TWI410486B - 加熱用於烴轉化方法之物流的方法 - Google Patents

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Description

加熱用於烴轉化方法之物流的方法
本發明之領域為加熱進入反應區之物流。
烴轉化方法通常使用烴以串流形式穿過之多個反應區。各串聯反應區通常具有一套獨特設計要求。各串聯反應區之最低設計要求為可通過穿過該串聯之所需處理量之烴的液壓容量。各反應區之另一設計要求為足以完成指定烴轉化程度之加熱。
一種熟知烴轉化方法可為催化重組。一般而言，催化重組為石油煉製工業中沿用已久用以改良烴原料之辛烷品質的烴轉化方法，重組之主要產物為車用汽油摻合組份或石化用芳族物來源。可將重組定義為由環己烷之脫氫及烷基環戊烷之脫氫異構化而獲得芳族物、烷烴之脫氫而獲得烯烴、烷烴及烯烴之脫氫環化而獲得芳族物、正烷烴之異構化、烷基環烷烴之異構化而獲得環己烷、經取代之芳族物之異構化及烷烴之加氫裂解所產生的總效應。重組原料可為氫化裂解物、直餾餾分、FCC或焦化石腦油且可含有許多其他組份，諸如縮合物或熱裂解石腦油。一般而言，該烴原料含有對於轉化產物而言不適宜之高含量雜質，諸如重組物。該等雜質可包括硫及氮，且該進料可具有範圍介於10至17,500 wt.－ppm之硫含量及範圍介於0.2至450 wt.－ppm之氮含量。
通常在烴轉化方法(諸如重組)中使用加熱器或加熱爐以在使加工流體反應之前對其進行加熱。一般而言，燃燒加熱器或加熱爐包括一全輻射燃燒加熱區以與用於另一用途(諸如產生蒸汽)之對流區一起來加熱流體。其他燃燒加熱器可具有一初始對流區，繼之以一輻射區，兩者呈串聯關係。因為通常對流區處於比加熱器之輻射區低之溫度下，所以首先具有該對流區允許加工流體自煙道氣中回收較多熱量。另外，該兩加熱器設計適用於加料加熱器及中間加熱器。各區域包括含有流經加熱器之加工流體的管。
然而，該等習知設計具有缺點。有時若增加加熱器之燃燒會使輻射管及/或對流管之溫度升至其最大管壁限制，則使轉化單元受限於加熱器。若加熱器之處理量受限於最大管壁溫度，則整個轉化單元之產出率可能受到制約。
此外，通常在管壁最大溫度下或該溫度附近存在3個與操作加熱器相關聯之問題。第一，高管壁溫度增加煙道氣於管側面上發生氧化之傾向，從而導致形成降低加熱器之輻射效率之氧化皮(scale)。第二，在轉化方法(諸如重組)中尤其相對於頭兩個反應器而言高管壁溫度可導致進料之裂解從而降低產量。第三，另一複雜情況為重組加熱器在較高溫度下在燃燒加熱器管中亦易發生金屬催化性焦化。金屬催化性焦化可導致重組單元停工以進行維護工作以便移除反應器中由在燃燒加熱器管中發生金屬催化性焦炭形成所產生之焦炭沈積。因此，極其需要較低管壁溫度。
存在若干針對與高管壁溫度相關聯之焦化問題的解決方案，但其各自具有以下缺陷：a)可注入硫以抑制焦炭形成，但此解決方案通常降低重組裝置產量且可能對於某些並不易於焦化之原料來說不必要；b)可使用能提高最大容許加熱器管壁溫度之不同合金管替換輻射管，但該等合金勢必代價更昂貴；c)可以較多管及/或燃燒器擴大加熱器以提高表面積，但擴大加熱器通常代價昂貴；且d)可將加熱器添加至一系列加熱器中以提供某些所需負荷，因此可能降低現有加熱器之尺寸。然而，添加加熱器通常亦為代價昂貴的。
另外，有時在停工期間整修轉化單元以提高單元之容量。高燃燒加熱器管壁溫度可限制轉化單元(諸如重組單元)之潛在進料速率提高或重組物辛烷提高。該等管壁溫度限制可導致安裝大型昂貴燃燒加熱器單元。該等燃燒加熱器單元可占轉化單元(諸如重組單元)之估計成本之20%至25%。
因此，希望在不引起至少某些上述所討論之缺點的情況下增加經由轉化單元之進料且不超過最大管壁溫度。
資訊揭示內容
美國專利第4,986,222號(Pickell)揭示一種包括輻射盤管及對流盤管之底部燃燒式固定垂直加熱器，該加熱器在使原料於脫硫單元中脫硫且隨後進入重組單元之前加熱烴原料(較佳為石腦油)。該等對流盤管與輻射盤管連通以自輻射盤管接收烴原料，輸送烴原料且使烴原料通至脫硫單元。
美國專利第5,879,537號(Peters)揭示一種多級催化烴轉化系統，其中烴連續流過至少兩個反應區。
美國專利第6,106,696號(Fecteau等人)揭示一種使用至少兩個移動床反應區之重組方法。
美國專利第4,986,222號、第5,879,537號及第6,106,696號據此以引入的方式全部併入本文中。
本發明之一例示性實施例可為一種烴轉化方法。該方法可包括使一烴流穿過至少一個包括至少一個燃燒器、一輻射區及一對流區之加熱器。一般而言，該物流在退出該加熱器之前穿過該輻射區且隨後穿過該對流區。理想地，該烴流包括以該物流中烴之總重量計以重量百分數或重量份表示之如下各物：C4 或更低碳數組份：低於0.5%，硫或含硫化合物：低於1 ppm，及氮或含氮化合物：低於1 ppm。較佳地，該等硫或含硫化合物及該等氮或含氮化合物分別係以元素硫或氮測量。
另一例示性重組方法可包括操作一重組單元且使一包括烴之物流穿過輻射區，接著穿過對流區且隨後進入反應區之一入口。一般而言，該重組單元包括至少一個包括至少一個燃燒器、一輻射區及一對流區之加熱器及一包括一反應區之重組反應器。
一例示性精煉設備或石化製造設備可包括一重組單元，該重組單元又可包括一包括一燃燒器、一輻射區及一對流區之加熱器及一重組反應器。該輻射區可包括一具有一入口及一出口並用於接收一進入該加熱器之烴流的第一管，且一對流區可包括一具有一入口及一出口並用於接收退出該輻射區之該第一管之烴流的第二管。該重組反應器可具有一可接收來自該第二管之該出口之烴流的反應區。
在另一例示性實施例中，一種烴方法包括使一物流以進料速率通至至少一個具有至少一個燃燒器、一輻射區及一對流區之加熱器。該物流可包括烴及以該物流中烴之重量計濃度為1 wt－ppm以下的硫，且該加熱器之該輻射區可在最大管壁溫度下操作。一種對該實施例之改進可包括藉由使該物流在退出至少一個加熱器之前穿過該輻射區且隨後穿過該對流區來增加進料速率及降低管壁溫度。本發明可針對轉化單元(諸如重組單元)允許藉由在一或多個燃燒加熱器單元中在輻射盤管後添加對流區加工盤管而對現有重組單元進行經濟型設計或擴大。在一現有加熱器單元中，該改進可在對現有加熱器組件進行最小改變之情況下完成，藉此降低設備之投資成本且縮短停工時間。因此，本發明可尤其適用於改造遭受通常低於640℃(1,184℉)、較佳不超過635℃(1,175℉)之最大管壁溫度限制的現有加熱器。較低所得燃燒加熱器管壁溫度亦可降低燃燒加熱器管中之金屬催化性焦化的可能性，此可提高後續反應器區之可靠性且避免某些與如以上所討論之其他焦化解決方案相關的缺點。
