[发明专利]一种提高乙烯装置急冷油塔底温度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及蒸汽裂解制乙烯工业，特别涉及蒸汽裂解制乙烯工业中的急冷油循环系统。

背景技术

目前，世界上主要采用蒸汽热裂解工艺生产乙烯。石脑油等原料与一定比例的稀释蒸汽混合在800℃以上温度下发生裂解反应，经过压缩、分离等工序最终生产出乙烯、丙烯等化工原料。原料在裂解过程中配入一定量的蒸汽，目的在于提高裂解过程的选择性，增加乙烯产量。裂解炉出口来的裂解气经冷却后送入油洗塔底部，回流冷却后，物料中的重组份凝到塔底形成急冷油。所需要的大部分稀释蒸汽来源于装置内部油洗单元分离出的急冷油余热利用，不足部分由管网蒸汽补充。油洗塔底温度越高，蒸汽发生的越多，装置余热利用越好，外补蒸汽消耗越少。因此油洗塔底温度的高低直接决定余热回收量的大小，也影响装置生产成本。但由于裂解产物急冷油中含有苯乙烯、茚等不饱和芳烃组份，这些物质在长时间的高温下循环会发生聚合，生成大分子物质，导致急冷油粘度增大，使急冷油运动状况恶化，影响换热效果。由于受急冷油粘度影响油洗塔底温度无法提高，导致急冷油热量回收不完全，造成稀释蒸汽发生量严重不足，因此需要大量蒸汽补入系统，造成了能源浪费。同时由于急冷油粘度增大，增加了系统循环泵的功率，导致装置能耗居高不下。因此在兼顾急冷油粘度保证系统平稳运行的前提下，尽可能提高油洗塔底温度是降低乙烯生产成本的主要渠道之一。

一般情况下，提高油洗塔底温度的出发点均从降低急冷油粘度入手，一种方法是应用减粘塔，利用乙烷炉出口裂解气或直接使用蒸汽热汽提的方式，通过将急冷油中的轻组分汽提返回到循环系统中，利用增加急冷油循环系统中轻质油比例稀释粘度高的油质来实现减粘，以保证系统稳定运行。该方法的不足之处是：一是增加了设备投资，装置运行成本增加；二是汽提后外送急冷油中轻组分含量较少，外送管线容易发生堵塞。另一种方法是应用减粘剂，近几年来国内外研究部门及乙烯专利商研究出各种适合降低急冷油粘度的化学药剂，通过加入化学助剂抑制聚合反应自由基的活性来实现减粘目标。就目前国内外乙烯行业各装置实际运行情况看，两种减粘技术具有一定效果，但均不够理想，受此限制，目前油洗塔底温度一般控制在180℃-190℃左右，热量回收不好，使得蒸汽消耗上升，运行成本增加。

急冷油余热回收均是在急冷油循环系统中安装换热器，通过将工艺水汽化产生0.7MPa蒸汽来实现的。传统的方式是将气液分离罐安装在换热器上方，用水将换热器浸满，采用热虹吸方式依靠水的密度差进行水循环，实现急冷油降温和发生蒸汽的目的。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种提高乙烯装置急冷油塔底温度的方法，以在保持急冷油粘度不上升的情况下，提高油洗塔底温度，增加稀释蒸汽发生量，减少蒸汽的直接补入，保证装置稳定运行，并实现节约能源和降低装置运行成本的目标。

传统的急冷油冷却方式采用工艺水热虹吸原理，在换热面积不变的情况下，急冷油返回温度直接受入口温度影响，当换热器入口(油洗塔底)温度上升时，换热器出口(回流液)温度随之上升，回流入塔后在上升裂解气作用下，进入到塔底急冷油中的轻组分随之减少，不可避免的会导致急冷油粘度上升，于是抑制了塔底温度的提高。

本发明提供一种提高乙烯装置急冷油塔底温度的方法：

裂解炉出口来的裂解气经冷却后送入油洗塔底部，回流冷却后，物料中的重组份凝到塔底形成急冷油，急冷油经急冷油循环泵送入串联的急冷油换热器，经换热后，一部分急冷油回流至油洗塔，一部分送至装置外罐区做燃料使用；工艺水采用强制循环，由循环泵升压后以并联方式送入各台急冷油换热器，在急冷油换热器内冷却急冷油，同时工艺水被加热汽化发生蒸汽供装置循环使用。

传统的工艺流程见附图1(以3组急冷油换热器为例)。

图中，

1：油洗塔；2：急冷油循环泵；3、4、5：急冷油换热器；6：汽/液分离罐；7-17：急冷油线；18-23：工艺水管线；24-29：其他管线。

裂解炉出口来的裂解气经初步冷却后经管线25送入油洗塔1底部，经过16、25、26三股回流冷却，物料中最重的急冷油组份凝到塔底形成急冷油，急冷油经管线7进入急冷油循环泵2升压，经管线8、9、10、11送入急冷油换热器3、4、5冷却，同时发生稀释蒸汽，急冷油自管线12、13、14出来后汇合至管线15，大部分经管线16返回油洗塔1作回流，少部分经管线17外送。