CN102083944A - 裂解烃原料的炉的在运转中脱焦的方法 - Google Patents

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Abstract

用于将蒸汽裂解炉在运转中脱焦的方法，该蒸汽裂解炉包括位于烃原料入口和对流段-辐射段交叉点之间的多个管束，每一管束包括排列在该管束内的多个管，该方法包括以下步骤：终止烃进料流入到少于所述多个管束全部的多个管的一部分中，和在维持对流段-辐射段交叉点的温度低于约788℃的同时，将包含蒸汽的脱焦进料以足以除去在由所述管供应原料的辐射段炉管和骤冷系统组件的内部累积的焦炭的量供应到少于所述多个管束全部的多个管的所述部分中。

Description

裂解烃原料的炉的在运转中脱焦的方法
发明领域
本发明涉及用于生产烯烃，特别是低分子量烯烃如乙烯的烃类热裂解领域。更具体地说，本发明涉及在运转中除去在这样的热裂解方法中形成的焦炭沉积物的方法。
发明背景
蒸汽裂解(也称为热解)被用来将各种烃原料裂解成烯烃，优选轻烯烃，例如乙烯、丙烯和丁烯。普通的蒸汽裂解采用具有两个主要区段的热解炉：对流段和辐射段。烃原料典型地以液体形式进入到该炉的对流段(但轻质原料除外，它们以蒸气形式进入)，其中烃原料通过与来自辐射段的热烟道气间接接触和通过与蒸汽直接接触而被加热和至少部分地蒸发。蒸发的原料和蒸汽混合物然后被引入到辐射段中，在那里主要发生裂解化学反应。包含烯烃的所得产物离开热解炉，用于进一步的下游加工，包括骤冷。
烯烃气体裂化器系统通常被设计用来裂解乙烷，丙烷和有时丁烷，但是典型地缺乏裂解更重液体原料，特别是以大于1％的量产生焦油的那些原料的灵活性。由于气体原料往往几乎不产生焦油，随着炉流出物从炉出口到骤冷塔入口逐渐冷却下来，一级、二级和甚至三级输送线换热器(transfer line exchanger-TLE)被用于通过产生高压和中压蒸汽来回收能量。所述过程气体通常然后被送到骤冷塔中，在那里该过程气体通过与骤冷水直接接触而被进一步冷却。
普通的蒸汽裂解系统对于裂解含有完全挥发性的烃如瓦斯油和石脑油的高质量液体原料也是有效的。来自炉子加工这些进料的过程的裂解的流出物也可以被在至少一级TLE中骤冷，虽然对于较重的石脑油和所有瓦斯油进料，在一级TLE的下游常常需要二级油骤冷。来自这样的炉子的所述过程流出物通常被输入到一级分馏塔中，在那里重质烃被除去和轻质烃物流被送入到下游装置中以进一步加工。
然而，蒸汽裂解经济性有时希望裂解含有渣油的较低成本的原料，例如作为非限制性例子的常压渣油，如常压管式蒸馏釜渣油，和原油。原油和常压渣油常常含有沸点超过595℃(1100°F)的高分子量的、非挥发性的组分。这些原料的非挥发性的组分逐渐作为焦炭铺展在普通热解炉的对流段中。在轻质组分已经完全蒸发的那一点下游的对流段中仅能容许非常低水平的非挥发性组分。为了裂解含有较大量的非挥发性材料的进料，必须使部分预热的进料通过蒸气-液体分离器，所述蒸气-液体分离器优选处于比所有挥发性烃蒸发的那一温度低的温度。采用这样的蒸气-液体分离器的炉子被描述在美国专利7,138,047号和美国专利出版物2005/0209495 A1号中。
裂解重质进料如煤油和瓦斯油会产生大量的焦油，这导致在炉子的辐射段和骤冷段中的快速结焦，从而导致频繁的进料中断以便能够除去焦炭。这一过程被称为脱焦。然而，甚至轻质气体原料的裂解也可导致焦炭在辐射段炉管的内表面上沉积和定期脱焦的需要。
在工业中，从裂解炉的辐射和骤冷系统除去焦炭的常规方法是蒸汽-空气脱焦。在这一过程中，停止将烃进料到炉子中，并且让蒸汽穿过该炉子。炉子流出物从烯烃装置的回收段再引导至脱焦系统。空气被添加到穿过该炉子的蒸汽中，并且所述已加热的空气/蒸汽混合物通过受控制的燃烧来除去焦炭沉积物。尽管蒸汽-空气脱焦对于从裂解炉的辐射段炉管和骤冷系统除去焦炭沉积物是有效的，它仍然具有在整个脱焦过程中要求在炉子中完全停止烯烃生产的缺点。