 定義
如本文中所用，術語"烴流"可為包括各種烴分子(諸如直鏈、支鏈或環狀烷烴、烯烴、二烯烴及炔烴)及(視情況)其他物質(如氣體(例如氫氣)或雜質(諸如重金屬))之物流。該烴流可經受反應(例如重組反應)，但只要在反應之後至少某些烴存在於該流中則仍可稱為烴流。因此，該烴流可包括經受一或多個反應之物流(例如烴流排出物)或未經受一或多個反應之物流(例如石腦油進料)。如本文中所用，烴流亦可包括原始烴原料、烴原料、進料、進料流、組合進料流或排出物。此外，烴分子可縮寫成C1 、C2 、C3 ...Cn ，其中"n"表示碳原子在烴分子中之數目。
如本文中所用，術語"輻射區"通常係指主要藉由輻射及對流熱傳遞接收由(例如)由加熱器燃燒之燃氣所釋放之35－65%(對於大體上堵塞之管而言)或45－65%(對於相對潔淨的管而言)之熱量的加熱器區域。
如本文中所用，術語"對流區"通常係指主要藉由(例如煙道氣)對流及輻射熱傳遞接收由加熱器燃燒之燃氣所釋放之10－45%之熱量的加熱器區域。通常，經由排出口損失7－15%之熱量，因此通常不超過93%之由燃料所釋放之熱量用於輻射及對流區。
如本文中所用，術語"加熱器"可包括加熱爐、進料加熱器或中間加熱器。加熱器可包括至少一個燃燒器且可包括至少一個輻射區、至少一個對流區或至少一個輻射區與至少一個對流區之組合。
本發明之詳細說明
一般而言，含烴反應物物流在反應系統中之催化轉化經過至少兩個反應區，其中該反應物物流連續流經該等反應區。具有多個區之反應系統通常呈現以下兩種形式之一者：並列式或堆疊式。在並列形式中，多個且獨立之反應容器(各自可包括一反應區)可沿彼此側面置放。在堆疊形式中，一共同反應容器可含有多個且獨立之可置於彼此頂部上的反應區。在兩種反應系統中，可視反應是否可為吸熱或放熱而定於反應區之間存在中間加熱或冷卻。
儘管反應區可包括烴流之許多種配置(諸如下向流動、向上流動及交叉流動)，但本發明適用之最常見反應區可為徑向流動。徑向流反應區通常包括具有不同標稱截面積之圓柱形區域，該等圓柱形區域經豎直及同軸地安置以形成反應區。簡言之，一徑向流反應區通常包括一含有皆同軸安置於反應容器內之一圓柱形外部催化劑阻滯篩及一圓柱形內部催化劑阻滯篩的圓柱形反應容器。該內部篩可具有低於外部篩之截面積的標稱內部截面積，該外部篩可具有低於反應容器之截面積的標稱內部截面積。一般而言，可將反應物物流引入反應容器之內壁與外部篩之外表面之間的環形空間中。反應物物流可穿過外部篩，徑向流經外部篩與內部篩之間的環形空間且穿過內部篩。可自反應容器中收回可收集於內部篩內圓柱形空間中之物流。儘管該反應容器、外部篩及內部篩可為圓柱形，但其亦可視許多設計、製造及技術方面之考慮因素而定呈現任何適當形狀，諸如三角形、正方形、長方形或菱形。舉例而言，通常，常見外部篩不為連續圓柱形篩，而代之以為獨立橢圓形管狀篩之配置(稱為海扇狀構造(scallop))，其可布置在反應容器之內壁四周。內部篩通常為可在外圓周長周圍以篩覆蓋之帶孔中心管。
較佳地，催化轉化法包括可包括可經由反應區活動之粒子的催化劑。該等催化劑粒子可藉由許多移動裝置(包括傳送帶或輸送流體)經由反應區移動，但催化劑粒子最通常可藉由重力經由反應區移動。通常，在徑向流反應區中，催化劑粒子可填充於內部篩與外部篩之間的環形空間，其可被稱為催化劑床。可自反應區之底部收回催化劑粒子，且可將催化劑粒子引入反應區之頂部中。可隨後由該製程回收自最終反應區中收回之催化劑粒子，使其在該製程之再生區中再生或轉移至另一反應區。同樣，添加至反應區中之催化劑粒子可為新近添加至製程中之催化劑、已於製程內之再生區中再生之催化劑或自另一反應區轉移之催化劑。
具有堆疊式反應區之例示性反應容器揭示於美國專利第3,706,536號(Greenwood等人)及第5,130,106號(Koves等人)中，其中之教示以引入的方式全部併入本文中。一般而言，經由催化劑轉移管道實現使重力流動性催化劑粒子自一反應區轉移至另一反應區，引入新鮮催化劑粒子且收回廢催化劑粒子。
藉由該等方法產生轉化之原料可包括各種來自一系列原油之餾份。一種藉由該等方法產生轉化之例示性原料通常包括可為石腦油之物流，其包括以該物流中烴之總重量計以重量百分數或重量份表示且揭示於表1中的如下組份：
硫或含硫化合物及氮或含氮化合物分別係以元素硫或氮測量。可分別藉由可由ASTM International,100 Barr Harbor Drive,P.O.Box C700,West Conshohocken,Pennsylvania,U.S.A獲得之標準測試方法D－4045－04及D－4629－02量測硫及氮之量。
具有多個反應區之方法可包括多種烴轉化方法，諸如重組、氫化、加氫處理、脫氫、異構化、脫氫異構化、脫氫環化、裂解及加氫裂解法。催化重組亦通常利用多個反應區，且將在下文中於圖中所示之實施例中加以提及。有關重組方法之其他資訊可見於(例如)美國專利第4,119,526號(Peters等人)、第4,409,095號(Peters)及第4,440,626號(Winter等人)。
一般而言，在催化重組中，將原料與包含氫之再循環流混合以形成通常稱為組合進料流之進料流，且使該組合進料流與催化劑在反應區中接觸。用於催化重組之常見原料為稱為石腦油且具有82℃(180℉)之初沸點及203℃(400℉)之終沸點的石油餾份。催化重組法可尤其適用於處理由相對較高濃度之環烷烴及大體上直鏈之烷烴組成的直餾石腦油，其易於經由脫氫及/或環化反應而加以芳化。儘管在多數情況下亦可存在芳族物，但較佳進料為主要由沸點可處於汽油類範圍內之環烷烴及烷烴組成的石腦油。該較佳類型包括直餾汽油、天然汽油、合成汽油及其類似物。作為一替代性實施例，饋入熱裂解汽油或催化裂解汽油或部分重組石腦油常常為有利的。亦可使用直餾及裂解汽油範圍石腦油之混合物來獲得優勢。汽油範圍石腦油進料可為具有40－82℃(104－180℉)之初沸點及於160－220℃(320－428℉)範圍內之終沸點的全沸點汽油或可為其所選餾份，該餾份通常可為常稱為重石腦油之較高沸點餾份，例如沸點處於100－200℃(212－392℉)範圍內之石腦油。在某些情況下，饋入待轉化成芳族物的自萃取單元中回收之純烴或烴混合物(例如來自芳族物萃取之萃餘液或直鏈烷烴)亦為有利的。在某些其他情況中，原料亦可含有具有1－5個碳原子之輕烴，但因為該等輕烴不能容易地重組成芳族烴，所以通常使該等與原料一起進入之輕烴減至最少。通過加熱及反應區列的例示性流動為4反應區催化重組法，其具有第一、第二、第三及第四反應區且可描述如下。
