[发明专利]利用来自燃气轮机的烟气裂化烃料流的方法

说明书

一种通过以下步骤裂化烃料流的方法：在压缩空气存在下燃烧燃气轮机中的燃料以产生烟气，其中所述烟气驱动涡轮机以在联接的发电机中产生电力或者进行做功为联接的旋转设备提供动力；(a)将第一部分烟气进料至热交换器；(b)将环境空气进料至热交换器，以被第一部分烟气加热，以提供加热的空气；(c)向炉子供给燃料以及第二部分烟气和由步骤(c)获得的加热的空气的混合物，和(d)裂化炉中的烃料流。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年7月25日递交的欧洲专利申请16180943.9号的优先权权益，其全部内容在此通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及使用来自燃气轮机的烟气(flue gas)裂化烃料流的方法。在最优选的实施方案中，用蒸汽裂化器进行裂化。

背景技术

蒸汽裂化，也称为热解，长期以来用于将各种烃原料裂化成烯烃，优选轻质烯烃如乙烯、丙烯和丁烯。传统的蒸汽裂化利用热解炉，其具有两个主要部分：对流段和辐射段。烃原料通常作为液体进入炉的对流段(除了作为蒸汽进入的轻质原料)，其中其通常通过与来自辐射段的热烟气间接接触并通过与蒸汽直接接触而被加热和蒸发。然后将蒸发的原料和蒸汽混合物引入辐射段，在其中发生裂化。所得产物，包括烯烃，离开热解炉进行进一步的下游处理，包括淬火。

使用燃气轮机(GT)产生动力同时在裂化炉中利用热的富氧废气作为燃烧空气是降低每单位乙烯生产的能量需求的非常有吸引力的手段。这种工艺是已知的并且例如在International Journal of Engineering ResearchTechnology(IJERT)，第3卷第6期，2014年6月，第820-825页的Integrating Gas Turbines with Cracking Heaters inEthylene Plants中有解释。涡轮机废气(TEG)的使用是提供高水平空气预热以降低加热器燃料需求的有效手段。然而，与空气预热系统不同，由于TEG的氧含量降低，通过炉的烟气总质量流量增加。这导致热解模块的对流(热回收)段中的蒸汽产量增加。

WO2015128035公开了一种通过使用涡轮机废气通过燃气轮机集成来提高处理炉能量效率的方法。废气被送入热回收装置。WO2015128035的系统存在的问题是，使用预热的空气导致较高的火焰温度，并且在烟气中燃烧后形成较大量的不希望的NOx。

根据其摘要，US2006/0080970描述了一种加热流体加热器中的流体的方法，该流体加热器与燃气轮机集成，该燃气轮机与需要催化剂的蒸汽甲烷重整器结合使用。

需要一种能量有效并且NOx的量减少的方法。还需要一种提高能量效率的方法，该方法节省了炉燃烧的燃料，而不是增加炉的蒸汽产量。

发明内容

发明目的

本发明的一个目的是提供一种使用来自燃气轮机的烟气裂化烃料流的方法，该方法是能量有效的并且其中NOx的量减少。本发明的另一个目的是提供一种提高能量效率的方法，该方法节省了由蒸汽裂化器单元的炉燃烧的燃料，而不是增加炉的蒸汽产量。

发明概述

因此，本发明提供了一种裂化烃料流的方法，所述方法包括步骤：在压缩空气存在下在燃气轮机中燃烧燃料以产生烟气，其中所述烟气驱动涡轮机以在联接的发电机中产生电力或进行做功为联接的旋转设备提供动力；将第一部分烟气送入热交换器；将环境空气送入热交换器以被第一部分烟气加热，以提供加热空气；向炉中供给燃料和第二部分烟气与步骤(c)得到的加热空气的混合物，并在蒸汽裂化装置的炉中裂化烃料流。