[实用新型]石油烃蒸汽裂解小试装置

说明书

本实用新型公开了一种石油烃蒸汽裂解小试装置，包括依次连接的预热炉、裂解炉、气液分离罐和湿式流量计；预热炉设有多个依次连接且可独立控温的温区，其中：在后温区的温度不低于在前温区的温度，且最前端温区与水进料组件连接，其余各温区均各自通过控制阀、石油烃进料管与石油烃进料组件连接；裂解炉的进口端还外接微量注射器，用以往预热炉出口、进入裂解炉的流股中加注裂解添加剂。本实用新型的石油烃蒸汽裂解小试装置，可用于各类石油烃原料蒸汽裂解的小试考评，同时为新型裂解添加剂的效果考评提供平台。

技术领域

本实用新型涉及石油化工领域，具体涉及一种石油烃蒸汽裂解小试装置。

背景技术

乙烯、丙烯是石化行业重要的基础有机原料，对石化行业的发展有着举足轻重的作用。在烃类裂解制乙烯、丙烯的工艺中，蒸汽裂解工艺占绝对主导地位，约95％的乙烯和67％的丙烯采用该工艺生产制得。该工艺使用的原料包括轻柴油、石脑油、抽余油、加氢尾油、轻烃等，其中石脑油占比达50％以上。

石油烃蒸汽裂解工艺的基本流程是蒸汽与石油烃在预热炉(管)内充分混合并随管程逐渐升温，使得混合气在进入裂解炉前达到600-650℃。随后混合气进入裂解炉进行蒸汽裂解，停留时间一般控制在0.1-0.3s以实现充分裂解的基础上减少二次反应。蒸汽裂解完成后裂解气及裂解尾油进行冷却分离。

由于用于蒸汽裂解的石油烃原料种类颇多，甚至同是石脑油，不同炼化厂都会有着不同的PONA组分占比，不同原料组成的石油烃在相同裂解条件下生成的产物组分相去甚远，建立一个原料组成和产物组分相对应的数据库日显必要。此外，随着乙烯、丙烯下游产品需求量的日益增加，如何在现有蒸汽裂解装置的基础上进行工艺改进，促进乙烯、丙烯收率成为了重点关注的问题。有研究，如CN107814675A、CN110156554A、CN112940247A等着眼于往蒸汽裂解过程中添加一种或多种裂解活性助剂，通过引发、诱导烃类原料的裂解，来实现提高反应速率，降低反应温度，调控产物分布的目的。另一方面，有研究着眼于结焦抑制剂的研发使用，用以延长装置的运行周期。

石油烃蒸汽裂解小试装置充分模拟工业生产流程、条件，能够为各类石油烃原料的蒸汽裂解考评，新型裂解活性助剂、结焦抑制剂等裂解添加剂的效果考评提高极大便利。

实用新型内容

本实用新型提供了一种石油烃蒸汽裂解小试装置，可用于各类石油烃原料蒸汽裂解的小试考评，同时为新型裂解添加剂的效果考评提供平台。

具体技术方案如下：

一种石油烃蒸汽裂解小试装置，包括依次连接的预热炉、裂解炉、气液分离罐和湿式流量计；

预热炉设有多个依次连接且可独立控温的温区，其中：在后温区的温度不低于在前温区的温度，且最前端温区与水进料组件连接，其余各温区均各自通过控制阀、石油烃进料管与石油烃进料组件连接；

裂解炉的进口端还外接微量注射器，用以往预热炉出口、进入裂解炉的流股中加注裂解添加剂。

预热炉可以实现单种石油烃的裂解或多种石油烃的混合裂解。

预热炉的最前端温区只用于进水气化，以后续更好的加热和分散石油烃。

通过调控控制阀可实现石油烃在不同温区的进入分布情况。

预热炉可设置3～6个依次连接且可独立控温的温区。

预热炉内各温区的控温范围可设置为100～700℃。

水、石油烃通过水进料组件、石油烃进料组件通入预热炉，水、石油烃在预热炉内完成充分预热及混合后通入裂解炉并在其中进行蒸汽裂解。微量注射器用以往预热炉出口、进入裂解炉的混合流股中加注各种用途的裂解添加剂，微量注射器也可外接水进行清洗。

裂解炉出口直连气液分离罐，裂解气通过湿式流量计测量裂解气速。