CN104593039B - 减少裂解炉对流段结焦的工艺方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种减少裂解炉对流段结焦的工艺方法，主要解决现有技术中无法脱除稀释蒸汽夹带的高聚物的问题。本发明通过采用一种减少裂解炉对流段结焦的工艺方法，裂解炉产生的裂解气经急冷、油洗后进入水洗塔，水洗塔釜工艺水进入工艺水汽提塔，工艺水汽提塔釜的水进入工艺水萃取塔，与萃取剂接触，工艺水萃取塔釜水进入稀释蒸汽发生器产生稀释蒸汽，所述稀释蒸汽进入裂解炉；其中，所述萃取剂选自正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷、异戊烷、异己烷、环戊烷、环己烷、苯、甲苯、二甲苯中的至少一种的技术方案较好地解决了上述问题，可用于裂解炉对流段中。

Description

减少裂解炉对流段结焦的工艺方法
技术领域
本发明涉及一种减少裂解炉对流段结焦的工艺方法。
背景技术
石油烃类蒸汽热裂解制备乙烯过程中，裂解原料与稀释蒸汽按一定比例进入裂解炉以降低烃分压提高乙烯收率。反应后的裂解气与稀释蒸汽在水洗塔内冷凝为工艺水，再经工艺水汽提塔汽提，送稀释蒸汽发生器产生稀释蒸汽循环使用。一旦稀释蒸汽夹带微量高聚物，将造成裂解炉对流段结焦，从而影响对流段的传热效果，缩短裂解炉运行周期，甚至使对流段炉管堵塞。
裂解炉结焦是乙烯工业世界性的问题，全世界每年因为结焦损失的营业收入近20亿美元。近几年公布的与蒸汽热裂解法制乙烯技术相关的专利中，大多是涉及防止裂解炉结焦的专利。
专利申请公开号CN1247887A涉及抑制乙烯裂解装置结焦的方法，是采用注入结焦抑制添加剂以减少炉管结焦和急冷锅炉结焦的方法；专利申请公开号CN1546609A涉及一种抑制和减缓乙烯裂解炉管结焦的方法，是对炉管进行气氛处理和合金化处理，形成合金层以抑制和减缓炉管结焦的方法；专利申请公开号CN101134917A涉及乙硫磷在烃类蒸汽裂解装置中的应用，是采用乙硫磷作为结焦抑制剂注入裂解炉，来有效抑制裂解炉结焦的方法；专利申请公开号CN101274873A涉及一种抑制乙烯裂解炉结焦的方法，是采用注入液态结焦抑制剂和强化传热炉管的方法非常有效地抑制裂解炉的结焦现象；专利申请授权公告号CN101724827B涉及减少乙烯裂解炉炉管结焦并提高乙烯选择性的方法，是采用在炉管内表面形成一种陶瓷涂层的方法以减少焦炭在炉管内壁的沉积。上述专利采用注入结焦抑制剂或抑制炉管结焦的内表面处理方法，存在无法去除稀释蒸汽夹带的微量高聚物，导致裂解炉结焦，设备运行周期缩短等问题。
专利申请公开号CN101734737A涉及一种乙烯装置工艺水汽提塔出水的处理方法是采用真空膜蒸馏法去除工艺水溶解的烃类和酸性气体，避免稀释蒸汽系统的结垢。仅去除工艺水溶解的烃类和酸性气体，脱除率也只有60％～85％，存在无法脱除稀释蒸汽夹带的高聚物的问题。
本发明有针对性的解决了该问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中无法脱除稀释蒸汽夹带的高聚物的问题，提供一种新的减少裂解炉对流段结焦的工艺方法。该方法用于裂解炉对流段中，具有可以脱除稀释蒸汽夹带的大部分高聚物的优点。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种减少裂解炉对流段结焦的工艺方法，裂解炉产生的裂解气经急冷、油洗后进入水洗塔，水洗塔釜工艺水进入工艺水汽提塔，工艺水汽提塔釜的水进入工艺水萃取塔，与萃取剂接触，工艺水萃取塔釜水进入稀释蒸汽发生器产生稀释蒸汽，所述稀释蒸汽进入裂解炉；其中，所述萃取剂选自正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷、异戊烷、异己烷、环戊烷、环己烷、苯、甲苯、二甲苯中的至少一种。
上述技术方案中，优选地，所述工艺水萃取塔内水与萃取剂为逆流。
上述技术方案中，优选地，所述萃取剂选自正戊烷、正壬烷、异己烷、苯、甲苯中的至少一种。
上述技术方案中，优选地，工艺水萃取塔操作温度为20～180℃，优选方案为50～160℃，更优选方案为70～140℃；操作压力为0.0～1.2MPaG，优选方案为0.1～0.8MPaG，更优选方案为0.2～0.6MPaG。