可將含有石腦油之原料與含氫再循環氣體混合以形成可穿過組合進料熱交換器之組合進料流。在該組合進料熱交換器中，可藉由與第四反應區之排出物交換熱量來加熱該組合進料。然而，發生在組合進料熱交換器中之組合進料流之加熱通常不足以將該組合進料流加熱至第一反應區之所需入口溫度。
一般而言，提供氫氣以供給每莫耳進入反應區之烴原料1－20莫耳氫氣的量。較佳提供氫氣以供給每莫耳進入反應區之烴原料低於3.5莫耳氫氣的量。若提供氫氣，則其可在組合進料交換器之上游、組合進料交換器之下游或組合進料交換器之上游與下游處提供。或者，可在與烴原料一起進入重組區之前不提供氫氣。即使不將氫氣與烴原料一起提供給第一反應區，發生於第一反應區內之環烷烴重組反應亦可產生作為副產物之氫氣。該副產物或原位產生之氫氣與第一反應區排出物摻混在一起離開第一反應區且隨後可變成第二反應區及其他下游反應區可利用之氫氣。第一反應區排出物中之該原位所產生之氫氣通常達到每莫耳烴原料0.5－2莫耳氫氣。
通常，使組合進料流或烴原料(若氫氣不與烴原料一起供給)在通常為38－177℃(100－350℉)且更通常為93－121℃(200－250℉)之溫度下進入熱交換器。因為氫氣通常係與烴原料一起供給，所以在本文中可將該熱交換器稱為組合進料熱交換器，即使氫氣不與烴原料一起提供亦如此。一般而言，組合進料熱交換器藉由將熱量自最後重組反應區之排出流傳遞至組合進料流來加熱該組合進料流。較佳，組合進料熱交換器為間接(而非直接)熱交換器以防止最後反應區排出物中之有價值的重組產物與組合進料混合且由此再循環至該等反應區中，此時重組物品質可能降級。
儘管組合進料流及最後反應區排出流於組合進料熱交換器內之流型可為完全同向流、逆向流、混合流或交叉流，但流型較佳為逆流。逆流流型意謂，組合進料流在其最冷溫度下接觸組合進料熱交換器之熱交換面之一端(亦即冷端)，而最後反應區排出流亦在其最冷溫度下接觸熱交換面之冷端。因此，最後反應區排出流在處於其於熱交換器內之最冷溫度時與亦處於於熱交換器內之最冷溫度的組合進料流交換熱量。在組合進料熱交換器表面之另一端(亦即熱端)，最後反應區排出流與組合進料流皆在其於熱交換器內之最熱溫度下接觸熱交換面之熱端且藉此交換熱量。在熱交換面之冷端與熱端之間，最後反應區排出流與組合進料流以通常相反之方向流動以便使得大體在沿熱傳遞表面之任一點處，最後反應區排出流之溫度越高，與最後反應區排出流交換熱量之組合進料流的溫度就越高。欲知有關熱交換器中之流型的詳情，參見例如由Robert H.Perry等人所編由McGraw－Hill Book Company,New York於1984出版之Perry's Chemical Engineers' Handbook，第六版中之第10－24至10－31頁且將該等參考文獻引入本文中。
一般而言，組合進料熱交換器以通常低於56℃(100℉)且較佳低於33℃(60℉)且更佳低於28℃(50℉)之熱端接近值操作。如本文中所用，術語"熱端接近值"係如下定義：基於交換較熱最後反應區排出流與較冷組合進料流之間的熱量的熱交換器，其中T1為最後反應區排出流之入口溫度，T2為最後反應區排出流之出口溫度，t1為組合進料流之入口溫度且t2為組合進料流之出口溫度。則如本文中所用，對於逆流熱交換器，將"熱端接近值"定義為T1與t2之間的差。一般而言，熱端接近值越小，最後反應器區排出物與組合進料流之熱量交換程度越高。
儘管可使用殼管式熱交換器，但另一可能為板式熱交換器。板式交換器為吾人所熟知且以若干不同及獨特形式市售，諸如螺旋式、板框式、釺焊板翅式及板翅管式。板式交換器通常描述於由R.H.Perry等人所編且由McGraw Hill Book Company,New York於1984年出版之Perry's Chemical Engineers' Handbook，第六版中第11－21至11－23頁上。在一實施例中，組合進料流可在399－516℃(750－960℉)之溫度下離開組合進料熱交換器。
因此，在退出組合進料熱交換器之後且在進入第一反應器之前，該組合進料流通常需要補償加熱。該補償加熱發生在通常稱為進料加熱器之加熱器中，該加熱器可將組合進料流加熱至第一反應區之所需入口溫度。該加熱器可為一般熟習重組技術者所熟知之燃氣、燃油或燃氣燃油混合式加熱器。該加熱器可藉由輻射及/或對流熱傳遞加熱第一反應區排出流。適於重組方法之商用燃燒式加熱器通常具有個別輻射熱傳遞區域(對於個別加熱器而言)及藉由來自輻射區之煙道氣加熱的共同對流熱傳遞區域。
理想地，物流首先進入加熱器之輻射區。物流可經由U形管或倒置U形管進入及退出輻射區之頂部或下部，或進入輻射區中溫度為最低之頂部且在輻射區中溫度為最熱之底部退出，或相反地，在底部進入且在頂部退出。較佳地，對於該加熱器及任何後續加熱器而言，物流進入輻射區之頂部且自該頂部退出。
然後，組合進料流可進入彼同一加熱器之對流區。物流可經由通常側向定向之U形管進入及退出對流區之頂部或下部，或進入對流區中溫度為最低之頂部且在對流區中溫度為最熱之底部退出，或相反地，在底部進入且在頂部退出。較佳地，對於該加熱器及任何後續加熱器而言，物流進入對流區之頂部且自其底部退出。應瞭解一或多個本文中所述之加熱器(例如進料加熱器或中間加熱器)可使物流進入輻射區且隨後進入對流區，可使物流進入對流區且隨後進入輻射區，或可使物流僅進入輻射區或對流區，此視(例如)最大管壁溫度限制而定。
用於重組方法之商用燃燒式加熱器通常具有個別輻射熱傳遞區域(對於個別加熱器而言)及可藉由來自輻射區之煙道氣加熱的共同對流熱傳遞區域。離開進料加熱器之組合進料流之溫度(亦可為第一反應區之入口溫度)通常為482－560℃(900－1,040℉)，較佳為493－549℃(920－1,020℉)。
