TWI418620B - 含有重質尾料之烴進料的裂解方法 - Google Patents

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Description

含有重質尾料之烴進料的裂解方法
本發明關於一種裂解進料之方法，該進料特別是具有重質尾料的低品質進料，即進料中具有相對高分率的一或多個在比平均進料較高溫度下蒸發的成分(若可完全蒸發)。這類成分之實例有焦油(tar)、固體顆粒、重烴部分如高沸點部分及蒸發殘留物部分。
在熱裂解爐(熱分解爐)之中裂解含有重質尾料的進料時，重質尾料通常會導致對流區、輻射區及傳輸線(transferline)交換器的污染。此污染會造成短的運轉時間(on-stream time)且因而造成不經濟的操作。
美國專利5,580,443提出一種熱分解方法，其中可降低產生污染/形成煤焦(coking)。在此刊物中，記述將低品質進料熱分解為烯烴的方法，其係經由在一進料預熱器之中將進料預熱且部分蒸發。在進料預熱器之出口，在一分離裝置之中於混合某量的超熱稀釋蒸汽之後，將殘留的液體進料分離。欲分離的液體進料之量，係經由分離裝置上游處及下游處混合的超熱稀釋蒸汽之量及/或比例所控制。此方法可使用節省器，而無任何用於控制節省器的容量(熱擷取)的構件(means)。
美國專利4,879,020係關於一種操作爐烴轉換器之方法。一種經由調節節省器的交換容量而控制進料預熱器的 熱擷取之熱裂解進料的方法，也未揭示於此刊物中。
在美國專利6,632,351中，記述一種熱分解方法，其中在將進料分成液體部分與蒸氣部分之前，將欲分離的進料加熱到至少375℃之溫度。
EP-A 253 633敘述一種內含數個熱交換器的烴裂解爐。各個熱交換器具有其本身的進料供應，使可獨立地控制流動及壓力降。其中未建議控制進料預熱器的熱擷取，因而未建議進料之蒸發溫度。
如上述之先前技術方法對於加工條件之變化(如進料特性、裂解激烈度、蒸汽稀釋比例及爐降載(furnace turndown)等的變化)其彈性很有限。此係由於事實上，經由混合某量的超熱稀釋蒸汽而控制分離，僅足夠針對接近單一設計案例的條件。對於大幅偏離該設計案例時，被分離的液體量可能過多(不當的加工效率)或太少(不當的分離，造成污染下游處設備)。
仍然，有須要提供裂解進料特別是內含重質尾料的進料的替代方法。
據此，本發明之目的在提供一種新穎的方法裂解烴進料，其僅有低傾向會引起進行此方法的裂解裝置的污染(形成焦炭)。
尤其本發明之目的在提供一種新穎的裂解烴進料如具有重質尾料的烴進料之方法，該方法對於加工條件的變化，如進料特性及所需要之裂解激烈度的變化顯現良好的彈性。
本發明另一目的在提供一種用於裂解烴進料的新穎裝置，適用於進行本發明的方法。
據發現可能可裂解一種烴進料(特別是進料具有重質尾料)，經由控制在或接近在裂解裝置的對流區之中的煙氣出口之加工參數，即經由在裂解裝置的輻射區中裂解進料之前，在裂解裝置的對流區之中預熱進料，且控制進料預熱器(位於接近對流區的煙氣出口)的熱擷取。如此，有可能維持煙氣離開對流區之溫度在所要的低溫。據此可有從煙氣而來的高量的熱回收。此外，控制進料預熱器的熱擷取將允許控制進料蒸發溫度。
據此，在一方面，本發明關於一種在含輻射區6及對流區7的裂解裝置之中熱裂解烴進料的方法，其中將烴進料送入存在於對流區7的進料預熱器1中，進料預熱器1的熱擷取係經由調節節省器9的熱交換容量而控制，該節省器9位在對流區7之中介於進料預熱器1與輻射區6之間；且之後將預熱器1中加熱的進料送入輻射區6且在該輻射區6中裂解。
經由調節節省器9的熱容量，可控制進料預熱器1的熱擷取，如經由調節通過節省器的熱交換介質的流動。控制熱擷取，依次可允許調節在進料預熱器出口的進料中液體部分對蒸氣部分之比例。
較佳者，除節省器9之外，並使用另一節省器8，該節省器8位在介於對流區7的預熱器1與煙氣出口之間。