美国专利3,365,387号提出了一种通过在维持炉子运行的同时让蒸汽和/或水进料通过一个或多个管以将这些管脱焦而从裂解炉管除去焦炭的方法。在烃原料被引入所述炉子中的位点处，所述蒸汽和/或水进料代替烃原料。这一方法与蒸汽-空气脱焦相比的优点是，炉子的没有被脱焦的各段继续生产烯烃产品，并且因为没有空气或氧气被添加到该方法中，炉子流出物不需要被引导远离烯烃装置的回收段。被称为“在运转中脱焦”这一方法因此具有以下优点：产生较小的给定装置炉段的烯烃生产率变化，并且还产生较低的装置操作者工作量，因为不要求整个炉子流出物的再引导。
美国专利3,557,241号提出了通过在维持炉子运行并且在没有脱焦的管中继续进行热裂解过程的同时，让蒸汽和/或水和氢气的脱焦进料通过至少一个管或多个管而从裂解炉管除去焦炭的方法。在烃原料被引入该炉子中的位点处，该蒸汽和/或水和氢气进料代替烃原料。
尽管上述两篇专利描述了消除了蒸汽-空气脱焦的许多缺点的在运转中脱焦的技术，但是在原料被引入所述炉子中的位点处蒸汽/水混合物的替代会产生一些缺点。因为所述在运转中脱焦的物流是在原料被引入炉子中的位点处被引入，它必须穿过整个对流段工艺加热盘管或管束。如果所述脱焦物流是单独的蒸汽，则离开对流段和进入炉子辐射段的温度(被称为交叉温度(crossover temperature))会超过在炉子的这一区段中通常使用的材料的能力。为了保持所述交叉温度在常用材料的能力之内，需要将水添加到蒸汽中。然而，如果水分层并且沿着被加热的对流管的底部区流动，则过多水的存在可能产生机械问题。这样的现象可以引起所述管弯曲，这限制了它们在对流段中的管支撑物(也称为管板)内的自由膨胀和收缩。另外，将水添加到脱焦蒸汽中的要求增加了在炉子上需要的管道工程和控制系统的复杂性。所需要的是一种在运转中脱焦的方法和炉子设计，其不需要使用水来保持对流段和交叉温度在常用材料的限制内。
尽管在现有技术中已取得进步，仍然需要用于热解炉的在运转中脱焦的改进方法。
发明概述
在一个方面，所提供的是一种用于蒸汽裂解炉的在运转中脱焦的方法，所述蒸汽裂解炉包括位于烃原料入口和对流段-辐射段交叉点(crossover)之间的多个管束，每个管束包括排列在该管束内的多个管。该方法包括以下步骤：终止烃进料流入到少于所述多个管束全部的多个管的一部分中，和在将对流段-辐射段交叉点的温度维持在低于约788℃(1450°F)的同时，将包含蒸汽的脱焦进料供应到少于所述多个管束全部的多个管的所述部分中，该脱焦进料的量足以除去在通过所述管供应原料的辐射段炉管和骤冷系统组件的内部所累积的焦炭。
在一个形式中，所述方法进一步包括以下步骤：使少于所述多个管束全部的多个管的所述部分返回到蒸汽裂解操作中，终止烃进料流入到少于所述多个管束全部的多个管的第二部分中，并且重复以上所述的步骤。
在另一个形式中，在某一时间将至少于所述多个管束全部的多个管中的一个管的进料终止和将脱焦进料供应到其中，以便在没有明显降低炉子的转化能力的情况下从由该管供应原料的辐射段炉管和骤冷系统组件中除去焦炭。
在又一个形式中，在少于所述多个管束全部的多个管的所述部分内的温度与在仍然运转的少于所述多个管束全部的多个管的主要部分中的温度大致相同(在约+/-200℃内)。在另一个形式中，所述脱焦进料基本上由蒸汽组成。在又一个形式中，所述炉子是蒸汽裂解炉。
在再一个方面，提供了一种通过使与蒸汽混合的烃原料穿过顺序地位于烃原料入口和对流段-辐射段交叉点之间的多个管束来使烃原料热裂解的方法，每个管束包括排列在该管束内的多个管，所述多个管束在对流段中通过与热的燃烧气体接触被加热至中等温度和然后在下游的辐射段中经受辐射热。该方法包括以下步骤：终止烃原料流入到少于所述多个管束全部的多个管的一部分中；在将对流段-辐射段交叉点的温度维持在低于约788℃(1450°F)的同时，将包含蒸汽的脱焦进料供应到少于所述多个管束全部的多个管的所述部分中，该脱焦进料的量足以除去在由这些管供应原料的辐射段炉管和骤冷系统组件的内部所累积的焦炭；和使少于所述多个管束全部的多个管的所述部分返回到蒸汽裂解操作中。