一旦組合進料流通至第一反應區後，該組合進料流可經受轉化反應。在常見形式中，重組方法可在以串流配置互連之若干反應區中使用催化劑粒子。可能存在許多反應區，但通常反應區之數目為3、4或5個。因為重組反應通常發生在高溫下且通常為吸熱的，所以各反應區通常與一或多個將反應物加熱至所需反應溫度之加熱區相關聯。
本發明可尤其適用於具有至少兩個催化反應區之重組反應系統，其中反應物物流之至少一部分及催化劑粒子之至少一部分連續流經反應區。如以上所討論，該等重組反應系統可為並列式或堆疊式。
一般而言，該等重組反應通常在由一或多種第VIII族(IUPAC 8－10)貴金屬(例如鉑、銥、銠及鈀)及鹵素與多孔載體(諸如耐熔無機氧化物)之組合構成之催化劑粒子存在下實現。舉例而言，美國專利第2,479,110號(Haensel)教示一種氧化鋁－鉑－鹵素重組催化劑。儘管該催化劑可含有0.05－2.0 wt－%之第VIII族金屬，但可使用價格比較低廉之催化劑，諸如含有0.05－0.5 wt－%第VIII族金屬之催化劑。較佳貴金屬為鉑。此外，該催化劑可含有銦及/或鑭系金屬，諸如鈰。催化劑粒子亦可含有0.05－0.5 wt－%之一或多種第IVA族(IUPAC 14)金屬(例如錫、鍺及鉛)，諸如美國專利第4,929,333號(Moser等人)、美國專利第5,128,300號(Chao等人)及其所引用之參考文獻中所描述。一般而言，鹵素通常為氯且氧化鋁通常為載體。較佳氧化鋁物質為γ、η及θ氧化鋁，其中γ及η氧化鋁通常為最佳。一種與催化劑之效能有關之特性為載體之表面積。較佳，載體具有100－500 m2 /g之表面積。具有低於130 m2 /g之表面積的催化劑之活性趨向於比具有較高表面積之催化劑更易受到催化劑焦化之不利影響。一般而言，儘管該等粒子可大至6.35 mm(1/4吋)或小至1.06 mm(1/24吋)，但其通常為球形且具有1.6至3.1 mm(1/16－1/8吋)之直徑。然而在一特定重組反應區中，需要使用屬於相對狹窄之尺寸範圍之催化劑粒子。較佳催化劑粒子直徑為1.6 mm(1/16吋)。
重組方法可使用固定催化劑床或移動床反應容器及移動床再生容器。在後者中，通常將再生催化劑粒子饋入通常包括若干反應區之反應容器中且該等粒子藉由重力流經該反應容器。可將催化劑自反應容器之底部收回且輸送至再生容器中。在再生容器中，通常使用多步再生方法來再生催化劑以恢復其促進重組反應之充分能力。美國專利第3,652,231號(Greenwood等人)、第3,647,680號(Greenwood等人)及第3,692,496號(Greenwood等人)描述適用於重組方法之催化劑再生容器。催化劑可藉由重力流經各再生步驟且隨後自再生容器中將其收回且輸送至反應容器。一般而言，提供用以將新鮮催化劑作為補充添加至製程中且用以自製程中收回廢催化劑的配置。通常將催化劑經由反應及再生容器之移動稱為連續的，然而實際上其為半連續的。半連續移動意謂在間隔接近之時間點上反覆轉移相對較小量之催化劑。舉例而言，可每二十分鐘自反應容器之底部收回一批次且收回可花費5分鐘，亦即催化劑可流動5分鐘。若容器中之催化劑流量(inventory)與該批量大小相比相對較大，則容器中之催化劑床可視為連續移動的。移動床系統可具有持續製造同時移除或替換催化劑之優勢。
通常，催化劑經由催化劑床移動之速率可介於少至每小時45.5 kg(100磅)至每小時2,722 kg(6,000磅)之範圍內或更高。
本發明之反應區可在重組條件下操作，該等條件包括通常為大氣壓0－6,895 kPa(g)(0 psi(g)－1,000 psi(g))之壓力範圍，且尤其在276－1,379 kPa(g)(40－200 psi(g))之相對低壓範圍獲得良好結果。以所有反應區中之總催化劑體積計，總液體每小時空間速度(LHSV)通常為0.1－10小時－1 ，較佳為1－5小時－1 且更佳為1.5－2.0小時－1 。
如先前所提及，吸熱之環烷烴重組反應通常發生在第一反應區中，並因此第一反應區之出口溫度可低於第一反應區之入口溫度且通常為316－454℃(600－850℉)。第一反應區可通常占所有反應區中之總催化劑體積之5%－50%且更通常占10%－30%。因此，第一反應區中之液體每小時空間速度(LHSV)以第一反應區中之催化劑體積計通常可為0.2－200小時－1 ，較佳為2－100小時－1 且更佳為5－20小時－1 。一般而言，將催化劑粒子自第一反應區中收回且通至第二反應區，該等粒子通常具有以催化劑之重量計低於2 wt－%之焦炭含量。
由於發生在第一反應區中之吸熱重組反應，故第一反應區之排出物之溫度通常下降至不僅低於第一反應區中組合進料之溫度，而且低於第二反應區之所需入口溫度。因此，第一反應區之排出物可穿過另一加熱器，該加熱器通常被稱為第一中間加熱器且其可將第一反應區排出物加熱至第二反應區之所需入口溫度。
一般而言，當一加熱器位於兩個反應區(諸如第一及第二反應區)之間時將其稱為中間加熱器。第一反應區排出流在通常為482－560℃(900－1,040℉)之溫度下離開中間加熱器。考慮到熱量損失，加熱器出口溫度通常大於第二反應區之入口溫度不超過5℃(10℉)且較佳不超過1℃(2℉)。因此，第二反應區之入口溫度通常為482－560℃(900－1,040℉)，較佳為493－549℃(920－1,020℉)。第二反應區之入口溫度通常比第一反應區之入口溫度大至少33℃(60℉)且可比第一反應區入口溫度高至少56℃(100℉)或甚至至少83℃(150℉)。
在退出第一中間加熱器後，第一反應區排出物通常進入第二反應區。如在第一反應區中一樣，吸熱反應可導致溫度在第二反應區上之又一次下降。通常，然而，因為發生在第二反應區中之反應通常比發生在第一反應區中之反應產生較少吸熱，所以在第二反應區上之溫度下降低於在第一反應區上之溫度下降。儘管在第二反應區上溫度下降幅度略微較小，然而第二反應區之排出物仍處於低於第三反應區之所需入口溫度之溫度下。
第二反應區通常占所有反應區中之總催化劑體積之10%－60%且更通常占15%－40%。因此，第二反應區中之液體每小時空間速度(LHSV)以第二反應區中之催化劑體積計通常為0.13－134小時－1 ，較佳為1.3－67小時－1 且更佳為3.3－13.4小時－1 。