此節省器9通常與節省器8呈液體連通並聯操作(例如參見圖1)。經由此節省器設定額外的熱交換介質(通常為水，也稱為鍋爐進料水)路線。此將幫助確保煙道溫度(在對流區出口之煙氣的溫度)維持於符合需求的溫度，特別是高於在節省器8的熱交換介質入口之溫度約5－20℃。
在一適合具體實施例之中，省略節省器8。尤其在該具體實施例中，節省器9設有旁道－通常呈並聯液體連通－例如在圖2中所指出。在節省器9的周圍裝設旁道x'且省略節省器8，通常造成較高的煙道溫度，當此方法在節省器9中及在進料預熱器中須要低熱擷取。
在另一方面，本發明關於一種在含輻射區與對流區的裝置之中熱裂解烴進料之方法，其中在出口的煙氣溫度在約150℃或更低之溫度，特別是約90℃至約130℃的溫度範圍，更特別是在95－130℃的溫度範圍。值得注意者，依據本發明，有可能保持煙道溫度在所需要的範圍之中，同時對加工條件的變化(如進料特性、裂解激烈度、稀釋氣體(蒸汽)比及爐降載的變化)具有高度彈性。
此外，本發明關於一種在含輻射區與對流區的裝置之中熱裂解烴進料之方法，其中將烴進料送入存在於對流區(接近煙氣出口)的進料預熱器，經由調節節省器熱交換容量而控制進料預熱器的熱擷取，節省器位於對流區之中介於進料預熱器與輻射區之間，該節省器設有針對熱交換介質(特別是鍋爐進料水)的旁道。此節省器的熱擷取可經由調節熱交換介質通過節省器的流動而控制。可用於此方法的熱交換介質之剩餘部分將被旁分而出，且在節省器之出口或在一蒸汽筒之中混合通過節省器的熱交換介質，且其中在預熱器中加熱的進料之後在輻射區之中裂解。使用第一與第二節省器或節省器及旁道，使可能控制進料預熱器的熱擷取，並保持煙道溫度在所需要的範圍之中。
本發明進一步關於一種用於裂解烴進料的內含輻射區與對流區的裝置，其包含－存在於對流區中的進料預熱器，用於加熱欲裂解的烴進料。
－位於對流區之中的節省器，介於進料預熱器與輻射區之間，其中節省器的熱交換容量可經由控制器加以控制。
－及用於將該加熱的進料送入輻射區中的管線。
本發明特別是進一步關於一種用於裂解烴進料且含輻射區6及對流區7的裝置，其中在對流區之中－存在進料預熱器1，用於加熱欲裂解的烴進料，－該進料預熱器位在介於第一節省器8與第二節省器9之間，第一節省器8位於對流區之中介於煙氣出口與進料預熱器1之間，第二節省器9位在對流區7之中介於進料預熱器1與輻射區6之間；－及用於將加熱的進料送入輻射區中裂解的管線g。
在裝置之中的第一及與二節省器通常呈同線(lined－up)使其液體管線呈並聯液體連通。進一步的裝置通常包含用於調節節省器之中熱擷取的控制器，特別是用於調節熱交換介質通過節省器之流動的控制器。
本發明提一種供方法，與一種裝置，其具有低的形成焦炭傾向。
本發明非常適合提供一種內含一或多種烯烴的產物氣體，特別是內含至少一種選自乙烯、丙烯及丁烯的烯烴之產物氣體。
本發明提供一種方法，與一種裝置，其對進料組成的變化顯示良好彈性。
相較於慣常的裝置與方法，如敘述於美國專利5,580,443，本發明提供更有效地操作的可能性，因為依據本發明在預熱器(若存在，在分離裝置上游處)中加工物流的熱擷取可控制在寬廣範圍之中。進料預熱器的熱擷取可依據本發明而調整。在該先前技術中，熱擷取固定，且使用於該先前技術中的超熱稀釋蒸汽之可變流動效率，針對充分及有彈性的控制而言太小。
在一有利的具體實施例之中，本發明允許以一特別控制的方式在熱裂解程序之前分離重質部分，從而完成針對各種裂解加工條件(進料特性、裂解激烈度、蒸汽稀釋比例及爐降載的變化)的充份分離程度，而同時經由針對所有各種裂解條件在對流區之中的熱回收而維持高的爐熱效率。
除非另外指出，當參考一件設在對流區的設備(如預熱器，節省器，超加熱器等)之位置，該設備可視為相對地接近頂端，若其相對地接近煙氣出口且相對地接近底部，若其相對地接近輻射區。通常，相較於稱為“底部”模組，稱為“頂端”的模組將在垂直較高的位置。然而，未排除“頂端”模組與“底部”模組在相同水平平面上。