在又一个方面，提供的是用于乙烯生产的炉子，该炉子包括骤冷系统。该炉子包括：包括顺序地位于烃原料入口和对流段-辐射段交叉点之间的多个管束的对流段，每个管束包括在管束内平行排列的多个管；用于使由少于所述多个管束全部的多个管的一部分供应原料的辐射段炉管和骤冷系统组件在运转中脱焦的蒸汽供应源；用于将在少于所述多个管束全部的多个管中的每一个从烃原料源切换到来自蒸汽供应源的蒸汽的阀门；和与用于烃原料热裂解的多个管中的每一个流体连通的辐射段。这些和其它特征将会从参考附图所进行的详细说明清楚地了解到。
附图简述
本发明将参考图解说明作为非限制性例子的本发明各种实施方案的附图，在下面的叙述中进一步解释，其中：
图1图解说明了在这里公开的、为炉子所使用的方法的示意性流程图，特别强调炉子的对流段；和
图2又图解说明了在这里公开的、为炉子所使用的方法的另一个示意性流程图，特别强调炉子的对流段。
优选实施方案的详细说明
现在参考为了举例说明的目的选择的特定实施方案来描述各个方面。应该认识到，在本文中公开的方法和系统的精神和范围不局限于所选择的实施方案。此外，需要指出的是，本文中提供的附图不是按照任何具体的比例或刻度来描绘的，并且对所举例说明的实施方案可以做出许多改变。现在参考附图，其中相同的数字自始至终用于指相同的部件。当一种量、浓度或其它值或参数是以一组优选的上限值和优选的下限值给出的时，这应该被理解为具体公开了由任何一对优选的上限值和优选的下限值形成的所有范围，不管这些范围是否被单独公开。在这里可以使用的原料可以是适合于裂解的任何原料，只要它们可以被裂解成各种烯烃就行，并且可以含有重馏分，例如高沸点馏分和蒸发残油馏分。
图1代表了一种用于裂解含有较大量的非挥发性材料的进料的热解炉。这样的炉子可以是描述在美国专利7,138,047号和美国专利出版物2005/0209495 A1号中的炉子。现在参见图1，热解炉10包括下部辐射段12，中间对流段14和上部烟道气排放段16。在辐射段12中，辐射燃烧器(未显示)为烃进料提供辐射热，以通过所述进料的热裂解产生所需的产物。所述燃烧器产生热的气体，该气体往上流过对流段14并经由烟道气排放段16从炉子10中流出。
如在图1中所显示的，烃原料进入入口管18，穿过入口进料阀20，并向前流到对流段14的上部，在这里它被预热。如所显示的，多个管18平行排列并由外部管束22示意性地表示。虽然未显示，所述多个入口管18中的每一个可以装有入口进料阀20。如所显示的，所述多个管18中的每一个与对流段管束26的相应换热管24流体连通。术语“多个管”的使用是指以下事实：对流段14被安排成其中多个管束的每一个至少具有平行的两个管。如图1中所示，示意性地表示了八个管，虽然具有3，4，6，8，10，12，16，18个管的炉子是已知的。
烃原料的预热可以采取本领域普通技术人员已知的任何形式。一般地，该加热包括所述原料在炉子10的上部对流段14中与来自炉子10的辐射段12的热烟道气体间接接触。作为非限制性的例子，这可以通过使所述原料穿过位于炉子10的对流段14内的换热管来实现。
在预热的烃原料离开对流段14之后，水可以被经由管线30引入到预热的烃原料中，并且稀释蒸汽可以被经由管线46引入以形成混合物。如可以认识到的，多个水管线30可以平行排列，并且示意性地由外部管束34表示。同样地，多个蒸汽管线46可以平行排列，并且示意性地由外部管束48表示。水可以被以基于所添加的水和稀释蒸汽的总重量计至少约0％-100％的量添加到所述预热过的原料中。可以理解的是，按照一个形式，100％水可以被添加到所述烃原料中，使得无需添加稀释蒸汽。水流和稀释蒸汽流的重量之和提供了实现希望的烃分压所要求的总的希望的反应区H2O。