第二反應區排出物可穿過第二中間加熱器(第一中間加熱器為先前所描述在第一與第二反應區之間的中間加熱器)且在加熱後可通至第三反應區。然而，可省去第二反應區後之一或多個其他加熱器及/或反應器；亦即第二反應區可為該列中之最後反應區。第三反應區通常占所有反應區中之總催化劑體積之25%－75%且更通常占30%－50%。同樣，第三反應區排出物可通至第三中間加熱器且由此處通至第四反應區。第四反應區通常占所有反應區中之總催化劑體積之30%－80%且更通常占40%－50%。第三、第四及後續反應區之入口溫度通常為482－560℃(900－1,040℉)，較佳493－549℃(920－1,020℉)。
因為發生在第二及後續(亦即第三及第四)反應區中之重組反應通常比彼等發生在第一反應區中之重組反應產生較少吸熱，所以發生在後來反應區中之溫降通常低於發生在第一反應區中之溫降。因此，最後反應區之出口溫度可比最後反應區之入口溫度低11℃(20℉)或11℃以下，但當然可能想得到會高於最後反應區之入口溫度。
重組物之C5 ＋餾份之所需重組物辛烷通常為85－107淨研究法辛烷值(C5 ＋RONC)且較佳為98－102 C5 ＋RONC。
此外，對於上述反應區可使用任何入口溫度分布。該等入口溫度分布可為平坦形或偏斜形，諸如上升、下降、山丘形或山谷形。理想地，反應區之入口溫度分布為平坦形。
在組合進料熱交換器中可藉由傳遞熱量至組合進料流來冷卻最後反應區排出流。在離開組合進料熱交換器之後，經冷卻之最後反應器排出物通至產物回收區。適當產物回收區為一般熟習重組技術者所已知。例示性產物回收設備通常包括用於自最後反應區排出流中分離氫氣及C1 －C3 烴氣之氣－液分離器及用於自重組物之剩餘部分中分離C4 －C5 輕烴之至少一部分的分餾柱。此外，可藉由蒸餾分離出輕重組物餾份及重重組物餾份來分離重組物。
在使用移動催化劑床之重組反應過程中，催化劑粒子由於諸如焦炭於粒子上之沈積的機制而失活；亦即，在使用一段時間以後，催化劑粒子促進重組反應之能力降低至催化劑不再有用之程度。可使催化劑在再用於重組方法中之前恢復或再生。
諸圖說明本發明當應用於催化重組方法時之一實施例。呈現該等圖僅為達成說明之目的，而並不意欲限制如申請專利範圍中所闡明之本發明之範疇。該等圖僅展示對於理解本發明所必需之設備及管線，而並不展示對於理解本發明所不必需且為一般熟習烴加工技術者所熟知之設備(諸如泵、壓縮機、熱交換器及閥門)。
圖之詳細描述
參看圖1，以示意圖圖示一精煉設備100。精煉設備100可包括一脫硫單元150及一重組單元200。脫硫單元150可包括一入口154、一出口158及一脫硫反應器180。
重組單元200可包括一熱交換器204、一具有一入口212、一出口214及複數個反應區216之重組反應器210、一分離器290及至少一個加熱器或加熱爐300。一般而言，接收來自反應區之排出物286的熱交換器204加熱複數個反應區216之進料。一般而言，複數個反應區216包括一具有一入口232及一出口234之第一反應區或反應區230、一具有一入口242及一出口244之第二反應區240及一具有一入口252及一出口254之第三反應區250以及一具有一入口262及一出口264之第四反應區260。第一反應區入口232亦可為重組反應器210之入口212。同樣，第四反應區出口264亦可為重組反應器210之出口214。至少一個加熱器300(諸如複數個加熱器302)可包括一第一或進料加熱器306及複數個中間加熱器328。複數個中間加熱器328可包括一第一中間加熱器330、一第二中間加熱器350及一第三中間加熱器370。進料加熱器306可包括至少一個燃燒器(較佳為複數個燃燒器)308、一輻射區310及一對流區或一獨立對流區318；第一中間加熱器330可包括至少一個燃燒器(較佳為複數個燃燒器)332、一輻射區334及一對流區342；第二中間加熱器350可包括至少一個燃燒器(較佳為複數個燃燒器)352、一輻射區354及一對流區362；且第三中間加熱器370可包括至少一個燃燒器(較佳為複數個燃燒器)372、一輻射區374及一對流區382。
各輻射區310、334、354及374通常分別包括至少一個輻射管312、336、356及376；且各對流區318、342、362及382通常分別包括至少一個對流管320、344、364及384。各輻射管312、336、356及376可分別包括一入口314及一出口316、一入口338及一出口340、一入口358及一出口360及一入口378及一出口380。各對流管320、344、364及384可分別包括一入口322及一出口324、一入口346及一出口348、一入口366及一出口368及一入口386及一出口388。此外，儘管僅論述重組單元200中各區域310、318、334、342、354、362、374及382之一管及各別加熱器306、330、350及370之複數個燃燒器308、332、352及372，但應瞭解各區域通常可包括一入口歧管、一系列平行管及一出口歧管且各加熱器可包括若干燃燒器。
此外，在該例示性實施例中，重組反應器210可為一移動床反應器，其中新鮮或再生催化劑粒子可經由一管線220經一入口噴嘴222引入且廢催化劑可經由一管線226經一出口噴嘴224退出。
在加工期間，使原始烴進料140經由一入口154進入脫硫單元150。一般而言，原始烴進料140較佳為視情況含有氫氣且尚未脫硫之石腦油。如以上所討論，原始烴進料140通常具有高含量雜質，諸如硫及氮。原始烴進料140可進入脫硫反應器180以移除含硫及/或含氮化合物以及其他可能之污染物。理想地，使硫及氮之量降低至如以上表1中所揭示之水平。
然後，一物流、一烴流或一脫硫烴流270可退出脫硫單元150且進入重組單元200。最初，物流270可接收一來自分離器290之再循環氫氣流292。接著，物流270可進入熱交換器204以便由排出物286加熱。其完成之後，通常物流270經由入口314進入輻射區310以便於至少一個管312中由進料加熱器306之複數個燃燒器308加熱，且隨後可經由入口322進入對流區318以便於至少一個管320中由煙道氣加熱。此時，物流270經充足加熱而成為第一反應區230之進料272。進料272可經由入口232進入第一反應區230且經由出口234退出。來自第一反應區230之排出物274可經由入口338進入輻射區334以便由第一中間加熱器330之複數個燃燒器332加熱，且隨後進入對流區342以便由煙道氣加熱。然後，物流270可成為第二反應區240之進料276。進料276可經由入口242進入第二反應區240且經由出口244退出。