例如出現在預熱器與輻射區之間的節省器可稱為底部節省器(因為相較於預熱器，相對地接近輻射區)，而位在預熱器與對流區的煙氣出口之間的節省器可稱為頂端節省器(因為相較於預熱器，相對地接近煙氣出口)。
在本案的上下文之中，當一件設備指明介於依據本發明裝置(使用的)的二個其它部分之間，其介於該等由煙氣流經此裝置方向觀察的其它部分之間。如此，此部分不須要在一般經由這二個其它部分定義的(垂直、水平或對角)平面上。例如位在輻射區6與進料預熱器1之間的稀釋劑氣體預熱器10，不須要垂直高於輻射區6之上且垂直低於預熱器1之下。
除非另外指出，術語上游處及下游處用在相對於烴進料物流模組的位置。如此，進入進料預熱器1的入口處在輻射區6(裂解線)的上游處。
文中使用的術語“約”及類似用語，特別定義為包含至多10%的偏差，更特別是至多5%。
進料預熱器的熱擷取在此定義為進料流經進料預熱器所吸收的熱。此術語也可稱為效率(duty)。
術語“高沸點部分”與“低沸點部分”在此分別地特別用於描述在裂解之前自進料中移除的部分(即通常留在分離器的液相中之部分)，與送入輻射區的部分(即通常在分離器中氣化之部分)。應注意“沸點溫度”當描述術語“高沸點部分”與“低沸點部分”，大體上關於一種標準化測試方法如ASTM D2887且不必然關於發生分離之加工條之下的實際溫度，因沸點溫度會被操作壓力與稀釋劑氣體對進料的比例所影響。
作為烴進料，原則上可使用任何內含適合熱裂解之一或多種烴的進料。尤其，進料中可包含選自乙烷、丙烷、丁烷、石腦油、煤油、大氣柴油(atmospheric gasoils)、真空柴油、重質蒸餾液、氫化柴油、氣體凝結物及其混合物。適合的進料包含上述在美國專利5,580,443及美國專利6,632,351中提及的進料。非常適合的進料，為具有至少一種以下蒸發特性之進料：於170℃蒸發至多70wt.%，於200℃至多80%蒸發，於250℃至多90wt.%蒸發，於350℃至多95wt.%蒸發，於700℃至多99.9wt%蒸發，而此係依據ASTM D-2887所測得。
尤其，本發明方法可有利地用於裂解具有重質尾料的烴進料，即其具有相對高含量的高沸點烴，例如焦油；固體顆粒及/或其他除非採取預防措施，很可能引起形成焦炭的其它成分。
重質尾料特別是當進料加熱至300℃之溫度時保持在液體部分中的進料部分，更特別是當進料加熱至400℃之溫度，甚至更特別是加熱至500℃之溫度(而彼測定係依據ASTM D－2887)。
本發明方法特別是有利用於加工重質尾料占進料約10wt%或更低的進料，較佳占進料約1wt%或更低，更佳占進料約0.2wt%或更低。重質尾料部分可占約0.01wt%或更多，特別是約0.1wt%或更多，更特別是約0.5wt%或更多。
具有重質尾料的烴進料之實施例包含天然氣凝結物，如重天然氣液體(HNGL)、煤油、大氣煤油、真空油、重蒸餾液。
輻射區的設計並非特別重要，且可如此技藝中已知的的輻射區。同時，對流區的基本設計可如敘述於此技術領域中者(在特定的位置加入文中記述的設備，如節省器)。輻射區與對流區之實施例包含那些敘述於文中引用的先前技術中者，GK6T M 裂解爐(Technip公司)及如敘述於歐洲申請案04075364.2的爐。
使用於裂解裝置的零件(如進料預熱器、節省器、分離器、控制器等等)可為一般基於在此技藝中已知的設計。
取決於進料的精確性質及在輻射區之中製作的所需要產物之性質，可在寬廣限制之中選擇在預熱器中加熱的溫度。
雖然原則上可能在預熱器中將進料加熱到較高的溫度，但在預熱器中將進料加熱到低於200℃之溫度通常是足夠的。較佳者，進料離開預熱器之溫度在大約170℃或更低，更佳約140℃或更低。進料離開預熱器較佳之溫度在至少約90℃，更佳至少約110℃。此允許煙氣出口溫度相對低，且造成實質上避免在對流區上部的進料管線中污染/形成焦炭。如以上所指出者，依據本發明，可控制進料預熱器的熱擷取。