如图1中所显示的，可以在添加稀释蒸汽之前将水添加到所述预热过的原料中。据信，这一添加顺序可以减少通过混合烃原料、水和稀释蒸汽得到的工艺物流中不希望的压力波动。如本领域技术人员可以认识到的，这样的波动通常被称为水锤(water-hammer)或蒸汽锤(steam-hammer)。尽管水和稀释蒸汽在预热过的烃原料中的添加可以使用任何已知的混合设备来完成，但是优选使用分布器(sparger)组件36。水优选在第一分布器44中添加。如所显示的，第一分布器44包含被外部管道42包围的内部的带孔的管道38，从而在内部管道38和外部管道42之间形成环形的流动空间40。预热过的烃原料流过环形的流动空间。还优选地，水流过所述内部的带孔的管道38并且经由在内部管道38内的所显示的开口(孔)注入到所述预热过的烃原料中。如可以认识到的，多个分布器组件36可以平行排列。
稀释蒸汽可以经由管线46在第二分布器58中被引入到的预热过的烃原料中。如所显示的，第二分布器58包括被外部管道54包围的内部带孔管道52，从而在内部管道52和外部管道54之间形成环形的流动空间56。已向其中添加了水的预热过的烃原料流过该环形的流动空间56。此后，稀释蒸汽流过内部带孔管道52并且被经由在内部管道52内的所显示的开口(孔)注入到所述预热过的烃原料中。
在另一个形式中，如所显示的，第一分布器44和第二分布器58是分布器组件36的一部分，其中第一分布器44和第二分布器58以流体流动连通方式串联连接。第一分布器44和第二分布器58通过流体流动互连器60来以流体流动连通方式串联连接。用于将水和稀释蒸汽与预热过的烃原料混合的此类分布器组件被描述在美国专利7,090,765号中。
如进一步图示说明的，在离开分布器组件36之后，烃原料、水和稀释蒸汽的混合物经由管束66的换热管64流回到炉子10中，其中所述混合物在对流段14的下部内被进一步加热。所述烃原料的进一步加热可以采取本领域普通技术人员已知的任何形式。该进一步加热可以包括所述原料在炉子10的对流段14中与来自该炉子的辐射段12的热烟道气的间接接触。作为非限制性的例子，这可以通过使所述原料穿过位于炉子10的对流段14的管束66内的多个换热管64来实现。在混合物在管束66内的补充加热之后，所得到的加热过的混合物离开该对流段14，旁通过过热高压蒸汽段70，并且然后可以经由管束74的换热管72流回到炉子10中，其中所述混合物在对流段14的更下部中被进一步加热。
烃原料、水和稀释蒸汽的混合物再次在管84离开对流段，并且旁通过下游的过热高压蒸汽段和出口88。所述混合物流到一个或多个管90，并被送到闪蒸分离容器92中进行分离。如可以认识到的，一个或多个管90平行排列并且由多个管84供应原料，所述多个管84示意性地由外部管束86表示。顶部物流部分可以经由管线94取出，穿过阀门98和经由管束102的换热管100返回到炉子10中，其中所述混合物被在对流段14的下部进一步加热。又一次地，多个管线94被提供和平行排列，并且示意性地由外部管束96表示。
在在管104处再次离开对流段14之后，所述加热过的烃被通入到炉子的辐射段中，以进行烃的热裂解。进入到辐射段中的所述加热过的原料可以具有约425℃-约760℃(约800°F-约1400°F)或约560-约730℃(约1050°F-约1350°F)的温度。
如可以认识到的，在典型的热解炉10中，用于工艺预热和蒸发的对流段14中的面积大于预热到790℃所需要的面积，在运转中脱焦所需要的蒸汽的添加应防止加热程度超过管道的限度。对于具有直接的油骤冷和因此没有输送线换热器(TLE)的重质液体原料炉特别是如此，否则蒸汽将在对流段14中过热，如示例性的图1中所示。