隨後，物流270可成為來自第二反應區240之排出物278且經由輻射區354之入口358進入以便於至少一個管356中由第二中間加熱器350之複數個燃燒器352加熱。在經由出口360退出輻射區354之後，物流270可經由入口366進入對流區362以便在作為第三反應區250之進料280經由入口252進入第三反應區250之前於至少一個管364中由煙道氣加熱。然後，物流270可作為來自第三反應區250之排出物282經由出口254退出，該排出物可經由入口378進入第三中間加熱器370之輻射區374以便於至少一個管376中由複數個燃燒器372加熱。其完成之後，物流270可經由入口386進入對流區382以便由煙道氣加熱。接著，物流270可作為第四反應區260之進料284經由入口262進入。在經受另一轉化之後，物流270可經由出口264作為第四反應區260之排出物286退出。如以上所討論，在其完成之後，排出物286可穿過交換器204以加熱物流270。
然後，排出物286可進入分離器290，其中再循環氫氣流可在分離器290之頂部退出且重組物物流294可在底部退出。
儘管在此例示性實施例中，物流270流經所有加熱器306、330、350及370中之輻射區且隨後流經對流區，但應瞭解此串聯中之一個、兩個或三個加熱器可具有此流動順序，而其餘加熱器可具有不同配置(諸如相反順序)，亦即物流270可流經對流區且隨後流經輻射區，或物流270可僅流經一輻射區而不流經一對流區，或反之亦然。
在如圖2中所示之另一例示性實施例中，一重組單元400之至少一部分可包括至少一個加熱器或加熱爐410及至少一個包括一反應區450之重組反應器440。儘管僅圖示一加熱爐410及一重組反應器440，但應瞭解重組單元400可包括其他加熱爐或重組反應器，諸如並列式重組反應器。如圖所示，一物流270可進入加熱爐410以便在進入一對流區420之前於一具有一上部416及一下部418之輻射區412中由至少一個燃燒器(較佳為複數個燃燒器)414加熱。一般而言，上述所討論之物流270在進入對流區420之前由輻射區412之上部416進入及退出。理想地，物流270進入對流區420之一較冷上部422且自一較熱下部424退出。然後，物流270可進入重組反應器440。
儘管上述所討論之實施例可經設計用作一新穎重組單元，但應瞭解可在改造現有加熱器期間實現所揭示之特徵以克服(例如)由最大管壁溫度所施加之限制。加熱器之最大管壁溫度可視(例如)管之組成或合金而定。一般而言，需要最大管壁溫度不超過640℃(1,184℉)。對於改造重組單元中之該加熱器而言，估計儘管不希望受到約束，但單元之進料速率可增加10%－30%、可能20%。
儘管上述實施例圖示具有自身對流區之加熱器，但應瞭解上述重組單元可包括一或多個具有複數個輻射區(共有一共同對流區)之加熱器或加熱爐。特定言之，參看圖3，一加熱器500可包括一共同對流區502及複數個輻射區516，諸如一第一輻射區或進料區520、一第二輻射區或第一中間加熱器區540及一第三輻射區或第二中間加熱器區550。由輻射區520、540及550升起之煙道氣可進入對流區502且退出一排出口(stack)560。共同對流區502通常包括若干呈平行構型508之對流管506。具有一入口510及一出口512之各管506可略呈U形且以其側面加以定向，其中若干管506可前後堆疊成列。在該例示性實施例中，共同對流區502可分成部分或列514。一或多個對流管506可對應於第一輻射區520，亦即物流270可自輻射區520流至共同對流區502中之列或部分514。儘管對流管506可側向定向，但應瞭解其他方位亦有可能，諸如使U形管平展定向及使若干管506豎直堆疊成列。
儘管僅在第一輻射區520中指示，但通常各輻射區520、540及550可包括若干呈平行構型526之輻射管524，理想地，具有一入口528及一出口530之各輻射管522可略呈U形且向上定向，且若干該等管522可前後堆疊。輻射區520、540及550可由防火壁572及574所分隔且分別包括複數個燃燒器532、542及552。如圖1中所示，使用加熱器500，一烴流可在進入(例如)一重組反應區230之前進入(例如)第一輻射區520，隨後進入一對流區502之至少一部分。
無需進一步詳細描述，咸信熟習此項技術者可使用前面之描述最大程度地利用本發明。因此，前述較佳特定實施例應僅視為例示性的，而非以任何方式限定本揭示案之其餘部分。
例示性實施例
下列實例意欲進一步說明本發明方法。本發明之實施例之該等說明並非意謂使本發明之申請專利範圍受限於該等實例之特定細情。該等實例基於關於類似方法之工程計算及實際操作經驗。
在該等預示性實例中，針對改造一重組單元分析不同燃燒加熱器設計選擇。第一組實例1論述一加熱器之改造且第二組實例2－5論述另一加熱器之改造。對於各組，除非另有所述，否則加熱器負荷係針對於4反應器/4加熱器方法而言，該等方法為利用連續再生之移動床方法，其於各組內以相同進料速率重組相同原料組份，且各組內之LHSV、氫氣與烴之莫耳比、反應器壓力、催化劑、C5＋ RONC、催化劑分布及催化劑循環速度各自為相同的。
實例：
實例1重組單元之現有第一中間加熱器(一系列加熱器中之第二加熱器)具有阻止進料速率增加之最大管壁溫度限制。在該實例中，需要管壁溫度低於635℃(1,175℉)。在改造之前，第一中間加熱器包括在對流區中之一加工盤管、繼之以在輻射區中之一加工盤管(在第一反應區排出物之流動方向上)。該燃燒加熱器單元之分析展示經計算之最大管壁溫度為639℃(1,183℉)。藉由逆轉對流區與輻射區之順序，亦即首先置放輻射區接著置放對流區，最大管壁溫度降至606℃(1,123℉)。另外，隨後為了改造可測定進料加熱器(串聯中之第一加熱器)具有638℃(1,181℉)之最大管壁溫度，且亦可藉由添加串聯加工對流區盤管且將其添加在現有輻射區之後來進行改良。將該新對流區盤管置於第一中間加熱器盤管之上。所得進料加熱器最大管壁溫度自638℃(1,181℉.)降至619℃(1,147℉.)。
