全廢鍋流程裂解氣冷卻工藝的制作方法
1.本發(fā)明屬于乙烯裂解氣制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種石油化工裂解氣冷卻分離工藝。
背景技術(shù)：
2.裂解爐是石油化工的龍頭，也是乙烯工業(yè)的核心。裂解爐的技術(shù)水平基本反映了一個(gè)國(guó)家石油化工的發(fā)展水平。乙烯裝置中以裂解爐系統(tǒng)的耗能最大，可以占到總耗能的二分之一。
3.目前乙烯裂解氣的分離流程為深冷分離法。裂解氣出爐子后經(jīng)廢熱鍋爐降溫，約400-500℃，然后經(jīng)急冷器降溫，急冷油與裂解氣直接接觸，降溫至約200℃進(jìn)入急冷油塔，急冷油及裂解氣中的重組分大部分留在塔釜，輕組分沿塔上升與循環(huán)中段熱油及循環(huán)汽油進(jìn)行傳質(zhì)換熱，冷卻至100-115℃自塔頂送入急冷水系統(tǒng)。
4.其中急冷換熱器即急冷鍋爐，是產(chǎn)生超高壓蒸汽、降低裂解氣的溫度。快速中止反應(yīng)。防止二次反應(yīng)的發(fā)生。兩根輻射盤(pán)管裝備一臺(tái)選擇性線性急冷器。選擇性線性急冷器為雙管式線性換熱器，在其外環(huán)面產(chǎn)生超高壓蒸汽。
5.急冷器實(shí)際上是混合器，采用急冷油直接噴淋的方式降低裂解氣溫度，急冷油直接與裂解氣混合以快速降低裂解氣溫度。
6.急冷油塔可以叫做油洗塔或者汽油分餾塔，利用急冷油、盤(pán)油循環(huán)和汽油回流分離裂解氣中柴油以上的重組分，并且回收熱量。急冷油塔有降溫和分餾的作用，下部采用急冷油與裂解氣逆流接觸的方法取熱和分離重組分，上部用汽油回流，除降低裂解氣溫度外，還時(shí)輕燃料油分離出來(lái)。油冷塔就是汽油分餾塔。將汽油餾分從塔頂分出。柴油從中間取出，燃料油從塔釜或減粘塔取出。
7.急冷水塔也可以叫做水洗塔，利用急冷水循環(huán)分離裂解氣中的水和汽油，回收低品位熱量。急冷水塔內(nèi)急冷水與裂解氣逆流接觸降溫，并使重汽油和稀釋蒸汽冷凝為水分離出來(lái)。水冷塔，用于將稀釋蒸汽冷凝下來(lái)。
8.隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，節(jié)能降耗逐漸成為石化行業(yè)最為關(guān)注的問(wèn)題。從裂解爐區(qū)來(lái)的裂解氣約為800℃，能量很高，如何提高這些能量的回收能位是乙烯裝置節(jié)能降耗的關(guān)鍵。專(zhuān)利cn101358143a將汽油分餾塔頂采出的裂解氣直接進(jìn)行壓縮、分離和換熱；省去了急冷水塔。專(zhuān)利cn105567292a提出裂解氣經(jīng)急冷器冷卻后放入油洗塔，進(jìn)行物質(zhì)分離，從油洗塔塔底引出急冷油，部分急冷油送往急冷器；部分急冷油進(jìn)抽提塔。專(zhuān)利cn112303602a通過(guò)引入一種油類(lèi)作為中間介質(zhì)，使該油類(lèi)在急冷油之前先與高溫裂解氣進(jìn)行混合，降低裂解氣溫度。上述專(zhuān)利均沒(méi)有從根本上解決深冷分離能耗高的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
9.本發(fā)明的目的在于提供一種全廢鍋流程裂解氣冷卻工藝，本發(fā)明的工藝能夠增加高能位熱量的回收率，產(chǎn)生多能位蒸汽，并降低整個(gè)裝置的能耗。具體技術(shù)方案是：