在例如烃操作中，所述原料可以在多个管束26中预热。可以添加稀释蒸汽，并且进一步预热可以在多个管束66中进行。如图1中所示，该方法“跳过”高压锅炉给水(HPBFW)68和蒸汽过热管束70，并进一步在管束74中预热。在这一点，来自各通路的部分蒸发的原料被汇合，并输入到蒸气-液体分离器92中。来自蒸气-液体分离器的蒸气产物经由多个控制阀98被分配回到多个管94(在图1中所示的情况中，示意性地由96描绘了八个管)，并且在通入到辐射段中进行裂解之前返回以便在管束102中进行最终的预热。
有利地，让所述在运转中脱焦用物流仅通过工艺预热面积的一部分的在这里所公开的方法使得有可能避免在运转中脱焦操作中水(除蒸汽之外)的使用，同时保持在渡线(crossover piping)104的温度限度内。如这里所公开的，工艺预热面积的剩余部分可以继续执行工艺预热任务。如可以理解的，示例性的图1的结构图解说明了满足这一要求的炉子，并且被设计用于裂解含有非挥发性馏分的重质液体原料。
根据本发明，在一个形式中，提供了用于将炉子10在运转中脱焦的发明性方法，该炉子10包括顺序地位于烃原料入口18和辐射段交叉点104之间的多个管束26、66、74和102，每个管束26、66、74和102分别包括在每个管束26、66、74和102内平行排列的多个管24、64、80和100。该方法包括以下步骤：终止烃原料流入到少于所述多个管束26、66、74和102全部的多个管24、64、80和100的一部分中；在维持在对流段-辐射段交叉点104的温度低于约1450°F的同时，将包含蒸汽的脱焦进料供应到少于所述多个管束26、66、74和102全部的多个管24、64、80和100的所述部分中，以除去在由所述对流段管供应原料的对流段炉管、辐射段炉管和骤冷系统组件的内部累积的焦炭；和在脱焦之后让少于所述多个管束26、66、74和102全部的多个管24、64、80和100的所述部分返回到烃加工操作中。
本发明的方法还包括以下步骤：终止烃原料流入到少于所述多个管束26、66、74和102全部的多个管24、64、80和100的一部分中；在维持在对流段-辐射段交叉点104的温度低于约1450°F的同时，将基本上由蒸汽组成的脱焦进料供应到少于所述多个管束26、66、74和102全部的多个管24、64、80和100的所述部分中，以除去在由所述对流段管供应原料的辐射段炉管和骤冷系统组件的内部累积的焦炭；和让少于所述多个管束26、66、74和102全部的多个管24、64、80和100的所述部分返回到烃加工操作中。
术语“多个管的一部分”的使用是指所述多个管的至少一个但少于全部。术语“少于所述多个管束全部”的使用是指所述多个管束的至少一个但少于全部。
在实践中，在没有停止炉子10的情况下，通过在阀门处切断流入一个或多个管20的正常进料并且将脱焦进料以足以从由所述管供应原料的辐射段炉管和骤冷组件的内部除去焦炭的量通过所述一个或多个管20，而将少于所述多个管束26、66、74和102全部的多个管24、64、80和100的一部分从运行中去除。在脱焦后，通过切断脱焦进料和让脱焦过的一个或多个管20回到正常工作中，来让所述一个或多个管20返回到正常运行。
一个或多个控制阀112使得脱焦中使用的蒸汽可以被获得和控制。所述脱焦用蒸汽可以穿过多个阀门114中的任何一个到达所关心的一个或多个管的多个控制阀98下游的点。当使用单个控制阀112时，脱焦用蒸汽可以使用闸门阀114调整到对流段通道中的任何一个中。当一个管正在经历根据本发明进行的在运转中脱焦操作时，各自的阀门98被关闭，并且来自蒸气-液体分离器的蒸气塔顶产物仅被进料到所述多个管的剩余管中(在图1所表示的示例性情况下，对流段管束102和辐射段的八个管当中的七个)。然而，如可以认识到的，对流段管束26、66和74的多个管24、64和80的全部保持在工艺预热工作中。