實例2－5：在該組中，分析一現有加熱器以便進行改造從而滿足所增加之負荷需求。該加熱器具有5個輻射單元，其共有一共同對流區。該共同對流區具有4列管，亦即對流區之下部中之列1及列2以及對流區之上部中之列3及列4。該等輻射單元為一第一進料單元(單元A)、一第二進料單元(單元A1)及3個中間加熱器單元(單元B、單元C及單元D，其中單元D最初停工)。該等單元用以加熱個別重組反應區之進料。此外，在該等實例中，通常需要最大管壁溫度低於640℃(1,184℉)。
實例2最初，建議添加一新輻射區作為第一中間加熱器(1號IH)，如以下表2中所揭示：
由於較長周轉時間及較大投資費用，故使用現有中間加熱器而非建造一新中間加熱器通常更經濟。然而，對於第一中間加熱器而言即使使用一新輻射單元亦可能導致單元A1、B及C之輻射區超過最大管壁溫度640℃(1,184℉)。在以上及隨後之表中進一步強調。
實例3在該實例中，改良現有加熱器以求滿足所增加之負荷需求。如以上所討論，改良一現有加熱器通常比安裝新輻射單元更經濟。在該實例中，單元A為進料加熱器之輻射區，單元A1為第一中間加熱器之輻射區，單元C及D為第二中間加熱器之輻射區且單元B為第三中間加熱器之輻射區。對流區之列3及4以及列1及2分別向單元A及單元A1提供預熱。單元B－D無對流預熱。使用現有加熱器盤管。結果示於以下表3中：
現有加熱器具有若干缺陷，亦即即使使用預熱進料之對流盤管及第一中間加熱器輻射盤管，所需負荷需求亦可能使單元A、B、C及D之最大管壁溫度升至640℃(1,184℉)以上。因此，即使現有盤管具有良好加工液壓，現有通過次數(pass number)、盤管內徑(ID)及可用輻射表面積對於進行改造以滿足所需負荷需求而言亦為不可接受的。
實例4在該實例中，將單元A、A1及B之原有盤管改為管標號為40平均壁之管。此外，經由第二中間加熱器之單元C及D按比例分配流量。結果示於下表4中：
單元A之平均輻射通量值近似於38,000 kcal/m2 *h(14,012 BTU/sq.ft.2 *hr)之最大改造限值且在單元A1中超過第一或1號中間加熱器輻射區之容許通量限度。在單元A1、C及D中超過最大管壁溫度極限640℃(1,184℉)。不可再增加輻射盤管之通過次數。一般而言，儘管較小ID盤管具有較低膜層溫度及因此引起之較低管壁溫度，但較小ID盤管具有較低每縱呎表面積及較低輻射表面積。較大ID盤管通常具有較高膜層溫度及較高最大管壁溫度。通常需要實現最大輻射表面積與最大管壁溫度之間的平衡。在該實例中，使單元C及D中之流量均衡並未阻止超過最大管壁溫度，而具有新的較小盤管內徑之單元B並不超過最大管壁溫度。
實例5在該實例中，分別相對於單元A及A1逆轉經由列3及4及列1及2之流動。換言之，烴流在分別進入列3及4及列1及2之前首先流經單元A及A1。此外，將單元D"重繞"(recoil)而成為單元C之鏡像且使經由單元C及D之流動呈串聯關係。結果描述於下表5中：
儘管需要額外表面積以降低第一中間加熱器輻射區(單元A1)中之最大平均輻射通量，但逆轉輻射區與對流區之流型導致進料加熱器及第一中間加熱器之輻射區(單元A及A1)不超過最大管壁溫度。又，第二中間加熱器之區域b(單元D)超過最大管壁溫度，因此經由第二中間加熱器之部分a及b(單元C及D)之串流看來似乎並未改進該加熱器之最大管壁溫度限制。
為糾正該等短處，可進行其他改進。舉例而言，可增加加熱器之加工負荷量，可增加重組方法輔助設施中之對流表面積且可將輔助設施添加至進料加熱器中。此外，較小直徑之盤管可替換現有盤管且流量可經分配以穿過兩個或兩個以上呈平行構型之單元。另一改進可為增加至少一個單元之盤管表面積。
如以上所描述，逆轉流動以使得烴在進入對流區之前首先穿過輻射區可有助於降低管壁溫度以避免最高溫度限制制約。
在上文中，除非另有所述，否則所有溫度未經校正，以攝氏度列出，且所有份數及百分數係以重量計。
本文中所引用之所有申請案、專利及公開案之全部揭示內容據此以引入的方式併入本文中。
根據上文描述，熟習此項技術者可易於確定本發明之基本特徵且在不悖離本發明之精神及範疇之情況下可對本發明作出各種變化及修改以使其適合於各種用途及條件。
100．．．精煉設備
140．．．原始烴進料
150．．．脫硫單元
154．．．入口
158．．．出口
180．．．脫硫反應器
200．．．脫硫單元
204．．．熱交換器
210．．．重組反應器
212．．．入口
214．．．出口
216．．．反應區
220．．．管線
222．．．入口噴嘴
224．．．出口噴嘴
226．．．管線
230．．．第一反應區
232．．．入口
234．．．出口
240．．．第二反應區
242．．．入口
244．．．出口
250．．．第三反應區
252．．．入口
254．．．出口
260．．．第四反應區
262．．．入口
264．．．出口
270．．．物流
272．．．進料
274．．．排出物
276．．．進料
278．．．排出物
280．．．進料
282．．．排出物
284．．．進料
286．．．排出物
290．．．分離器
292．．．循環氫氣流
294．．．重組物物流
300．．．加熱器
302．．．加熱器
306．．．進料加熱器
308．．．燃燒器
310．．．輻射區
312．．．輻射管
314．．．入口
316．．．出口
318．．．對流區
320．．．對流管
322．．．入口
324．．．出口
328．．．中間加熱器
330．．．加熱器/第一中間加熱器
332．．．燃燒器
334．．．輻射區
336．．．輻射管
338．．．入口
340．．．出口
342．．．對流區
344．．．對流管
346．．．入口
348．．．出口
350．．．加熱器/第二中間加熱器
352．．．燃燒器
354．．．輻射區
356．．．輻射管
358．．．入口
360．．．出口
362．．．對流區
364．．．對流管
366．．．入口
368．．．出口
370．．．加熱器
372．．．燃燒器
374．．．輻射區
376．．．輻射管
378．．．入口
380．．．出口
382．．．對流區
384．．．對流管
386．．．入口
388．．．出口
400．．．重組單元
410．．．加熱爐
412．．．輻射區
414．．．燃燒器
416．．．上部
418．．．下部
420．．．對流區
422．．．上部
424．．．下部
440．．．重組反應器
450．．．反應區