10.本發(fā)明的全廢鍋流程分離裂解氣裝置，包括有一級(jí)廢熱鍋爐，二級(jí)廢熱鍋爐，三級(jí)廢熱鍋爐，四級(jí)廢熱鍋爐，水洗塔。
11.本發(fā)明的全廢鍋流程分離裂解氣工藝是：從裂解爐來(lái)的裂解氣，經(jīng)四級(jí)廢熱鍋爐冷卻后，進(jìn)入水洗塔，后再進(jìn)入后續(xù)分離系統(tǒng)。
12.裂解氣經(jīng)一級(jí)廢熱鍋爐換熱后溫度降至400-450℃，產(chǎn)生11-14mpa超高壓蒸汽；經(jīng)二級(jí)廢熱鍋爐換熱后溫度降至300-320℃，產(chǎn)生4-4.8mpa高壓蒸汽；經(jīng)三級(jí)廢熱鍋爐換熱后溫度降至200-210℃，產(chǎn)生1.0-1.2mpa中壓蒸汽；經(jīng)四級(jí)廢熱鍋爐換熱后溫度降至120-150℃，產(chǎn)生0.03-0.06mpa蒸汽，該蒸汽經(jīng)氣泵增加至0.35mpa低壓蒸汽，供公用工程使用。
13.與現(xiàn)有深冷分離工藝相比，本發(fā)明的獨(dú)特之處在于：
14.(1)全部采用廢熱鍋爐對(duì)裂解氣進(jìn)行逐級(jí)冷卻分離，避免高能位熱量的損失，同時(shí)產(chǎn)生多種能位蒸汽。
15.(2)與采用急冷油急冷將高溫裂解氣的熱量回收全部轉(zhuǎn)移至急冷油系統(tǒng)相比，從回收的總熱量看，與設(shè)置急冷鍋爐的情況并無(wú)差別，但回收熱量的能位多樣化。
16.(3)分級(jí)多次回收高溫裂解氣余熱的新流程通過(guò)添加二級(jí)、三級(jí)和四級(jí)廢熱鍋爐，用來(lái)發(fā)生高壓蒸汽和中壓蒸汽，逐級(jí)利用熱量，具有很好的節(jié)能和經(jīng)濟(jì)性。
附圖說(shuō)明
17.圖1為本發(fā)明的工藝流程圖；
具體實(shí)施方式
18.下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明，但是本發(fā)明不局限于實(shí)施例。
19.本發(fā)明方法用于某乙烯急冷裝置裂解氣冷卻系統(tǒng)。流程如圖1所示，從裂解爐來(lái)的裂解氣870℃經(jīng)廢熱鍋爐1，降溫至400℃，產(chǎn)生11.0mpa的超高壓蒸汽，然后裂解氣繼續(xù)經(jīng)二級(jí)廢熱鍋爐2換熱，降溫至300℃，產(chǎn)生4.5mpa高壓蒸汽，裂解氣再經(jīng)三級(jí)廢熱鍋爐3換熱，降溫至200℃，產(chǎn)生1.0mpa中壓蒸汽，裂解氣再經(jīng)四級(jí)廢熱鍋爐4換熱，降溫至120℃，產(chǎn)生0.05mpa蒸汽，后進(jìn)入氣泵增壓至0.35mpa，后并入公共工程低壓蒸汽管網(wǎng)；裂解氣隨后進(jìn)入水洗塔降溫至40℃。
20.下面就節(jié)約能耗進(jìn)行說(shuō)明：
21.以1t/h石腦油進(jìn)料為基準(zhǔn)，裂解爐進(jìn)料組成如表1所示，經(jīng)裂解產(chǎn)生的輕質(zhì)產(chǎn)品組成如表2所示。
22.表1裂解爐進(jìn)料組成
[0023][0024]
注：進(jìn)料烴類(lèi)/稀釋蒸汽質(zhì)量比＝0.5。
[0025]
表2裂解爐輕質(zhì)產(chǎn)品組成(石腦油進(jìn)料量為1t/h時(shí))(不包括燃料油)
[0026][0027]
表3為不同壓力的水蒸氣氣化潛熱。
[0028]
表3不同壓力蒸汽的氣化潛熱
[0029][0030]
