[发明专利]一种降低乙烯联合装置综合能耗的系统及其方法

说明书

本发明涉及一种降低乙烯联合装置综合能耗的系统，包括：原油预处理工段、油品汽提工段、液体裂解工段、气体裂解工段、急冷工段、压缩工段和精馏分离工段，通过管道将上述工段进行连接。还涉及一种降低乙烯联合装置综合能耗的方法，其优点在于，利用油品汽提工段对预处理原油进行水蒸汽汽提蒸馏，分离得到气相馏分、轻液相馏分和重液相馏分，其中的气相馏分和轻液相馏分分别送至气体裂解工段和液体裂解工段进行裂解反应，不仅缩短了工艺流程，而且大幅度降低了综合能耗；从原油炼制出发，包括炼油、裂解、分离一体化的乙烯联合装置综合能耗从现有技术676～810千克标油/吨乙烯下降到553～663千克标油/吨乙烯。

技术领域

本发明涉及石油化工技术领域，尤其涉及一种降低乙烯联合装置综合能耗的系统及其方法。

背景技术

蒸汽热裂解工艺是不需要任何催化剂进行化学反应，广泛应用于生产乙烯、丙烯、丁二烯等烯烃产品和苯、甲苯、二甲苯等芳烃产品“三烯、三苯”的石油化工工艺；并进一步生产合成树脂、合成橡胶、合成纤维三大产品，其中乙烯是石油化工行业标志性的基本有机化工原料，在国民经济中占有十分重要的地位。采用石油烃生产乙烯的裂解原料可以是乙烷、丙烷、丁烷等气相馏分，也可以是石脑油、常压柴油、加氢尾油等液相馏分。现有技术采用工艺流程复杂的油品炼制装置和油品精制装置才能得到这些裂解原料，如：常减压装置“三塔二炉”工艺流程，又如：加氢裂化装置“二炉二反一压一塔”工艺流程，再如：渣油加氢装置“一压一炉一反二塔”工艺流程，而蒸汽热裂解的裂解原料从乙烷到加氢尾油都可以适用，并不需要严格的分离与精制，实际上仅仅进行简单处理宽馏分油的原油，就可以作为裂解原料制备乙烯；因此现有技术存在工艺流程长、综合能耗高的问题。

现有技术中的专利申请号200510093276.X一种重质原油直接延迟焦化方法，公开了将常减压蒸馏装置与延迟焦化装置组合为一套装置，使重质原油直接进入到延迟焦化装置的分馏塔，该分馏塔同时具有常减压蒸馏和延迟焦化功能，一塔二用，既分馏焦化反应后的馏分油，又分馏原油的轻组分；由此，油品经过混合、换热、加压、加热、精馏分离之后，馏出气体、汽油、柴油、蜡油馏分，简化了油品的加工流程，降低了生产成本。现有技术中的专利申请号200880021957.7使用常压蒸馏的烃热裂解方法，公开了首先将烃类裂解进料在常压热蒸馏步骤中进行处理来形成轻汽油和常压渣油的混合物，轻汽油/常压渣油组合物在气化步骤中至少部分被气化，再将气化步骤的气化产物进行蒸汽热裂解生产乙烯。现有技术中的专利申请号201610653709.0乙烯裂解炉，公开了该乙烯裂解炉包括辐射段、对流段、急冷锅炉、高压汽包、引风机等等，其中辐射炉管包括多组辐射炉管组，每组辐射炉管组中的出口管和入口管各自集中布置，而且该乙烯裂解炉在辐射段采用双段式供热，其中上部燃烧器布置在入口管二侧或在出口管二侧布置热负荷低的燃烧器，由此可大大降低发生二次反应并结焦的隐患以及进一步缓解辐射炉管外壁过热的问题，可以显著延长清焦的间隔时间并延长辐射炉管的使用寿命。

现有技术中的专利申请号200510093276.X一种重质原油直接延迟焦化方法，虽然将重质原油直接进入到延迟焦化装置的分馏塔，使该分馏塔同时具有常减压蒸馏和延迟焦化功能，一塔二用，既分馏焦化反应后的馏分油，又分馏原油的轻组分，但是仅仅用于石油炼制装置，无法生产“三烯、三苯”。现有技术中的专利申请号200880021957.7使用常压蒸馏的烃热裂解方法，仅仅将轻汽油/常压渣油组合物在气化步骤中至少部分被气化，再将气化步骤的占总重量20wt％的气化产物进行蒸汽热裂解生产乙烯，原油利用率较低。现有技术中的专利申请号201610653709.0乙烯裂解炉，包括辐射段、对流段、急冷锅炉、高压汽包、引风机等，辐射段采用双段式供热，上部燃烧器布置在入口管二侧或在出口管二侧布置热负荷低的燃烧器，由此降低发生二次反应并结焦的隐患，进一步缓解辐射炉管外壁过热的现象，但是该乙烯裂解炉仅仅是一台蒸汽热裂解的反应器设备，无法进行裂解原料的优化。综上所述，现有技术存在工艺流程长、原料利用率低、综合能耗高的问题。

因此，亟需一种简化工艺流程，对宽馏分原油进行简单处理即可进行热裂解制乙烯的系统。

发明内容