500．．．加熱器
502．．．共同對流區
506．．．對流管
508．．．平行構型
510．．．入口
512．．．出口
514．．．列或部位
516．．．輻射區
520．．．第一輻射區
522．．．輻射管
524．．．輻射管
526．．．平行構型
528．．．入口
530．．．出口
532．．．燃燒器
540．．．第二輻射區
542．．．燃燒器
550．．．第三輻射區
552．．．燃燒器
560．．．排出口
572．．．防火壁
574．．．防火壁
圖1為本發明之可包括一脫硫單元及一重組單元之例示性精煉設備的示意性圖示。
圖2為本發明之例示性重組單元之至少一部分的示意性圖示。
3為本發明之具有一共同對流區及複數個輻射區之例示性加熱器的示意性雙重橫截面圖。
100．．．精煉設備
140．．．原始烴進料
150．．．脫硫單元
154．．．入口
158．．．出口
180．．．脫硫反應器
200．．．重組單元
204．．．熱交換器
210．．．重組反應器
212．．．入口
214．．．出口
216．．．反應區
220．．．管線
222．．．入口噴嘴
224．．．出口噴嘴
226．．．管線
230．．．第一反應區
232．．．入口
234．．．出口
240．．．第二反應區
242．．．入口
244．．．出口
250．．．第三反應區
252．．．入口
254．．．出口
260．．．第四反應區
262．．．入口
264．．．出口
270．．．物流
272．．．進料
274．．．排出物
276．．．進料
278．．．排出物
280．．．進料
282．．．排出物
284．．．進料
286．．．排出物
290．．．分離器
292．．．循環氫氣流
294．．．重組物物流
300．．．加熱器
302．．．加熱器
306．．．進料加熱器
308．．．燃燒器
310．．．輻射區
312．．．輻射管
314．．．入口
316．．．出口
318．．．對流區
320．．．對流管
322．．．入口
324．．．出口
328．．．中間加熱器
330．．．加熱器/第一中間加熱器
332．．．燃燒器
334．．．輻射區
336．．．輻射管
338．．．入口
340．．．出口
342．．．對流區
344．．．對流管
346．．．入口
348．．．出口
350．．．加熱器/第二中間加熱器
352．．．燃燒器
354．．．輻射區
356．．．輻射管
358．．．入口
360．．．出口
362．．．對流區
364．．．對流管
366．．．入口
368．．．出口
370．．．加熱器
372．．．燃燒器
374．．．輻射區
376．．．輻射管
378．．．入口
380．．．出口
382．．．對流區
384．．．對流管
386．．．入口
388．．．出口

Claims (10)

  1. 一種烴轉化方法，其包含：a)使一烴流穿過至少一個包含至少一燃燒器、一輻射區及一對流區之加熱器，該烴流包含以該物流中烴之總重量計以重量百分數或重量份表示之如下各物：C4 或更低碳數組份：低於0.5%，硫或含硫化合物：低於1 ppm，及氮或含氮化合物：低於1 ppm，其中該等硫或含硫化合物及該等氮或含氮化合物分別係以元素硫或氮測量；其中該物流在退出該加熱器之前穿過該輻射區且隨後穿過該對流區。
  2. 如請求項1之烴轉化方法，其進一步包含使該物流穿過複數個反應區；其中該至少一個加熱器包含一包含複數個燃燒器、一輻射區及一對流區之進料加熱器，其中該物流在退出該加熱器以進入一第一反應區之前穿過該輻射區且隨後穿過該對流區。
  3. 如請求項2之烴轉化方法，其中該至少一個加熱器進一步包含複數個中間加熱器，其中各中間加熱器包含至少一個燃燒器及一輻射區且與至少一個其他中間加熱器一起形成一共同對流區，且進一步包含使一排出物自一第一反應區通至一第一中間加熱器，其中來自該第一反應區之該排出物在退出該第一中間加熱器以進入一第二反應區之前穿過該輻射區且隨後穿過該對流區。
  4. 如請求項1之烴轉化方法，其進一步包含使該物流穿過複數個反應區；其中該至少一個加熱器包含複數個中間加熱器，其中各中間加熱器包含至少一個燃燒器、一輻射區及一對流區或與至少一個其他加熱器一起形成一共同對流區，且進一步包含使一排出物自一第一反應區通至一第一中間加熱器，其中來自該第一反應區之該排出物在退出該第一中間加熱器以進入一第二反應區之前穿過該輻射區且隨後穿過該對流區。
  5. 如請求項1之烴轉化方法，其中該烴轉化方法為一種重組方法，該方法進一步包含操作一重組單元，該重組單元包含該至少一個加熱器及一包含一反應區之重組反應器；及使該含烴物流在退出該加熱器之後通至該反應區之一入口。
  6. 如請求項5之烴轉化方法，其中操作該重組單元進一步包含操作複數個加熱器，其中各加熱器包含至少一個燃燒器、一輻射區及一對流區之至少一部分；且其中該重組反應器包含一第一、一第二、一第三及一第四反應區。
  7. 如請求項6之烴轉化方法，其中操作該複數個加熱器包含操作一在該第一反應區前之進料加熱器及一在該第二、第三及第四反應區之各者前之中間加熱器。
  8. 如請求項7之烴轉化方法，其中使該物流穿過包含以下情況中之至少一者：使一進料穿過該進料加熱器之一輻射區且接著穿過其一對流區至該第一反應區；使一來自該第一反應區之排出物穿過一第一中間加熱器之一輻射區且接著穿過其一對流區至該第二反應區；使一來自該第二反應區之排出物穿過一第二中間加熱器之一輻射區且接著穿過其一對流區至該第三反應區；且使一來自該第三反應區之排出物穿過一第三中間加熱器之一輻射區且接著穿過其一對流區至該第四反應區。
  9. 一種由一精煉設備及一石化製造設備中之至少一者組成的設備，其包含：a)一重組單元，該重組單元包含：i)一加熱器，該加熱器包含一燃燒器、一輻射區及一對流區，該輻射區包含一具有一入口及一出口且用於接收進入該加熱器之一烴流的第一管，該對流區包含一具有一入口及一出口且用於接收退出該輻射區之該第一管之該烴流的第二管；ii)一包含一反應區之重組反應器，其中該反應區接收來自該第二管之該出口的該烴流。
  10. 如請求項9之設備，其進一步包含：一包含一脫硫反應器之脫硫單元；其中該脫硫單元之一出口向該重組單元提供一經脫硫之烴流。
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