原裂解流程中，折算1t/h石腦油進(jìn)料，產(chǎn)超高壓蒸汽量為1.4017t/h。
[0031]
對(duì)原流程熱量衡算，產(chǎn)生超高壓蒸汽需要的熱量：
[0032]
q＝1.4017t/h
×
1311.1kj/kg＝1837.7689mj/h。
[0033]
通過(guò)熱量衡算，計(jì)算得到全廢鍋流程產(chǎn)生的其他溫位蒸汽量：
[0034]
(1)m(4.5mpa蒸汽)＝q
÷△
t
×△
t1÷△
h(4.5mpa蒸汽)＝(1837.7689mj/h)
÷
(870℃-400℃)
×
(400℃-300℃)
÷
(1669.1kj/kg)＝＝0.2343t/h
[0035]
(2)m(1.0mpa蒸汽)＝q
÷△
t
×△
t2÷△
h(1.0mpa蒸汽)＝(1837.7689mj/h)
÷
(870℃-400℃)
×
(300℃-200℃)
÷
(1999.9kj/kg)＝0.1955t/h
[0036]
(3)m(0.05mpa蒸汽)＝q
÷△
t
×△
t3÷△
h(1.0mpa蒸汽)＝(1837.7689mj/h)
÷
(870℃-400℃)
×
(200℃-120℃)
÷
(2226.35kj/kg)＝0.1405t/h
[0037]
綜上所述，全廢鍋流程將原流程中用急冷油噴淋和換熱的方式替換為用水冷卻裂解氣產(chǎn)蒸汽的方式，將這部分裂解氣的熱量進(jìn)行了回收，各溫位蒸汽能源折算值如表4所示。
[0038]
表4不同溫位蒸汽的能源折算值
[0039]
[0040]
石腦油進(jìn)料量為1t/h時(shí)，全廢鍋流程節(jié)能：
[0041]
3684mj/t
×
0.2343t/h+3182mj/t
×
0.1955t/h+2763mj/t
×
0.1405t/h＝1873.388mj/h。
技術(shù)特征：
1.一種全廢鍋流程分離裂解氣工藝，其特征在于：采用全廢鍋流程分離裂解氣裝置進(jìn)行，該裝置包括依次連接的一級(jí)廢熱鍋爐，二級(jí)廢熱鍋爐，三級(jí)廢熱鍋爐，四級(jí)廢熱鍋爐和水洗塔，從裂解爐來(lái)的裂解氣，經(jīng)四級(jí)廢熱鍋爐冷卻后，進(jìn)入水洗塔后，再進(jìn)入后續(xù)分離系統(tǒng)；具體流程為：裂解氣經(jīng)一級(jí)廢熱鍋爐換熱后溫度降至400-450℃，產(chǎn)生11-14mpa超高壓蒸汽；經(jīng)二級(jí)廢熱鍋爐換熱后溫度降至300-320℃，產(chǎn)生4-4.8mpa高壓蒸汽；經(jīng)三級(jí)廢熱鍋爐換熱后溫度降至200-210℃，產(chǎn)生1.0-1.2mpa中壓蒸汽；經(jīng)四級(jí)廢熱鍋爐換熱后溫度降至120-150℃，產(chǎn)生0.03-0.06mpa蒸汽；蒸汽經(jīng)氣泵增加至0.35mpa低壓蒸汽，公用工程使用，裂解氣隨后進(jìn)入水洗塔降溫至40℃。
技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種全廢鍋流程裂解氣冷卻的工藝，本發(fā)明的分離裂解氣裝置，包括有四級(jí)廢熱鍋爐和一個(gè)水洗塔，從裂解爐來(lái)的裂解氣，經(jīng)四級(jí)廢熱鍋爐冷卻后，進(jìn)入水洗塔，后再進(jìn)入后續(xù)分離系統(tǒng)。本發(fā)明的獨(dú)特之處在于：用廢熱鍋爐代替現(xiàn)有的急冷器、急冷油塔工段，能夠產(chǎn)生多種級(jí)別的蒸汽，回收大量高能位的潛熱，同時(shí)降低能耗。時(shí)降低能耗。時(shí)降低能耗。