上述技术方案中，优选地，所述进入工艺水萃取塔的水中所含高聚物为10～200mg/L。
上述技术方案中，优选地，所述稀释蒸汽进入裂解炉的对流段。
本发明中，所述工艺水汽提塔釜工艺水中的高聚物是指苯乙烯聚合物、二烯烃聚合物、环烯烃聚合物、稠环烯烃聚合物。
本发明在蒸汽裂解制乙烯流程中的工艺水处理过程中增设工艺水萃取塔，将工艺水汽提塔塔釜工艺水出料进行萃取分离去除工艺水中的高聚物，去除率达90～95％，从而在整个乙烯装置1～3年正常运行周期内，避免裂解炉对流段结焦现象的发生，取得了较好的技术效果。
下面通过实施例对本发明作进一步的阐述，但不仅限于本实施例。
具体实施方式
【对比例】
裂解炉产生的裂解气经急冷、油洗后进入水洗塔，水洗塔釜工艺水经工艺水汽提塔汽提后，直接送稀释蒸汽发生器产生稀释蒸汽，一旦稀释蒸汽夹带微量高聚物，将造成裂解炉对流段结焦。因此，对流段炉管端头通常设置可拆卸法兰，平均拆开法兰人工检修1～2次/年。
【实施例1】
本发明在工艺水汽提塔塔釜工艺水出料后增设工艺水萃取塔，用萃取法脱除工艺水中的微量高聚物。裂解炉产生的裂解气经急冷、油洗后进入水洗塔，水洗塔釜工艺水进入工艺水汽提塔，工艺水汽提塔釜的水进入工艺水萃取塔，与萃取剂接触，工艺水萃取塔釜水进入稀释蒸汽发生器产生稀释蒸汽，所述稀释蒸汽进入裂解炉。
乙烯装置的生产规模为11.5万吨/年，进入工艺水萃取塔的工艺水处理量为28.0吨/小时。工艺水萃取塔操作温度为20℃，操作压力为0.01MPaG，萃取剂为正戊烷。进入工艺水萃取塔工艺水所含高聚物为10.0mg/L，经过萃取分离后，出工艺水萃取塔工艺水所含高聚物为1.0mg/L，去除率达90％，由此在整个乙烯装置1～3年正常运行周期内，裂解炉对流段没有发生结焦现象。
【实施例2】
按照实施例1所述的条件和步骤，只是乙烯装置的生产规模改变为120万吨/年，进入工艺水萃取塔的工艺水处理量为292.6吨/小时。工艺水萃取塔操作温度为20℃，操作压力为0.01MPaG，萃取剂为正戊烷。进入工艺水萃取塔工艺水所含高聚物为10.0mg/L，经过萃取分离后，出工艺水萃取塔工艺水所含高聚物为1.0mg/L，去除率达90％，由此在整个乙烯装置1～3年正常运行周期内，裂解炉对流段没有发生结焦现象。
【实施例3】
按照实施例2所述的条件和步骤，工艺水萃取塔操作温度为180℃，操作压力为1.2MPaG，萃取剂为正壬烷。进入工艺水萃取塔工艺水所含高聚物为10.0mg/L，经过萃取分离后，出工艺水萃取塔工艺水所含高聚物为1.0mg/L，去除率达90％，由此在整个乙烯装置1～3年正常运行周期内，裂解炉对流段没有发生结焦现象。
【实施例4】
按照实施例1所述的条件和步骤，工艺水萃取塔操作温度为20℃，操作压力为1.2MPaG，萃取剂为异己烷。进入工艺水萃取塔工艺水所含高聚物为10.0mg/L，经过萃取分离后，出工艺水萃取塔工艺水所含高聚物为1.0mg/L，去除率达90％，由此在整个乙烯装置1～3年正常运行周期内，裂解炉对流段没有发生结焦现象。
【实施例5】
按照实施例1所述的条件和步骤，工艺水萃取塔操作温度为80℃，操作压力为0.8MPaG，萃取剂为环己烷。进入工艺水萃取塔工艺水所含高聚物为10.0mg/L，经过萃取分离后，出工艺水萃取塔工艺水所含高聚物为1.0mg/L，去除率达90％，由此在整个乙烯装置1～3年正常运行周期内，裂解炉对流段没有发生结焦现象。
【实施例6】
按照实施例5所述的条件和步骤，萃取剂为50％(质量)异己烷和50％(质量)环己烷混合物。工艺水萃取塔操作温度为80℃，操作压力为0.8MPaG。进入工艺水萃取塔工艺水所含高聚物为10.0mg/L，经过萃取分离后，出工艺水萃取塔工艺水所含高聚物为0.8mg/L，去除率达92％，由此在整个乙烯装置1～3年正常运行周期内，裂解炉对流段没有发生结焦现象。
【实施例7】
按照实施例5所述的条件和步骤，萃取剂为50％(质量)异己烷和50％(质量)苯混合物。工艺水萃取塔操作温度为80℃，操作压力为0.8MPaG。进入工艺水萃取塔工艺水所含高聚物为10.0mg/L，经过萃取分离后，出工艺水萃取塔工艺水所含高聚物为0.8mg/L，去除率达92％，由此在整个乙烯装置1～3年正常运行周期内，裂解炉对流段没有发生结焦现象。
