[发明专利]一种用于减压条件下由石油烃裂解制备低碳烯烃的裂解装置

说明书

本发明属于石油化工领域，提供一种用于减压条件下由石油烃裂解制备低碳烯烃的裂解装置。该裂解装置包括裂解炉以及与裂解炉相连通的减压装置，所述减压装置的设置能够使得运行在裂解炉的对流段、辐射段、废热锅炉中石油烃原料流经的管路处于负压状态。与传统常压装置相比，本发明的装置在有效解决原油等特殊重质裂解原料在对流段不能充分气化的问题的同时，还能够获得比常压裂解过程显著提高的低碳烯烃的收率。

技术领域

本发明属于石油化工领域，更具体地，涉及一种用于减压条件下由石油烃裂解制备低碳烯烃的裂解装置。

背景技术

低碳烯烃通常指碳四及碳四以下的不饱和碳氢化合物的总称，主要包括乙烯、丙烯、异丁烯、丁二烯等具有高经济价值的有机化工原料，并且随着我国经济的发展，这些有机化工原料的需求量逐年增大，尽管低碳烯烃的生产规模也在逐年增长，但还无法满足日益增长的需求量。例如：预计2020年，我国乙烯产能达到3560万吨，预计当量需求在4760万吨左右，约有近200万吨的需求缺口。因此，有效提高低碳烯烃产量的技术有着广泛的应用前景。

长期以来，我国以石脑油制备低碳烯烃产品，随着石化企业生产装置规模的大型化，我国单套炼油装置的处理能力已经超过1000万吨/年，而与之配套的乙烯装置的乙烯生产能力也达到了80～120万吨/年。随着电动汽车的保有量不断增加，人们对石化燃料，如汽油、柴油的需求量日益减少，然而石油化工产品的需求量却日益增长，传统通过设计更大规模的炼厂而后配套设计相应规模的方式无法解决好燃料需求降低和化工产品需求不断增长的矛盾。

近年来，随着中东油田伴生气以及美国页岩气的大量开采，这些廉价的油气资源作为乙烯原料大量使用，造成乙烯相关产品价格的急剧下降。为了应对市场竞争的冲击，拓展乙烯裂解装置的原料来源，降低原料成本，成为传统乙烯企业降本增效的有效手段。

综上所述，将特殊的重质烃类，特别是未经加工处理原油，作为裂解炉原料，规避了传统大型炼油厂原油蒸馏单元的高投资和运行成本，利用相对简化的工艺单元对凝析油或原油进行加工以得到烃馏分，再作为常规烯烃生产装置的原料。这样有利于降低烯烃生产装置原料成本和能源消耗，快速适应市场裂解原料的供需变化。

专利EP0059772提供了一种以原油在绝热反应器中，通过部分原油燃烧产生的热量来裂解剩余原油制备低碳烯烃的方法，该方法可以直接利用未经加工处理的原油来获得低碳烯烃，但是由于采取绝热反应器设计，只能使用间歇式工艺，大大降低了生产效率，并且工艺中需要燃烧部分原油作为燃料，从而大大降低了低碳烯烃的收率，不是一种经济有效的制备低碳烯烃的方法。

专利US3617493和CN1957068则利用现有的石油烃制备低碳烯烃的工艺流程，在裂解炉的对流段设置闪蒸分离器，分离出石油烃中无法充分气化的组分，将得到的轻质组分送入裂解炉的辐射段进行裂解反应，得到低碳烯烃。该方案有效解决了低碳烯烃的连续生产问题，但是需要对原油进行切分，部分原油无法得到充分的利用，也未能解决原油的利用效率问题。

专利WO2008091439/CN101583697提出将原油混入现有的乙烯生产原料中，对原油进行稀释，改善原油的裂解性能，并改善裂解炉的操作性，而提高烯烃的转化率，但是受现有乙烯生产原料来源的限制，无法有效地利用大量原油进行低碳烯烃的生产。

WO2013142605/US2013033156、US20130233766、US20130248417、WO2013142609/US2013033165、WO2013142617/US2013033181和US20130228495等专利提出将现有的蒸汽裂解工艺与淤浆式加氢工艺、加氢裂化工艺、催化裂化工艺以及延迟焦化工艺等进行组合，利用其它工艺改善原油的BMCI值，使之获得较好的裂解性能，有效降低裂解炉的结焦，并能使得原油中重质部分物料得到充分利用，以提高整个工艺过程的收益。但是该技术前期对原油的处理过程复杂，提高了低碳烯烃的生产成本，使得该技术生产的低碳烯烃很难具有良好的市场竞争能力。

发明内容