现在参见示例性的图2，其中用于裂解气体原料如乙烷或丙烷的炉子200是根据本发明构建的。炉子200包括下部辐射段212，中间对流段214，和上部烟道气排放段216。在辐射段212中，辐射燃烧器(未显示)为烃原料提供辐射热，以通过原料的热裂解产生所需的产物。燃烧器产生热的气体，该气体向上流过对流段214和然后通过烟道气排放段216流出炉子200。
如在示例性的图2中所图示说明的，烃原料可以进入入口管218，穿过入口进料阀220，并且向前流动到对流段214的上部，在这里它被预热。如所显示的，多个管218可以平行排列并且示意性地由外部管束222表示。虽然未显示，但是所述多个管218的每一个可以装有入口进料阀220，或者如所显示的，该排列可以使用单个进料阀。如所图解说明的，所述多个管218的每一个与对流段管束226的相应换热管224流体连通。
烃原料的预热可以采取本领域普通技术人员已知的任何形式。一般地，该加热包括在炉子200的上部对流段214中所述原料与来自炉子200的辐射段212的热烟道气间接接触。作为非限制性的例子，这可以通过让所述原料流过位于炉子200的对流段214内的换热管来实现。在离开管束226之后，所述预热过的原料可以具有约95℃-约315℃(约200°F到约600°F)，或者约150℃-约260℃(约300°F到约500°F)，或者约175℃-约260℃(约350°F到约500°F)的温度。
在所述预热过的烃原料离开所述上部对流段214之后，稀释蒸汽可以经由管线246引入以形成混合物。稀释蒸汽以基于稀释蒸汽重量计至少约20％(即约20％-约100％)或以基于稀释蒸汽重量计至少约25％或至少约30％的重量或量添加。
如在示例性的图2中进一步图解说明的，烃原料和稀释蒸汽的混合物流入到输送线换热器(TLE)292如二级TLE中，并且被热的炉排放气体250加热。烃原料和稀释蒸汽的加热的混合物经由管线294离开热交换器。被冷却的炉排放气体经由管线306离开热交换器。多个管294向管束266的相应的多个换热管264进料，其中流向所述多个管的每一个的物流被控制阀298控制，其中所述混合物被在对流段214的下部内进一步加热。烃原料的进一步加热可以采取本领域普通技术人员已知的任何形式。所述进一步加热可以包括在炉子200的对流段214中所述进料与来自炉子200的辐射段212的热烟道气间接接触。作为非限制性的例子，这可以通过让所述进料流过位于炉子200的对流段214的管束266内的多个换热管264来实现。在管束266内混合物的补充加热之后，所得的加热过的混合物离开对流段214，旁通过过热高压蒸汽段270，并且然后可以经由管束274的换热管272流回到炉子200中，其中所述混合物在对流段214的更下部内被进一步加热。
烃原料和稀释蒸汽的混合物再次离开对流段214并旁通过下游的过热高压蒸汽段和出口288。所述混合物流经由管束302的换热管300返回到炉子200中，其中所述混合物在对流段214的下部内被进一步加热。
在管304再次离开对流段214后，所述加热过的烃被通入到炉子200的辐射段212中，以进行烃的热裂解。进入到辐射段中的所述加热过的原料可以具有约425℃-约760℃(约800°F到约1400°F)或约560-约730℃(约1050°F到约1350°F)的温度。
在重质烃裂解操作中，焦炭在辐射管的内表面上积聚并且降低管的有效横截面面积，因此需要更高的压力来维持恒定的生产量。因为焦炭是有效的绝热体，它在管壁上的形成还必然伴随炉管温度的提高以维持裂解效率。然而，高的操作温度会导致管寿命的缩短，这限制了可以使用的实际温度，以及最终的转化率和收率。