熱交換容量可經由底部節省器(在圖中標號9)控制。一般而言，若有需求，進料預熱器的熱擷取增加，若在(稀釋劑氣體烴混合物)預熱器2之出口與在分離器3的入口中降低液體部分，經由降低流經底部節省器的熱交換介質，且因而降低的底部節省器的熱擷取。熱交換容量與煙氣出口溫度取決於頂端節省器的熱擷取，其可能浮動，且取決於進料預熱器與底部節省器的熱擷取。一般而言，若有需求，進料預熱器的容量會增加，若經由增加底部節省器9的熱擷取，使在(稀釋劑氣體烴混合物)預熱器2之出口的液體部分降低。經由裝設(操作)進料預熱器1上方的節省器8，可能保持低的煙氣出口溫度。
在一項較佳的具體實施例之中，進料預熱器的熱擷取1及/或煙氣出口溫度可經由調節交換介質(通常鍋爐進料水)流經第一(頂端)及第二(底部)節省器的流動熱而控制，介於二節省器之間配置有預熱器。尤其可控制流經第一對流經第二節省器的比例。通常當在(蒸氣/烴的)預熱器2出口與在分離器3入口的液體部分增加，此比例(流至頂端/流至底部)會降低。
若有需求，經由控制進料預熱器周圍的旁道，可進一步降低進料預熱器的熱擷取。此可經由控制將某量額外的(預熱器旁道未加熱的進料)進料混入加熱的進料中而完成。一般而言，若有需求，增加進料預熱器的容量，完全流經進料預熱器，且降低經由底部節省器的熱交換介質。
可控制進料預熱器熱擷取(熱交換容量)，以調節流入輻射區進料之組成。一般而言，若有需求，可增加進料預熱器的容量，若其目標在降低低沸點部分對高沸點部分的比例。可增加進料預熱器熱擷取，此係經由減少低流經底部節省器熱的交換介質(其將減低底部節省器的熱擷取)。
在一項較佳的具體實施例之中，此方法包含將預熱器中加熱的進料分開流入低沸點(蒸氣)部分及高沸點(液體)部分，其中低沸點部分之後將在輻射區之中裂解。可配置使液體部分不裂解。在此方法中有可能進一步使用液體部分或其部分。尤其(部分的)液體部分可在進入進料預熱器1之前與新鮮進料混合及/或(部分的)液體部分可在輻射區的下游處使用，特別是與裂解氣體混合。
依據本發明的一項裝置之中(在一方法之中使用)，此分離器一般配置在進料預熱器的下游處及輻射區的上游處，在兩者外部區域。作為分離器，原則上可使用任何具有不同沸騰溫度的適用於分開烴之分離器。適合的分隔器之實施例有分塵器。適合的分隔器之實施例例如敘述於美國專利6,376,732，美國專利5,580,443及美國專利6,632,351。
在進入分離器之前，進料(通常與稀釋劑氣體混合，如以下進一步記述者)通常在第二預熱器之中進一步加熱，其溫度使欲裂解的進料部分汽化，且將欲自進料中移除的部分(高沸點部分)保持為液體。
進入分離器的進料所需要之溫度，取決於進料特性及/或加工條件，及所需要之產物氣體。雖然原則上有可能將進料加熱到超過375℃的溫度，一般將進料充分加熱到低於375℃之溫度，特別是加熱到約300℃或更低，較佳加熱到約260℃或更低。此所需要之溫度水準取決於進料特性。為得到有益量的汽化部分，通常將進料加熱至至少約190℃之溫度，宜加熱到至少約205℃之溫度，更佳加熱至約210℃或更高之溫度。
取決於所需要之產物品質，可在寬廣限制之中選擇相互分離的液體部分對蒸氣部分之比例。通常重量對重量比至少約0.01，較佳約0.02或更多。在實際上，此比例通常約0.7或更低，較佳約0.35或更低，更佳約0.1或更低，進一步更佳在低於0.04。
依據本發明的裝置(於方法中使用)較佳設有進料預熱器熱擷取控制器，其中包含輸入用於暫存離開分離器的蒸氣之溫度及/或用於暫存離開分離器的部分之液流的輸入，及用於調節液流及/或節省器的熱交換介質之溫度的輸出。較佳者，此控制器包含計算器。
在預熱器中加熱的烴進料，通常在裂解之前與稀釋劑氣體混合，且若使用分離器，較佳在將進料分為液體部分及蒸氣部分之前。稀釋劑氣體之實施例為汽化的石腦油、精鍊氣體、氮、甲烷、乙烷、蒸氣及其混合物，其中包含的蒸氣較佳為稀譯劑氣體。
可在寬廣限制之中選擇稀釋劑氣體(蒸氣)對烴進料的(重量對重量)比例，通常其範圍在0.3至1.0，較佳為0.4至0.8。
