝烟气;所述CO2回收装置用于冷却回收所述高温脱硝烟气中的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0.2
‑
0.4:1,优选为0.25
‑
0.3:1;和/或,所述富氧气体中氧气含量为70
‑
100体积%,优选为85
‑
100体积%;氧气过剩系数为1
‑
1.5,优选为1.1
‑
1.2;和/或,所述辐射段还包括连接所述裂解炉管的急冷锅炉;和/或,所述急冷锅炉连接所述裂解炉管的顶部。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脱硝烟气出口;和/或,所述燃烧器包括底部燃烧器和可选的侧壁燃烧器,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
‑
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,所述脱硝装置包括喷氨格栅和脱硝催化剂床层,且所述喷氨格栅设置在所述脱硝催化剂床层的下方;和/或,所述脱硝催化剂床层中装填的催化剂为低温抗水型脱硝催化剂,优选选自以TiO2‑
Al2O3/SiO2为载体,复合金属氧化物为活性组分的环保型抗水SCR脱硝催化剂。5.根据权利要求1
‑
4中任意一项所述的系统,其中,所述CO2回收装置包括依次连通的第一换热器和第二换热器;和/或,所述第一换热器用于将所述高温脱硝烟气进行第一换热,得到低温脱硝烟气;和/或,所述低温脱硝烟气的温度为0
‑
8℃,优选为0
‑
5℃;所述低温脱硝烟气中水含量≤10体积%,优选为5
‑
7体积%;和/或,所述第二换热器用于将所述低温脱硝烟气进行第二换热,得到所述富CO2物流;和/或,所述第一换热器的出口还连接所述燃烧器的富氧气体入口,用于将部分所述低温脱硝烟气作为...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘俊杰,杨士芳,王国清,张利军,杜志国,郏景省,杨沙沙,李晓锋,
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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