在裂解炉管中裂解有机物的方法技术

本发明专利技术涉及有机物裂解领域，公开了一种在裂解炉管中裂解有机物的方法，该方法包括：(1)往裂解炉管中通入流体；(2)使裂解炉管发生短路产生短路电流，从而利用所述短路电流产生的热量加热所述流体并使所述流体裂解；其中，所述裂解炉管导电。该方法利用短路电流产生的热量来加热裂解炉管内的流体，通过电压和电流控制裂解炉管的管壁温度，从而能够控制流体裂解反应的深度。反应的深度。反应的深度。

【技术实现步骤摘要】
在裂解炉管中裂解有机物的方法


[0001]本专利技术涉及有机物裂解领域，具体涉及一种在裂解炉管中裂解有机物的方法。

技术介绍

[0002]工业乙烯裂解炉一般采用燃料气(主要是甲烷)和空气混合燃烧产生的高温火焰以及高温烟气对炉管进行加热。在此过程中，会产生大量的一氧化碳和二氧化碳气体。而常用的采用传统的电加热方式加热的裂解炉，利用给电阻丝通电产生的热量，对炉管周围的空气、耐火砖等进行加热，然后空气、耐火砖进一步对炉管进行加热，这中间有很大一部分热量是电阻丝直接辐射给炉管，这种加热方式的热效率比较低，只有不到50％的热量作用到了裂解反应本身，并且在裂解过程中易结焦。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的二氧化碳排放量大、热效率低及易结焦的技术问题，提供一种在裂解炉管中裂解有机物的方法。
[0004]本专利技术的专利技术人在实验中意外发现，利用短路电流产生的热量来加热裂解炉管内的流体，通过电压和电流控制裂解炉管的管壁温度，从而能够控制流体裂解反应的深度，并且，在裂解过程中不产生二氧化碳，热效率高。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种在裂解炉管中裂解有机物的方法，该方法包括：
[0006](1)往裂解炉管中通入流体；
[0007](2)使裂解炉管发生短路产生短路电流，从而利用所述短路电流产生的热量加热所述流体并使所述流体裂解；
[0008]其中，所述裂解炉管导电。
[0009]根据本专利技术提供的加热裂解炉管的方法，该方法利用短路电流产生的热量来加热裂解炉管内的流体，通过电压和电流控制裂解炉管的管壁温度，从而能够控制流体裂解反应的深度，该方法还具有以下优势：
[0010](1)使用清洁能源电力作为裂解反应供热源，可以大大减少裂解过程中的碳排放；
[0011](2)本专利技术的有机物在裂解过程中不需要燃烧含有碳、氮和硫的物质提供热量，因此可以减少二氧化碳、氮氧化物和硫化物的排放；
[0012](3)直接通电，热量利用率高，损失少。
附图说明
[0013]图1是本专利技术一个优选实施方式的裂解炉的结构示意图；
[0014]图2是本专利技术对比例1
‑
8中有机物裂解装置的结构示意图。
[0015]附图标记说明
[0016]100液体质量流量计、200气体质量流量计、300预热设备、400裂解炉、500急冷设
备、600水冷设备、700冰冷设备、800缓冲设备、900增湿设备、1000湿式气体流量计、401炉管、402电极、403温度检测设备、404保温层
具体实施方式
[0017]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0018]本专利技术一方面提供一种在裂解炉管中裂解有机物的方法，该方法包括：
[0019](1)往裂解炉管中通入流体；
[0020](2)使裂解炉管发生短路产生短路电流，从而利用所述短路电流产生的热量加热所述流体(使其达到裂解温度)并使所述流体裂解；
[0021]其中，所述裂解炉管导电。
[0022]本专利技术中，为了保证电流能够在炉管中大量发热，优选地，所述裂解炉管在20℃下的电阻率不大于5欧姆
·
米。
[0023]本专利技术中，为了保证内壁温度处于700
‑
1000℃，反应提供足够的能量，所述裂解炉管的外壁的温度优选为900
‑
1300℃。
[0024]在本专利技术的一些实施方式中，为了保证各种裂解原料裂解深度满足需求，所述裂解的温度优选为750
‑
900℃。