一般而言，進行本發明可以不須在製程期間調整稀釋劑氣體對烴進料的比例(為了避免形成焦炭)。當可維持低焦炭形成傾向，特別是若烴進料品質基本上固定，稀釋劑氣體對烴進料的比例可保持基本上固定。一般而言，可進行依據本發明的方法，而不須在離開分離器之後將額外的稀釋劑氣體混入蒸氣烴部分中。
圖1顯示本發明較佳的具體實施例，針對較佳的方法展現較佳的裝置及方法流程圖。薄(虛線)箭頭代表數據傳輸。厚(實線)箭頭代表物質流動(如進料、稀釋劑氣體，熱交換介質)。應注意在每一項本發明的觀點中，並非所有設備(如加熱器、分隔器、控制器及其它設備所示)均為必須的。其可能僅為較佳選擇。
進料流
進料(通常為含有重質尾料之進料)流經管線a而到預熱進料的進料預熱器1(通常在90及170℃，特別是預熱到約130℃)且選擇性地作局部汽化。
預熱進料經由管線b而離開進料預熱器1之出口，然後宜與(來自管線j的)稀釋劑氣體(蒸氣)混合。此稀釋劑氣體宜在與進料混合之前，在對流區之中，在稀譯劑氣體超加熱器10之中加熱，且稀釋劑是經由管線i導入超加熱器中。此稀釋劑超加熱器10(若存在)，通常位於在對流區之中7相對低的位置，其中煙氣之溫度仍相對地高，特別是在輻射區與及預熱器1之間。(且若存在，較佳介於輻射區與進料預熱器4及/或2之間)。
加熱稀釋劑氣體(蒸氣)可以特別是用於快速蒸發來自進料預熱器1的進料，在對流區外面，特別當進料為石腦油時。
可能存在管線a'，用於將額外的進料送入在管線b中的預熱進料，或預熱進料與稀釋劑氣體在管線c中混合。
通常然後將此預熱的進料(宜與稀釋劑氣體混合)導入第二預熱器2(其可稱為稀釋劑氣體/烴預熱器)中，而使進料達到使欲裂解的部分能汽化且重質尾料仍存在於液體部分中的溫度，使可移除汽化部分。
經由管線d而離開預熱器2的進料之溫度可有利地介於190℃至260℃之間，特別是約210℃。
然後經由管線d將此進料導入分離器3，以將進料分開為高沸點部分與低沸點部分。
若所要分離的重質部分增加，此汽化部分(低沸點部分)將會降低。液體/氣體分離器3(如分塵器或爆振容器(knock out vessel))可從低沸點部分(蒸氣)液流中分隔高沸點(液體)烴及其它高沸點成分。尤其當使用分塵器或爆振容器，蒸氣/液體分離相當於單一理論階段。
因此，較佳者，特別是在一具體實施例中，針對高度有效的分離，當某含量的相對低沸點烴超過存在於液相中實際量的“重質尾料”。尤其，考量為有利的，當在分離器中自蒸氣部分所分離出的進料之液體部分，包含重質尾料，加上至少約等量的未定義為重質尾料的烴(如低沸點烴)。在高度適合的方法中，離開分離器的液體部分之重量，約2至約20倍於實際重質尾料之重量。
經由管線h自分離器3中移除高沸點部分(通常呈液體)且可處置。低沸點部分為欲裂解的部分，且經由管線e、f及g導入向輻射區6中。
在經由管線g送入輻射區6(通常送人裂解線，末顯示出)之前，低沸點部分宜在一或多個額外的進料預熱器(如4及5，經由管線f連接，如展示於圖1中)中進一步的加熱。該預熱器通常配置在較低部分的對流區之中，其中煙氣比在較高的部分之中具有較高的溫度。
進料預熱器4尤其可以位在介於預熱器1(分別地2，若存在)與輻射區之間。預熱器4，若存在，宜位在介於預熱器1(分別地2，若存在)與稀釋劑氣體預熱器10之間。
進料預熱器5可位在最近於所有預熱器的輻射區，特別是所有進料預熱器。如此，其較佳出現介於輻射區6與進料預熱器1之間(若存在，特別是2，更特別是4)。當稀釋劑氣體預熱器10上游處設有於對流區，預熱器5宜位在介於稀釋劑氣體預熱器10與輻射區之間。
在最後預熱器(特別是5)中，進料宜加熱到約550℃至約650℃，且然後經由管線g送入輻射區。
選擇性地，裂解爐包含一或多個高壓蒸氣超加熱器。在圖中1，提供二個此等超加熱器(15、16)。若存在，超加熱器在對流區之中宜存在相對低的位置，特別是較近於輻射區，相較於稀釋劑氣體預熱器10與進料預熱器1、2及4(只要其存在)。
