CN1039241C - 裂解炉和连接在它之后的裂解气冷却器的热除焦方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种裂解炉及其冷却器的热除焦方法，将裂解气冷却器进口处的净化气温度降低和调节为约250℃，然后，裂解气冷却器的冷却水端排空，再提高净化气温度至约850℃。在净化气中掺混冷却剂，将冷却器进口处的温度调至300-600℃，在持续约10-40小时的除焦后，掺混冷却剂，将裂解气冷却器进口处的净化气温度控制为约250℃，裂解气冷却器注水，控制在裂解炉中的净化气供应，通过供入碳氢化合物和水蒸气，在裂解炉中重新进行裂解工作。

Description

裂解炉和连接在它之后的裂解气冷却器的热除焦方法
本发明涉及裂解炉和连接在它之后的裂解气冷却器的热除焦方法。
由DE3010000A1已知一种裂解气冷却器的热除焦方法，此方法包括将一种在裂解炉中加热到至少700℃的净化气，通过要净化的裂解气冷却器的冷却管导入。上述净化气由水蒸气/空气(或氧)混合气组成，或由水蒸气/氢的不同成分的混合气组成，或空气或空气/氧混合气组成。混合气与沉积在裂解气冷却器冷却管中的石油焦炭反应并气化，亦即烧掉石油焦炭，从而以此方式实现了对沉积有焦炭的裂解气冷却器管的净化。对实施此方法有重要意义的是，在所介绍的净化过程中，保持裂解气冷却器蒸气端的工作压力至少120巴，以便为完成石油焦炭和净化混合气之间的反应而在管的表面有足够高的温度，亦即在石油焦炭的表面达到足够高的温度。
实践证明，这种蒸气端的压力设计为至少120巴的裂解气冷却器，不能经济地进行如上所述的热除焦，因为达不到为冷却器管子除焦所要求的反应速度。一种具有必要的表面温度并因而达到必要的反应速度的方法在于，净化过程中裂解气冷却器应在不含水和蒸气端无压力的情况下工作。然而，这种情况有使裂解气冷却器的管子受损伤的危险，因为这些管子的尺寸并不是按照裂解炉出口处具有上述高气体温度的干式运行的情况确定的，并由于技术上的原因，这些管子也最好不用耐高温材料制成。
因此，本发明的目的是提出一种可避免产生上述缺点的方法。
此目的通过下述技术解决方案实现，即本发明提供一种裂解炉和在其后面的裂解气冷却器热除焦的方法，
a)中断向裂解炉的碳氢化合物供给，代之以净化混合气，净化混合气由水蒸气和空气以任意的混合比组成，在裂解炉出口处净化气的温度，从约850℃降为约300℃；
b)通过裂解炉出口和裂解气冷却器进口之间的混合管，在净化气中掺混由水蒸气和空气或由空气构成的冷却剂，将裂解气冷却器进口处的温度控制和调节为约250℃；
c)然后，关闭并排空裂解气冷却器冷却水一端，接着提高在裂解炉中净化气的温度，使裂解炉出口处的温度约850℃，通过裂解炉出口和裂解气冷却器进口之间的混合管，在净化气中掺混由水蒸气和空气或由空气构成的冷却剂，将裂解气冷却器进口处的温度控制和调节为300-600℃，最好400-450℃；
d)大约持续10-40小时的除焦后，在裂解气冷却器进口处的温度，同样通过从混合管掺混一种冷却剂，控制和调节为约250℃，之后，裂解气冷却器注入给水，紧接着控制净化气向裂解炉的供应，通过向裂解炉供入碳氢化合物和水蒸气使之重新进行裂解工作。
监测在裂解气冷却器的裂解气冷却器出口处的净化气温度，并调节为使此温度不高于裂解气冷却器中净化气进口温度的30-50℃。
监测从裂解气冷却器出来的在裂解气冷却器出口处的净化气成分，至少是CO2的含量。
采取按本发明所述的措施，裂解气冷却器的热除焦可以在将其蒸气端工作压力设计为低于120巴的情况下进行，它的冷却管可以不采用耐高温材料，此时，不需要冷却裂解炉，也不需要分解和打开裂解气冷却器。
按本发明的措施，除了单独进行裂解气冷却器的热除焦外，还允许同时进行裂解炉和裂解气冷却器的热除焦。因此，大大节约了除焦过程的总时间，并能使设备高效工作。
借助于附图在下面详细说明本发明。
附图表示具有前置裂解炉和混合管的裂解气冷却器的视图。
在裂解炉1和裂解气冷却器5或裂解气冷却器5单独处于净化的情况下，中断供往裂解炉1为生产裂解气所需的碳氢化合物流(过程气流)，并代之以由水蒸气和空气以任意混合比组成的净化混合气，亦即在极限情况下此净化混合气仅由水蒸气组成，或仅由空气组成。此时，在裂解炉1中被加热的净化气的温度，在裂解炉1的出口2处从约850℃降为约300℃，并通过裂解炉出口2和裂解气冷却器进口4之间的混合管3掺入一种冷却剂，将裂解气冷却器进口4处的温度控制和调节为约250℃。所加入的未在裂解炉中加热的冷却剂温度为20-200℃；它由水蒸气和空气组成，或由空气构成。在裂解气冷却器进口4达到上述温度后，关闭裂解气冷却器5的冷却水端，并放水。接着，净化气在裂解炉1中加热到约850℃。从裂解炉出口2出来经加热的净化混合气，在装设在裂解炉出口2与裂解气冷却器进口4之间的混合管3中，与一种冷却剂(其特性如上所述)以这样的混合比混合和调节，即在裂解气冷却器进口4处，使净化混合气的混合温度达到300-600℃，最好400-450℃。净化气的工艺压力控制为1-10巴。净化混合气被引入其水端已排空并形成无压力的裂解气冷却器5的过程进口即裂解气进口4中。在所述的300-600℃最好400-450℃的净化气温度范围内，沉积有石油焦炭并与气体接触的冷却管内表面，现在达到了一个足够高的表面温度，以便在净化气和粘附在管子内表面上的焦炭层之间进行为净化所必需的反应。精确地调整净化气的进口温度，以保持净化过程所需的足够高的温度。由此，同时可以限制净化气的温度，所以裂解气冷却器5只是受到了这样的温度，即在这种温度下可以避免裂解气冷却器5受损伤。在确定净化气允许的最高温度时，既要考虑所选择的材料，也要考虑裂解气冷却器的具体结构，尤其是要考虑允许的温度差的可变动性。还应注意保持在水端构成的铁磁防护层。
可通过改变裂解炉出口温度和/或改变在裂解炉1中经加热的净化气的流量比或改变在裂解炉出口2和裂解气冷却器进口4之间加入的冷却剂量和必要时其温度，来实现对裂解气冷却器进口温度的调节。
最好测量裂解气冷却器5出口6处的净化气温度，以避免在裂解气冷却器5中通过焦炭燃烧而释放出过多的能量。在裂解气冷却器5出口6处，当净化气温度过高地增加，并高于进口温度超过30-50℃时，可通过降低进口温度来加以控制。
除焦所需的持续时间根据石油焦炭复盖层的厚度和密度，并可按个别情况得出的经验来确定。作为参考值可提出10-40小时。净化过程的继续进行或结束可借助于测量在裂解气冷却器出口6处净化气中的CO2含量来决定。结束净化曲型的极限值可根据个别情况的经验确定。
结束除焦后，裂解气冷却器进口4处净化混合气的温度控制为约250℃，必要时可如上所述掺混一种冷却剂。接着，将给水注入裂解气冷却器5，控制净化气向裂解炉1中的输送，裂解炉1加入过程气体(碳氢化合物和水蒸气)，并提高到工作温度。
此方法除了裂解气冷却器5单独热除焦外，还可以同时进行裂解炉1和裂解气冷却器5的热除焦。