有利地，使在运转中脱焦用物流仅通过工艺预热面积的一部分的在这里公开的方法和装置使得有可能避免在运转中脱焦操作中水的使用，同时维持在渡线304的温度限度内。如这里所公开的，工艺预热面积的剩余部分可以继续执行工艺预热任务。
如图解说明的，对流段214可以安排在管束中。在每一管束中有平行的数个管(在图2中示意性地描绘了八个，但多管管束226例外，它被显示为具有四个管，虽然具有3，4，6，8，10，12，16和18个管的炉子是已知的)。如可以认识到的，每个通路由管的蛇形排列组成。多个管束226，266，274和302是在对流段214中的全部工艺预热管束。
在示例性的图2中所描绘的形式中，脱焦用蒸汽可以通过控制阀312控制。所述脱焦用蒸汽可以通过阀314中的任何一个通到阀298下游的位点。当一个管正在经历在运转中脱焦工作时，各自的阀298被关闭，并且所述原料和稀释蒸汽混合物被进料到对流段管束266、274和302以及辐射段212的剩余管中。如可以认识到的，对流段管束226的全部管以及二级TLE 292的总面积仍保持在工艺预热服务中。
实施例
在本实施例中，使用在示例性的图1中所描绘的系统。提供脱焦用蒸汽，并通过控制阀112控制。所述脱焦用蒸汽可以经由阀门114中的任何一个通到阀门98下游的位点。将用于相应的管94的阀门98关闭，以便对由该管94供应原料的辐射段炉管和骤冷系统组件进行在运转中脱焦。来自蒸气-液体分离器92的蒸气塔顶产物被进料到对流段管束102和辐射段12的另外七个管中。对流段管束26、66和74的全部管保持在工艺预热服务中。
当根据本发明进行所述操作时，实现了令人满意的脱焦效果。
本文中引用的包括优先权文件在内的全部专利、测试方法和其它文件通过引用完全结合在本文中，至这样的公开内容不与本发明抵触的程度并且为了其中这样的结合被允许的所有权限。
尽管已经具体描述了本发明的举例性的实施方案，但应该理解，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，各种其它改变对于本领域技术人员来说是显而易见的并能够由本领域技术人员容易地做出。因此，因此，不打算将所附权利要求书的范围限制在本文所陈述的实施例和说明中，而是权利要求书应被理解为包括存在于本发明中的所有具有专利新颖性的特征，包括将被本发明所属领域技术人员作为其等同物看待的所有特征。
国际权利要求书
1.一种用于将具有骤冷系统的炉子在运转中脱焦的方法，该炉子包括位于烃原料入口和辐射段交叉点之间的多个管束，该辐射段包括辐射段炉管，每个管束包括在该管束内排列的多个管，该方法包括以下步骤：
(a)终止烃进料流入到少于所述多个管束全部的多个管的一部分中；和
(b)在将对流段-辐射段交叉点的温度维持低于约788℃的同时，将包含蒸汽的脱焦进料供应到步骤(a)的少于所述多个管束全部的多个管的所述部分中，以除去在由所述管供应原料的辐射段炉管和骤冷系统组件的内部累积的焦炭。
2.权利要求1的方法，进一步包括：
(c)让步骤(a)的少于所述多个管束全部的多个管的所述部分返回到烃加工操作中；
(d)终止烃进料流入到少于所述多个管束全部的多个管的第二部分中；和
(e)重复步骤(d)和(c)。
3.任何前述权利要求的方法，其中在某一时间，将进至少于所述多个管束全部的多个管的一个管的进料终止和将脱焦进料供应到其中，以在没有显著地降低炉子的转化能力的情况下从由该管供应原料的辐射段炉管和骤冷系统组件中除去焦炭。
4.任何前述权利要求的方法，其中在步骤(a)中终止的烃进料包括来自蒸气/液体分离器的蒸气物流。
5.权利要求1、2或3中任何一项的方法，其中在步骤(a)中终止的烃进料包括来自二级输送线换热器的蒸气物流。
6.任何前述权利要求的方法，其中在步骤(b)中供应的脱焦进料不包括添加的水。
7.任何前述权利要求的方法，其中在步骤(b)过程中在少于所述多个管束全部的多个管的所述部分内的温度在仍然运转的少于所述多个管束全部的多个管的温度的约+/-200℃之内。
