[发明专利]氢氧燃烧法直接加热裂解石油烃的装置及方法

权利要求书

1.一种氢氧燃烧法直接加热裂解石油烃的装置，包括氢氧燃烧器(1-3)和高温 裂解反应装置(1-1)，所述氢氧燃烧器(1-3)与高温裂解反应器(1-1)相连通，其 特征在于，所述高温裂解反应装置(1-1)包括高温裂解反应器(2-1)，所述高温裂 解反应器(2-1)包括上下连接的混合器(2-1a)和反应器(2-1b)；

所述混合器(2-1a)和反应器(2-1b)的内部连接有可上下移动的可移动热电偶 (2-13)；所述反应器(2-1)内部反应区与可上下移动的急冷装置(2-11a)相连；

所述混合器(2-1a)相对的两侧壁沿切线方向分别设置有过热水蒸汽入口(3-1) 与气液混合物料入口(3-3)，所述混合器(2-1a)顶部沿轴向方向设置有气态物料入 口(3-2)；其中所述过热水蒸汽入口(3-1)与氢氧燃烧器(1-3)相连。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括预热气化装置(1-4) 与高温裂解反应器(1-1)相连通。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述混合器(2-1a)的气态物料 入口(3-2)与气液混合物料入口(3-3)分别连接于原料预热气化装置(1-4)。

4.根据权利要求1、2或3所述的装置，其特征在于，所述氢氧燃烧器(1-3) 与除焦再生反应器(1-2)相连。

5.一种氢氧燃烧法直接加热裂解石油烃的方法，包括以下步骤：

1)将氢气和氧气输送进入氢氧燃烧器，燃烧生成过热水蒸汽，使过热水蒸汽的 温度区间为800～2000℃；

2)将过热水蒸汽和裂解原料分别输送进入高温裂解反应装置，过热水蒸汽与裂 解原料在高温裂解反应器的混合区中迅速混合形成裂解反应物料，并使裂解反应物 料瞬间升温至裂解反应温度750～1000℃；其中，上述裂解原料与过热水蒸汽在混合 区内混合方式为：水蒸汽切向进入高温裂解反应装置的混合区，裂解原料沿轴向或 切向进入高温裂解反应装置的混合区与高温水蒸汽混合；

3)裂解反应物料在高温裂解反应器的混合区和反应区中发生裂解反应，生成裂 解产物；

4)通过急冷系统将裂解产物的温度降至500℃以下，从而终止裂解反应的进行。

6.根据权利要求5所述的裂解石油烃的方法，其特征在于，所述步骤3)将裂 解原料先输送进入预热汽化装置，预热汽化装置内温度为200～600℃，获得预热后的 裂解原料；将过热水蒸汽和预热后的裂解原料分别输送进入高温裂解反应装置。

7.根据权利要求6所述的裂解石油烃的方法，其特征在于，所述裂解原料预热 后全部转变为气态物料或气液混合物料。

8.根据权利要求5-7任一所述的裂解石油烃的方法，其特征在于，所述步骤1) 中氢气和氧气之间质量比为1:5～1:8。

9.根据权利要求5-7任一所述的裂解石油烃的方法，其特征在于，所述步骤2) 中水蒸汽与裂解原料的质量比可以为20:1～4:1。

10.根据权利要求5-7任一所述的裂解石油烃的方法，其特征在于，所述步骤3) 裂解反应停留时间为0.01～0.2s。

11.根据权利要求5-7任一所述的裂解石油烃的方法，其特征在于，所述裂解原 料包括乙烷、丙烷、石油气、石脑油、汽油、柴油、渣油、原油和废聚烯烃裂解液 体产物中的一种或多种。

12.根据权利要求5-7所述的裂解石油烃的方法，其特征在于，所述步骤1)用 水或裂解反应过程回收的低温水蒸汽对过热水蒸汽进行温度调节。

13.根据权利要求5-7所述的裂解石油烃的方法，其特征在于，步骤4)所得裂 解产物经冷却及废热回收系统冷却至室温后进入分离系统。