若存在，高壓蒸氣超加熱器可用以超熱在裂解爐中製作的飽和蒸氣。飽和蒸氣係經由位於輻射區下游處的傳輸線交換器所產生。
控制/調節
尤其若使用分離器，在定義要彼此分離的部分之重量比(且因此定義欲裂解的部分之尺寸之重要的觀點)，為在預熱器2出口之溫度(決定送入分離器液體部分之量)。此溫度可有利地經由控制具有“夾心”進料預熱器設計的進料預熱器1之熱擷取而控制。“夾心”進料預熱器設計，涵蓋位於至少二個節省器對流區壩(節省器8及9)之間的進料預熱器1。
依據本發明，有可能經由調節進料預熱器的熱擷取，特別是經由調節在節省器9的熱交換介質(通常鍋爐進料水)的流動，而充分地控制去除重質尾料。
結果，可調整在(較佳為“夾心”)進料預熱器1入口之煙氣溫度，從而創造對於此進料預熱器1的熱擷取控制之自由度，使可在下游處分離所需要量的重質尾料液體，通常是在進一步的預熱之後及在與稀釋劑氣體如超熱的稀釋蒸汽(參見以上)混合之後。
宜提供頂端節省器8，以確保煙道溫度及對應的爐效率可保持在依據現代工業標準的水準。如此，可達到約94 %或更高的效率。
可省略頂端節省器8，特別是若額外的熱回收不重要或不顯著。在此案例中可使用單一的節省器，例如帶有旁道的底部節省器9，特別是如在圖中2指出者。在此種具體實施例中，熱交換介質將部分流過節省器9，且部分送入蒸汽筒12而未通過節省器。此通常會造成從煙氣回收較低的過量熱，但優點在稍微簡單的設計且有較低的投資成本。
關於控制節省器9中的熱交換容量，此容量可經由調節導入節省器9(經由管線l)與導出節省器(經由管線k)的熱交換介質的流動，例如導入蒸汽筒，來調整。蒸汽筒作為對熱交換介質(鍋爐水)的支承，可用於傳輸線交換器，其可能存在用於生產飽和蒸汽，且可在輻射區的下游處使用。通過管線l的流動可有利地使用流動控制器FC1調節，流動控制器FC1可基於其從進料預熱器熱擷取計算器14所接受的輸入值，而控制在管線l之中的閥門。典型的輸入參數為在管線e中(當離開分離器3)氣化的烴進料之溫度，在管線h中液體部分的流動體積(在分離器3中自烴進料中移除)。可使用的額外輸入包含爐容量及蒸汽對油的比例。
節省器8的容量可充分地使用流動控制器FC2調節，流動控制器FC2控制在管線1'之中的閥門。FC2可調節液流，基於其從蒸汽筒水準控制器13所接受的輸入，其通常使用經由FC1所控制的流動性質，蒸汽筒12水準與輸出蒸汽流動作為輸入。
可用於控制本方法的另一項因子，使其具有低的引起管線形成焦炭之傾向(且從而改進此方法可繼續操作而不須維護、不須停止的時間)，是旁通進料預熱器的進料流量。
此參數尤其可以經由爐容量控制器11而控制，其可將輸出基於經由操作者設定的以爐總進料容量“a+a'”為基準的輸入，及經由進料預熱器旁道的進料容量“a'”，管線a實際流量，經由管線a'的實際流量，及經由管線i的實際流量，如分別經由FC3、FC4、FC5所監測者。爐容量控制器11也可用以控制進料與稀釋蒸汽。
圖3顯示從分離器3流出的液流，如何部分或完全進一步使用於本方法中(如展示於圖1或2中)。在對流區與控制器之中的個別元件並未顯示。離開分離器的流出物可經由管線h及n被(部分)導回管線a中而引入進料預熱器1中(未顯示出)。此流出物可(部分)與裂解產物氣體混合，通常在一或多個轉移線交換器17的下游處，其中進料水管線通常經由管線h及o而與蒸汽筒(未顯示出)呈液體連通。此流出物可經由管線h及m(部分)自本方法中移除。
 實施例(模擬實驗)
將天然氣凝結物進料通過如展示於圖2中的裝置。變化經過較低的節省器9的鍋爐進料水的液流，作為流過兩個節省器鍋爐進料水的總液流之百分比。流經節省器9的液流之效應展示於圖4。
圖4展現在此具體實施例中，經由控制流經較低的節省器的液流之值大約在10%的總液流鍋爐進料水，可達成分離溫度大約在240℃，造成液體分離之程度大約0.5wt%。經由增加流過較低的節省器之流速值大約在27%的總液流鍋爐進料水，可增加節省器的熱擷取。結果位於上方的進料預熱器的熱擷取減低。作為另一結果，分離溫度降至約219℃且液體分離度增加至大約1.7%。
