[发明专利]提供烃类热裂解时具有抑制焦炭和一氧化碳生成性能的炉管的方法

说明书

本发明一般来说涉及烃类热裂解的方法，具体地说涉及一种提供这样一种热裂解炉炉管的方法，当这种炉管用于烃类热裂解时，它具有抑制焦炭和一氧化碳生成的性能。

在生产烯烃化合物的方法中，将含有饱和烃如乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、石脑油或其两种或多种的混合物的流体流送入热裂解炉。稀释剂流体如水蒸汽通常与送入裂解炉的烃类进料混合。

在炉内，饱和烃被转化成烯烃化合物。例如，送入裂解炉的乙烷流被转化成乙烯和相当数量的其他烃类。送入裂解炉的丙烷流被转化成乙烯和丙烯，以及相当数量的其他烃类。同样，含有乙烷、丙烷、丁烷、戊烷和石脑油的饱和烃混合物被转化成含有乙烯、丙烯、丁烯、戊烯和萘的烯烃化合物的混合物。烯烃化合物是一类重要的工业化学品。例如，乙烯是制造聚乙烯的单体或共聚单体。对于熟悉本专业的技术人员来说，烯烃化合物的其他应用是大家熟悉的。

由于烃类热裂解的结果，裂解产物流还含有相当数量除烯烃化合物以外的裂解产物，例如包括一氧化碳。在裂解产物流中过高的一氧化碳浓度是不希望的，因为由于这样高的一氧化碳浓度可使烯烃产品不合格。因此，使一氧化碳在裂解产物流中的浓度保持尽可能的低是希望的，也是重要的。

在热裂解操作中遇到的另一问题是生成碳或焦炭并沉积在炉管和热裂解炉的设备表面。焦炭在裂解炉炉管表面上的积累可使通过这样的炉管的压降过高，因此必须使裂解炉停工，以便除焦或除去产生的焦炭，费用很大。所以，任何减少焦炭生成速率和积累量的方法都是希望的，因为它提高了裂解炉在两次除焦之间的开工时间。

因此，本发明的一个目的是提供一种饱和烃裂解生产烯烃产品的改进方法。

本发明的另一目的是提供一种减少在饱和烃裂解过程中一氧化碳和焦炭生成的方法。

本发明的第三个目的是提供一种通过以下方法来提高饱和烃裂解方法的经济效果的方法，它通过提供一种处理裂解炉炉管的方法，以便得到具有抑制焦炭和一氧化碳生成性能的经处理的炉管。

根据本发明的一个实施方案，用防污剂组合物处理热裂解炉的炉管，以便得到当用于热裂解操作时具有抑制焦炭生成性能的经处理的炉管。处理热裂解炉管的方法包括在还原气气氛下使炉管与防污剂组合物接触，防污剂组合物含有选自锡化合物、硅化合物及其组合物。

本发明的另一实施方案包括一种减少一氧化碳在烃类流通过热裂解炉炉管产生的裂解气流中的浓度的方法。该方法包括通过与含有硫化合物的氢气接触来处理热裂解炉的炉管，以便得到一种经处理的炉管，它在烃类裂解过程中能抑制一氧化碳的生成。将烃类流通过经处理的炉管，同时将炉管保持在适合的裂解条件下，从而得到有较低一氧化碳浓度的裂解气流，其一氧化碳浓度低于用未处理的炉管得到的裂解气流中一氧化碳的浓度。

在附图中：

图1是提供了热裂解工艺体系裂解炉部分的图示，其中这一体系的炉管用这里公开的新方法处理。

图2为裂解气流中一氧化碳的重量百分数与用这里公开的方法处理的炉管和用传统方法处理的炉管的裂解炉操作时间的关系图。

从本发明以下详细说明和附后的权利要求中，本发明的其他目的和优点将十分清楚。

本发明的方法涉及烃类热裂解生成所需的烃类目的产物。将烃类流送入热裂解炉设备，在裂解炉中烃类流处于苛刻的高温环境，生成裂解气。烃类流可包括任何类型适合于热裂解生成烯烃化合物的烃类。但优选的是，烃类流可含有选自乙烷、丙烷、丁烷、戊烷的链烷烃，石脑油及其一种或多种的混合物的链烷烃。石脑油通常被说成是沸点为约180至约400°F的复杂烃类混合物，沸点用ASTM标准试验方法测定。

本发明方法的裂解炉设备可为本专业中已知的任何适合的热解裂炉。对于熟悉裂解技术的技术人员来说，各种裂解炉都是大家熟悉的，适合用于某一裂解工艺的裂解炉的选择通常是一个优选问题。但是，这样的裂解炉装有至少一根裂解炉管，烃类原料送入该炉管。裂解炉管用来提供和确定在裂解炉内的裂解区。利用裂解炉释放出为在裂解区内达到必须的裂解温度所需的热能，以便在其中引发裂解反应。每一裂解炉管可有任何几何形状，只要它有在其中进行裂解反应的一定体积，因此有一定内表面。在这里使用的术语“裂解温度”指由裂解炉管确定的裂解区内的温度。因此，裂解炉管的外壁温度高于裂解温度，而且考虑到传热，也可能高很多。裂解区的典型压力一般在约5至约25磅/英寸²，优选10-20磅/英寸²。