[发明专利]蒸汽急冷性能改进

说明书

一种通过在蒸汽裂化器急冷系统的急冷水循环回路中分离焦油和水来减少急冷水循环回路中的设备结垢的方法。该方法可包括将来自急冷塔的热解汽油的底部流在并联的至少两个急冷水沉降器中沉降，每个急冷水沉降器产生沉降器烃流和沉降器底部急冷水流。该方法还可包括将包含来自急冷塔的热解汽油的底部流与急冷塔流出水混合以形成组合流。该方法还可以包括将组合流在并联的至少两个急冷水沉降器中沉降以产生沉降器烃流、沉降器底部急冷水流和沉降器生产用水流。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年12月7日提交的美国临时申请第62/431196号的优先权，其全部内容通过引用并入本文以用于所有目的。

技术领域

本发明涉及蒸汽裂化器急冷系统。更具体地，本发明涉及减少蒸汽裂化器急冷系统中的结垢，从而改善蒸汽裂化器急冷系统的性能。

背景技术

蒸汽裂化器被用于通过蒸汽裂化烃原料例如石脑油、乙烷和丙烷来制备某些烃，例如乙烯。在蒸汽裂化(热解)过程中，烃在反应器中过热至高达750℃至950℃的温度。对于裂化过程，稀释蒸汽发生器(DSG)向反应器供应稀释蒸汽以降低烃的分压。然后将过热的烃快速冷却(急冷)以在一定时间点之后停止反应以优化裂化产物收率。在许多过程中在急冷水塔(QWT)中使用水进行过热气体的急冷。过热的裂化气流入急冷水塔的底部，同时将水喷射到急冷水塔的顶部。当急冷水塔中的水下降时，其与向上流动的过热裂化气接触，并以此方式冷却过热裂化气和稀释蒸汽。

由于急冷水塔中的过热裂化气与冷凝的稀释蒸汽直接接触，从急冷水塔流出的水与冷凝烃(称为热解汽油)混合。热解汽油可包含诸如芳香族化合物、烯烃和/或二烯烃等的组分。

为了促进水与热解汽油的分离，急冷水塔流出物流从急冷水塔流到急冷水沉降器(QWS)。在急冷水沉降器中，急冷水流出物流被沉降并且水从急冷水沉降器中排出。然后，将来自急冷水沉降器的水送至工艺用水汽提塔(PWS)。工艺用水汽提塔汽提酸性气体和溶解烃的水。在工艺用水汽提塔中汽提后，水被送至DSG(如上所述)。用于为热解炉生成稀释蒸汽并随后在急冷水塔中冷凝，然后循环至急冷水沉降器，并随后循环至工艺用水汽提塔，最后返回至稀释蒸汽发生器的水被称为工艺用水，其在急冷水塔回路中循环。急冷水塔、急冷水沉降器、工艺用水汽提塔和稀释蒸汽发生器统称为稀释蒸汽系统(DSS)或急冷系统。

图1示出了现有技术的急冷系统10。炉流出物101在急冷塔QC-101的底部进料。以水饱和的原料气体流102离开QC-101的顶部。如图1所示，流103包含热水并从急冷塔烟囱塔板中取出并分成各种流，即急冷水循环流104、流108和流111。急冷水循环流104通过将其热量传递给这些热交换器来驱动下游热交换器，因此，在该热传递中急冷水循环流104被冷却。将急冷水循环流104作为两个单独的流：上部急冷流106和下部急冷流105返回进料至急冷塔QC-101。将流111进料至急冷油/水沉降器QWS-102。QWS-102将流111分离成夹带的油和无油水。无油水作为工艺用水流113被送至下游装置，在加热之前进一步清洁，并用作炉内进料中的稀释蒸汽。将急冷塔底部流110进料至急冷油/水沉降器QWS-101。QWS-101将急冷塔底部流110分离成夹带的油/焦油、底部急冷物和热解气体。将急冷塔底部流107泵送回急冷塔QC-101，以作为急冷塔底部流109的一部分。将流107和流108混合以形成急冷塔底部流109，该急冷塔底部流109在急冷塔烟囱塔板下方进入急冷塔QC-101。焦油从急冷油/水沉降器QWS-101中排出，作为流114。将热解气体流112送至下游苯提取单元。