此實施例顯示，可經由調節節省器9熱交換容量而控制進料預熱器的熱擷取，且從而控制分離進料之溫度。因此，可控制且選擇性地調整液體百分比。此將允許特別有效地從一部分欲裂解的進料中去除進料中的重質尾料。
1．．．預熱器
2．．．預熱器
3．．．分離器
4．．．預熱器
5．．．預熱器
6．．．輻射區
7．．．對流區
8．．．節省器
9．．．節省器
10．．．稀釋劑氣體超加熱器
11．．．控制器
12．．．蒸汽筒
13．．．控制器
14．．．計算器
15．．．超加熱器
16．．．超加熱器
17．．．傳輸線交換器
a．．．管線
a’．．．管線
b．．．管線
c．．．管線
d．．．管線
e．．．管線
f．．．管線
g．．．管線
h．．．管線
i．．．管線
j．．．管線
k．．．管線
k’．．．管線
l．．．管線
l’．．．管線
m．．．管線
n．．．管線
o．．．管線
x’．．．旁道
FC1．．．流量控制器
FC2．．．流量控制器
FC3．．．流量控制器
FC4．．．流量控制器
FC5．．．流量控制器
圖1示意顯示用於進行本發明方法的裝置之具體實施例，其中包含(使用)至少二個平行節省器。
圖2示意顯示用於進行本發明方法的裝置之具體實施例，其中包含使用與節省器並聯連接的旁道。
圖3示意顯示一具體實施例，其中至少部分在分離器中分離之液體部分，進一步使用於本方法中(回收到進料入口及/或輻射區的產物下游處)。
圖4顯示在本發明裝置之中變化節省器熱交換容量(在一方法之中使用)對分離溫度及預熱進料中液體百分比之效應。
1．．．預熱器
2．．．預熱器
3．．．分離器
4．．．預熱器
5．．．預熱器
6．．．輻射區
7．．．對流區
8．．．節省器
9．．．節省器
10．．．稀釋劑氣體超加熱器
11．．．控制器
12．．．蒸汽筒
13．．．控制器
14．．．計算器
15．．．超加熱器
16．．．超加熱器
a．．．管線
a’．．．管線
b．．．管線
c．．．管線
d．．．管線
e．．．管線
f．．．管線
g．．．管線
h．．．管線
i．．．管線
j．．．管線
k．．．管線
k’．．．管線
l．．．管線
l’．．．管線

Claims (24)

  1. 一種在含輻射區(6)與對流區(7)的裝置之中熱裂解烴進料的方法，其中將烴進料送入存在於對流區(7)的進料預熱器(1)中，進料預熱器(1)的熱擷取經由調節節省器(9)的熱交換容量而控制，該節省器(9)位在對流區(7)中介於進料預熱器(1)與輻射區(6)之間，其中於離開該進料預熱器之後，加熱的進料在分離器中分為蒸氣部分與液體部分，且該蒸氣部分的至少一部分在該輻射區之中裂解，其中該裝置包括進料預熱器熱擷取控制器，此控制器包含用於暫存離開該分離器的部分之液流的輸入及/或用於暫存離開該分離器的蒸氣之溫度的輸入，且包含用於調節該液流及/或該節省器的熱交換介質之溫度的輸出。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中存在第一節省器(8)與第二節省器(9)，第一節省器(8)位在對流區中介於對流區煙氣出口與進料預熱器(1)之間，第二節省器(9)是申請專利範圍第1項中定義的節省器，位於對流區(7)之中介於進料預熱器(1)與輻射區(6)之間。
  3. 如申請專利範圍第1項之方法，其中節省器(9)與旁道(χ')呈液體連通。
  4. 如申請專利範圍第1-3項中任一項之方法，其中進 料預熱器的熱擷取，係經由調節流經節省器(9)的熱交換介質之流動所控制。
  5. 如申請專利範圍第1-3項中任一項之方法，其中在預熱器中加熱的進料在分離之前與稀釋劑氣體混合。
  6. 如申請專利範圍第1-3項中任一項之方法，其中蒸氣部分在與高沸點部分分開之後，在未經稀釋氣體進一步稀釋之下裂解。
  7. 如申請專利範圍第1-3項中任一項之方法，其中在約190至約260℃之溫度範圍內，將進料分離成液體部分與蒸氣部分。