[0025]本专利技术中，所述裂解的压力优选为0.05
‑
0.2MPa。水与有机物的质量比优选为0.5
‑
0.8。
[0026]在本专利技术的一些实施方式中，对所述裂解炉管不做特别限定，只要能够导电即可，优选地，所述裂解炉管为金属裂解炉管(例如Cr20Ni80电阻电热合金)或以MoSi2为主要成分的裂解炉管(该裂解炉管还包括增强剂，所述MoSi2与所述增强剂的体积比为1
‑
9：1)，所述增强剂的粒度不大于5微米。所述MoSi2的粒度优选为不大于10微米。参考图1，为了保持裂解炉管的温度，其外层设有保温层404，该保温层404选自石棉、耐火砖等绝热材料。所述裂解炉管的排列方式不做限定，例如可以采取水平式，或者采用悬挂式。所述裂解炉管还包括温度检测设备403，对所述温度检测设备403的种类不做限定，可以为热电偶。
[0027]本专利技术中，在裂解炉管为金属裂解炉管时，为使裂解炉管产生短路电流，向所述金属裂解炉管施加低压流交流电以发生所述短路。优选地，所述低压交流电的频率为50Hz；电压优选为0.1
‑
25V。更优选地，所述短路电流为20
‑
60A。而在裂解炉管为含MoSi2的裂解炉管时，为使裂解炉管产生短路电流，向所述含MoSi2的裂解炉管施加高压交流电以发生所述短路。优选地，所述高压大电流交流电的频率为50Hz；电压为100
‑
500V。更优选地，所述短路电流为0.4
‑
1A。其中，交流电由变压器提供，并通过电极402与裂解炉管401相连。
[0028]为保证足够的裂解深度，所述热量优选为21000
‑
85000J/h。
[0029]在本专利技术的一些实施方式中，为提高裂解炉的热效率，所述炉管401的长径比优选为5
‑
2000。
[0030]在本专利技术的一些实施方式中，为了保证电流产生的热量能够有效的专递给内部的流体，炉管不能太厚，优选地，所述炉管的厚度为0.1
‑
30mm。
[0031]本专利技术中，在所限定的炉管厚度范围内，所述裂解炉管的内壁和外壁的温差为200
‑
500℃。
[0032]在本专利技术的一些实施方式中，所述流体为有机物，优选为烃。例如可以为石脑油和/或柴油等。
[0033]以下将通过实施例对本专利技术进行详细描述。实施例和对比例中，所用到的裂解炉管及裂解反应的相关参数如表1和表2所示。其中，实施例1
‑
4炉管的材质见表1，实施例5
‑
8的裂解炉管的材质为Cr20Ni80电阻电热合金，对比例1
‑
8的炉管材质均采用2520合金。
[0034]表1
[0035][0036]注：表1中“/”代表无相关数据。
[0037]表2
[0038][0039]注：表2中“/”代表无相关数据。
[0040]对比例1
‑8本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在裂解炉管中裂解有机物的方法，其特征在于，该方法包括：(1)往裂解炉管中通入流体；(2)使裂解炉管发生短路产生短路电流，从而利用所述短路电流产生的热量加热所述流体并使所述流体裂解；其中，所述裂解炉管导电。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述裂解炉管在20℃下的电阻率不大于5欧姆
·
米。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述裂解的温度为750
‑
900℃。4.根据权利要求1
‑
3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述裂解炉管为金属裂解炉管；和/或，向所述金属裂解炉管施加低压交流电以发生所述短路。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述低压交流电的电压为0.1
‑
25V。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王申祥，王国清，张利军，郏景省，王红霞，
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：