[发明专利]一种原油裂解制备低碳烯烃的方法及装置

说明书

本发明属于低碳烯烃制备领域，公开了一种原油裂解制备低碳烯烃的方法及装置。该方法包括以下步骤：1)将原油进行加氢加工；2)将加氢加工后的原油与液态烃混合，得到混合物；3)将所述混合物送入裂解炉的对流段第一管组中进行预热；4)预热后的混合物通过旋风分离器进行气液分离，形成蒸气相和液相；5)将所述蒸气相送入裂解炉的对流段第二管组中，加热至横跨温度后直接送入辐射段进行裂解，生成含低碳烯烃的裂解气；6)将所述液相与对流段的过热蒸汽接触，进行汽提。采用本发明的方法能够有效提高原油裂解效率，增加烯烃产物的收率，减少裂解炉在辐射段和急冷部分的结焦和堵塞，降低运行成本。

技术领域

本发明涉及低碳烯烃制备领域，更具体地，涉及一种原油裂解制备低碳烯烃的方法及装置。

背景技术

低碳烯烃通常指碳四及碳四以下的不饱和碳氢化合物的总称，主要包括乙烯、丙烯、异丁烯、丁二烯等具有高经济价值的有机化工原料，并且随着我国经济的发展，这些有机化工原料的需求量逐年增大，尽管低碳烯烃的生产规模也在逐年增长，但还无法满足日益增长的需求量。因此，有效提高低碳烯烃产量的技术有着广泛的应用前景。

长期以来，我国一直以石脑油制备低碳烯烃产品。但近年来，随着中东油田伴生气以及美国页岩气的大量开采，这些廉价的油气资源作为乙烯原料大量使用，造成乙烯相关产品价格的急剧下降。为了应对市场竞争的冲击，拓展乙烯裂解装置的原料来源，降低原料成本，成为传统乙烯企业降本增效的有效手段。所以，将特殊的重质烃类，特别是未经加工处理原油，作为裂解炉原料，来生产低碳烯烃有利于降低烯烃生产装置原料成本和能源消耗，快速适应市场裂解原料的供需变化。

原油一般分为饱和分、芳香分、胶质和沥青质四个组分，其中饱和分和沥青质分别代表原油中最稳定和最不稳定的组分。原油中包含沸点超过590℃的高分子量非挥发性组分，这些非挥发性组分在常规的乙烯裂解炉的对流段进行预热时，有小部分未被气化，未被气化的非挥发性组分随着混合气流夹带到辐射段，容易造成辐射段的结焦沉积，甚至堵塞辐射段，影响裂解产品的收率。

为了提高低碳烯烃收率，最大限度的利用原油资源，US3617493和CN1957068A公开了利用蒸汽裂解装置处理原油的方法，均采用外部闪蒸罐来处理经过裂解炉对流段预热过的原油，实现气液分离后，气相进入辐射段进行裂解，液相可作为船用燃料油使用。其中经过闪蒸后，还有5％的烃原料留在液体中，这样的闪蒸分离效率较低，而且，闪蒸器设备占地较大，空间利用率低。

CN1018552B和US5580443公开了采用裂解炉处理含有大量重馏分的低品位原料的方法。将原料在对流段中途抽出，然后与一定量的过热稀释蒸汽混合，再通过气液分离将重馏分分离后再返回对流段，送入辐射段进行分解。其中低品位原料与蒸汽混合后，进行闪蒸分离，只能分离5-20％的液体，分离效率较低。

上述专利文献中关于对流段流出物的处理方法都是采用闪蒸器进行气液分离，但是，对于含有重质原料的气液分离来说，闪蒸器的分离效率较低，而且，闪蒸器这种容器式分离设备体积大、重量大、占地广，对于空间小的情况并不适用。

因此，亟需提供一种能够有效提高原油裂解效率，增加低碳烯烃产物收率的原油裂解方法，且能够减少裂解装置在辐射段和急冷部分的结焦和堵塞，从而降低运行成本。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种原油裂解制备低碳烯烃的方法，以及一种原油裂解制备低碳烯烃的装置。通过对原油进行加氢加工，并与轻质原料混合，再结合采用旋风分离器进行气液分离等工艺，克服原油直接进行蒸汽裂解时，在裂解炉的辐射度和急冷部分容易发生结焦，甚至造成堵塞的缺陷，能够有效提高原油裂解效率，增加烯烃产物的收率。

本发明的第一方面提供了一种原油裂解制备低碳烯烃的方法，该方法包括以下步骤：

1)将原油进行加氢加工；

2)将加氢加工后的原油与液态烃混合，得到混合物；