  8. 如申請專利範圍第1-3項中任一項之方法，其中該進料包含重質尾料，該重質尾料形成至多約10wt%該進料。
  9. 如申請專利範圍第8項之方法，其中該重質尾料形成至多約1wt%該進料。
  10. 如申請專利範圍第9項之方法，其中該重質尾料形成至多約0.2wt%該進料。
  11. 如申請專利範圍第1-3項中任一項之方法，其中進料具有以下特性：於170℃至多70wt.%蒸發，於200℃至多80%蒸發，於250℃至多90wt.%蒸發，於350℃至多95wt.%蒸發，及/或於700℃至多99.9wt%蒸發，這些數據係依據ASTM D-2887所測得。
  12. 如申請專利範圍第1-3項中任一項之方法，其中在對流區出口之煙氣的溫度保持在最高約150℃的溫度範 圍。
  13. 如申請專利範圍第12項之方法，其中在對流區出口之煙氣的溫度保持在約90℃至約130℃之溫度範圍。
  14. 如申請專利範圍第1-3項中任一項之方法，該方法包含在裂解之前使用稀釋劑氣體稀釋進料，且其中進料對稀釋劑氣體的比例保持基本上固定的。
  15. 一種用於裂解烴進料而包含輻射區與對流區的裝置，其包含-進料預熱器，存在於對流區，用於加熱欲裂解的烴進料，-分離器，用以將進料中的蒸氣部分與進料中的液體部分分開，此分離器係設在預熱器進料出口的下游處且在輻射區的上游處，-節省器，位於對流區之中介於進料預熱器與輻射區之間，其中節省器的熱交換容量可經由用於調節該節省器熱交換容量的控制器加以控制，-及管線，用於將該蒸氣部分送入該用於裂解該加熱的進料之輻射區中，其中該裝置包括進料預熱器熱擷取控制器，此控制器包含用於暫存離開該分離器的部分之液流的輸入、及/或用於暫存離開該分離器的蒸氣部分之溫度的輸入、及用於調節該液流及/或該節省器的熱交換介質之溫度的輸出。
  16. 一種用於裂解烴進料的裝置，其包含輻射區與對流區，其中在對流區之中 -存在進料預熱器，用於加熱欲裂解的烴進料，-該進料預熱器位在第一節省器與第二節省器之間，第一節省器位於對流區之中介於煙氣出口與進料預熱器之間，第二節省器位於對流區之中介於進料預熱器與輻射區之間；-及管線，用於將該加熱的進料送入該用於裂解該加熱的進料之輻射區中。
  17. 如申請專利範圍第15項之用於裂解烴進料的裝置，其包含輻射區與對流區，其中在對流區之中-存在進料預熱器，用於加熱欲裂解的烴進料，-該進料預熱器位在第一節省器與第二節省器之間，第一節省器位於對流區之中介於煙氣出口與進料預熱器之間，第二節省器位於對流區之中介於進料預熱器與輻射區之間；-及管線，用於將該加熱的進料送入該用於裂解該加熱的進料之輻射區中。
  18. 如申請專利範圍第15-17項中任一項之裝置，其中位在進料預熱器與輻射區之間的節省器係與旁道呈並聯液體連通。
  19. 如申請專利範圍第16項之裝置，其包含用於調節節省器熱交換容量的控制器，該節省器位於對流區之中介於進料預熱器與輻射區之間。
  20. 如申請專利範圍第15項之裝置，其中該用於調節節省器熱交換容量的控制器係位於對流區之中介於進料預 熱器與輻射區之間。
  21. 如申請專利範圍第16項之裝置，其中該裝置設有分離器，用以將進料中的蒸氣部分與進料中的液體部分分開，分離器設在預熱器進料出口的下游處且在輻射區的上游處。
  22. 如申請專利範圍第21項之裝置，其中該裝置設有進料預熱器熱擷取控制器，此控制器包含用於暫存離開分離器的蒸氣之溫度的輸入及/或用於暫存離開分離器的部分之液流的輸入，及用於調節節省器的熱交換介質之流動及/或溫度的輸出。
  23. 如申請專利範圍第15-17項中任一項之裝置，其中該裝置在分離器的上游處設有混合器，用於混合烴進料與稀釋氣體。
  24. 如申請專利範圍第1-3項中任一項之方法，其包含使用如申請專利範圍第15-23項中任一項之裝置。
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