【实施例8】
按照实施例5所述的条件和步骤，萃取剂为50％(质量)正戊烷和50％(质量)二甲苯混合物。工艺水萃取塔操作温度为80℃，操作压力为0.8MPaG。进入工艺水萃取塔工艺水所含高聚物为10.0mg/L，经过萃取分离后，出工艺水萃取塔工艺水所含高聚物为0.7mg/L，去除率达93％，由此在整个乙烯装置1～3年正常运行周期内，裂解炉对流段没有发生结焦现象。
【实施例9】
按照实施例5所述的条件和步骤，萃取剂为50％(质量)环戊烷和50％(质量)二甲苯混合物。工艺水萃取塔操作温度为80℃，操作压力为0.8MPaG。进入工艺水萃取塔工艺水所含高聚物为10.0mg/L，经过萃取分离后，出工艺水萃取塔工艺水所含高聚物为0.7mg/L，去除率达93％，由此在整个乙烯装置1～3年正常运行周期内，裂解炉对流段没有发生结焦现象。
【实施例10】
按照实施例5所述的条件和步骤，萃取剂为30％(质量)正己烷和40％(质量)环己烷以及30％(质量)甲苯混合物。工艺水萃取塔操作温度为80℃，操作压力为0.8MPaG。进入工艺水萃取塔工艺水所含高聚物为10.0mg/L，经过萃取分离后，出工艺水萃取塔工艺水所含高聚物为0.5mg/L，去除率达95％，由此在整个乙烯装置1～3年正常运行周期内，裂解炉对流段没有发生结焦现象。
【实施例11】
按照实施例5所述的条件和步骤，萃取剂为40％(质量)异戊烷和40％(质量)苯以及20％(质量)二甲苯混合物。工艺水萃取塔操作温度为80℃，操作压力为0.8MPaG。进入工艺水萃取塔工艺水所含高聚物为10.0mg/L，经过萃取分离后，出工艺水萃取塔工艺水所含高聚物为0.5mg/L，去除率达95％，由此在整个乙烯装置1～3年正常运行周期内，裂解炉对流段没有发生结焦现象。
【实施例12】
按照实施例11所述的条件和步骤，工艺水萃取塔操作温度为80℃，操作压力为0.8MPaG。进入工艺水萃取塔工艺水所含高聚物为50mg/L，经过萃取分离后，出工艺水萃取塔工艺水所含高聚物为0.9mg/L，去除率达98.2％，由此在整个乙烯装置1～3年正常运行周期内，裂解炉对流段没有发生结焦现象。
【实施例13】
按照实施例11所述的条件和步骤，工艺水萃取塔操作温度为80℃，操作压力为0.8MPaG。进入工艺水萃取塔工艺水所含高聚物为200mg/L，经过萃取分离后，出工艺水萃取塔工艺水所含高聚物为1.0mg/L，去除率达99.5％，由此在整个乙烯装置1～3年正常运行周期内，裂解炉对流段没有发生结焦现象。

Claims (7)

1.一种减少裂解炉对流段结焦的工艺方法，裂解炉产生的裂解气经急冷、油洗后进入水洗塔，水洗塔釜工艺水进入工艺水汽提塔，工艺水汽提塔釜的水进入工艺水萃取塔，与萃取剂接触，工艺水萃取塔釜水进入稀释蒸汽发生器产生稀释蒸汽，所述稀释蒸汽进入裂解炉的对流段；其中，所述萃取剂选自正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷、异戊烷、异己烷、环戊烷、环己烷、苯、甲苯、二甲苯中的至少一种。
2.根据权利要求1所述减少裂解炉对流段结焦的工艺方法，其特征在于所述工艺水萃取塔内水与萃取剂为逆流。
3.根据权利要求1所述减少裂解炉对流段结焦的工艺方法，其特征在于所述萃取剂选自正戊烷、正壬烷、异己烷、苯、甲苯中的至少一种。
4.根据权利要求1所述减少裂解炉对流段结焦的工艺方法，其特征在于所述工艺水萃取塔操作温度为20～180℃，操作压力为0.0～1.2MPaG。
5.根据权利要求4所述减少裂解炉对流段结焦的工艺方法，其特征在于所述工艺水萃取塔操作温度为50～160℃，操作压力为0.1～0.8MPaG。
6.根据权利要求5所述减少裂解炉对流段结焦的工艺方法，其特征在于所述工艺水萃取塔操作温度为70～140℃，操作压力为0.2～0.6MPaG。
7.根据权利要求1所述减少裂解炉对流段结焦的工艺方法，其特征在于所述进入工艺水萃取塔的水中所含高聚物为10～200mg/L。
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