8.任何前述权利要求的方法，其中所述炉子是蒸汽裂解炉。
9.任何前述权利要求的方法，其中在步骤(b)中供应的脱焦进料基本上由蒸汽组成。
10.任何前述权利要求的方法，其中所述炉子包括：包括顺序地位于烃原料入口和对流段-辐射段交叉点之间的多个管束的对流段，每个管束包括排列在该管束内的多个管；用于烃原料的热裂解的、与所述多个管中的每一个流体连通的辐射段；用于将由少于所述多个管束全部的多个管的一部分供应原料的辐射段炉管和骤冷系统组件在运转中脱焦的蒸汽供应源；和用于将少于所述多个管束全部的多个管中的每一个管从烃进料源切换到来自蒸汽供应源的蒸汽的阀门。
11.权利要求10的方法，其中将进至少于所述多个管束全部的多个管的一个管的烃进料终止和将蒸汽供应到其中，以在没有显著地降低蒸汽裂解炉的转化能力的情况下从由该管供应原料的辐射段炉管和骤冷系统组件中除去焦炭。
12.权利要求10或11的方法，进一步包括蒸气/液体分离器。
13.权利要求10或11的方法，进一步包括二级输送线换热器。

Claims (13)

1.一种用于将具有骤冷系统的炉子在运转中脱焦的方法，该炉子包括位于烃原料入口和辐射段交叉点之间的多个管束，该辐射段包括辐射段炉管，每个管束包括在该管束内排列的多个管，该方法包括以下步骤：
(a)终止烃进料流入到少于所述多个管束全部的多个管的一部分中；和
(b)在将对流段-辐射段交叉点的温度维持低于约788℃的同时，将包含蒸汽的脱焦进料供应到步骤(a)的少于所述多个管束全部的多个管的所述部分中，以除去在由所述管供应原料的辐射段炉管和骤冷系统组件的内部累积的焦炭。
2.权利要求1的方法，进一步包括：
(c)让步骤(a)的少于所述多个管束全部的多个管的所述部分返回到烃加工操作中；
(d)终止烃进料流入到少于所述多个管束全部的多个管的第二部分中；和
(e)重复步骤(d)和(c)。
3.任何前述权利要求的方法，其中在某一时间，将进至少于所述多个管束全部的多个管的一个管的进料终止和将脱焦进料供应到其中，以在没有显著地降低炉子的转化能力的情况下从由该管供应原料的辐射段炉管和骤冷系统组件中除去焦炭。
4.任何前述权利要求的方法，其中在步骤(a)中终止的烃进料包括来自蒸气/液体分离器的蒸气物流。
5.权利要求1、2或3中任何一项的方法，其中在步骤(a)中终止的烃进料包括来自二级输送线换热器的蒸气物流。
6.任何前述权利要求的方法，其中在步骤(b)中供应的脱焦进料不包括添加的水。
7.任何前述权利要求的方法，其中在步骤(b)过程中在少于所述多个管束全部的多个管的所述部分内的温度在仍然运转的少于所述多个管束全部的多个管的温度的约+/-200℃之内。
8.任何前述权利要求的方法，其中所述炉子是蒸汽裂解炉。
9.任何前述权利要求的方法，其中在步骤(b)中供应的脱焦进料基本上由蒸汽组成。
10.任何前述权利要求的方法，其中所述炉子包括：包括顺序地位于烃原料入口和对流段-辐射段交叉点之间的多个管束的对流段，每个管束包括排列在该管束内的多个管；用于烃原料的热裂解的、与所述多个管中的每一个流体连通的辐射段；用于将由少于所述多个管束全部的多个管的一部分供应原料的辐射段炉管和骤冷系统组件在运转中脱焦的蒸汽供应源；和用于将少于所述多个管束全部的多个管中的每一个管从烃进料源切换到来自所述蒸汽供应源的蒸汽的阀门。
11.权利要求10的方法，其中将进至少于所述多个管束全部的多个管的一个管的烃进料终止和将蒸汽供应到其中，以在没有显著地降低蒸汽裂解炉的转化能力的情况下从由该管供应原料的辐射段炉管和骤冷系统组件中除去焦炭。
12.权利要求10或11的方法，进一步包括蒸气/液体分离器。
13.权利要求10或11的方法，进一步包括二级输送线换热器。
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