Claims (4)

1.裂解炉和在其后面的裂解气冷却器热除焦的方法，其特征为：
a)中断向裂解炉(1)的碳氢化合物供给，代之以净化混合气，净化混合气由水蒸气和空气以任意的混合比组成，在裂解炉(1)出口(2)处净化气的温度，从约850℃降为约300℃；
b)通过裂解炉出口(2)和裂解气冷却器进口(4)之间的混合管(3)，在净化气中掺混由水蒸气和空气或由空气构成的冷却剂，将裂解气冷却器进口(4)处的温度控制和调节为约250℃；
c)然后，关闭并排空裂解气冷却器(5)冷却水一端，接着提高在裂解炉(1)中净化气的温度，使裂解炉出口(2)处的温度约850℃，通过裂解炉出口(2)和裂解气冷却器进口(4)之间的混合管(3)，在净化气中掺混由水蒸气和空气或由空气构成的冷却剂，将裂解气冷却器进口(4)处的温度控制和调节为300-600℃；
d)持续10-40小时的除焦后，在裂解气冷却器进口(4)处的温度，同样通过从混合管(3)掺混一种冷却剂，控制和调节为约250℃，之后，裂解气冷却器(5)注入给水，紧接着控制净化气向裂解炉(1)的供应，通过向裂解炉(1)供入碳氢化合物和水蒸气使之重新进行裂解工作。
2.按照权利要求1所述之方法，其特征为：监测在裂解气冷却器(5)的裂解气冷却器出口(6)处的净化气温度，并调节为使此温度不高于裂解气冷却器(5)中净化气进口温度的30-50℃。
3.按照权利要求1所述之方法，其特征为：监测从裂解气冷却器(5)出来的在裂解气冷却器出口(6)处的净化气成分，至少是CO2的含量。
4.如权利要求1至3之一所述之方法，其特征在于，将裂解气冷却器进口(4)处的温度控制和调节为400-450℃。
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