高選擇性爐管裂解爐

1. 改善裂解選擇性

對(duì)相同的裂解原料而言，在相同工藝設(shè)計(jì)的裝置中，乙烯收率提高1%，則乙烯生產(chǎn)能耗大約相應(yīng)降低1%。因此，改善裂解選擇性，提高乙烯收率是決定乙烯裝置能耗的最基本因素。通過(guò)裂解選擇性的改善，不僅達(dá)到節(jié)能的效果，而且相應(yīng)減少裂解原料消耗，在降低生產(chǎn)成本方面起到十分明顯的作用。

(1)采用新型裂解爐。新型裂解爐均采用高溫-短停留時(shí)間與低烴分壓的設(shè)計(jì)。20世紀(jì)70年代，大多數(shù)裂解爐的停留時(shí)間在0.4s左右，相應(yīng)石腦油裂解溫度控制在800-810℃，輕柴油裂解溫度控制在780-790℃。近年來(lái)，新型裂解爐的停留時(shí)間縮短到0。2s左右，并且出現(xiàn)低于0.1s的毫秒裂解技術(shù)，相應(yīng)石腦油裂解溫度提高到840℃以上，毫秒爐達(dá)890℃;輕柴油裂解溫度提高到820℃以上，毫秒爐達(dá)870℃。由于停留時(shí)間大幅度縮短，毫秒爐裂解產(chǎn)品的乙烯收率大幅度提高。對(duì)丁烷和餾分油而言，與0.3-0.4s停留時(shí)間的裂解過(guò)程相比，毫秒爐裂解過(guò)程可使乙烯收率提高10%-15%。

(2)選擇優(yōu)質(zhì)的裂解原料。在相同工藝技術(shù)水平的前提下，乙烯收率主要取決于裂解原料的性質(zhì)，不同裂解原料，其綜合能耗相差較大。裂解原料的選擇在很大程度上決定乙烯生產(chǎn)的能耗水平。通過(guò)適當(dāng)調(diào)整裂解原料配置結(jié)構(gòu)，優(yōu)化煉油加工方案，增加優(yōu)質(zhì)乙烯原料如正構(gòu)烷烴含量高的石腦油等供應(yīng)，改善原料結(jié)構(gòu)和整體品質(zhì)，在提高乙烯收率的同時(shí)，達(dá)到節(jié)能降耗的目標(biāo)。

(3)優(yōu)化工藝操作條件。通過(guò)優(yōu)化裂解爐工藝操作條件，不僅能使原料消耗大幅度降低，也能夠使乙烯生產(chǎn)能耗明顯下降。不同的裂解原料對(duì)應(yīng)于不同的爐型具有不同的最佳工藝操作條件。對(duì)于一定性質(zhì)的裂解原料與特定的爐型來(lái)說(shuō)，在滿足目標(biāo)運(yùn)轉(zhuǎn)周期和產(chǎn)品收率的前提下，都有其最適宜的裂解溫度、進(jìn)料量與汽烴比。如果裂解原料性質(zhì)與原設(shè)計(jì)差別不大，裂解爐最優(yōu)化的工藝操作條件可以參照設(shè)計(jì)值。反之，則需要利用SPYRO軟件或裂解試驗(yàn)裝置對(duì)原料重新評(píng)價(jià)，以確定最佳的工藝操作條件。

2 延長(zhǎng)裂解爐運(yùn)行周期

(1)優(yōu)化原料結(jié)構(gòu)與工藝條件。

裂解原料組成與性質(zhì)是影響裂解爐運(yùn)行周期的重要因素。一般含氫量高、低芳烴含量的原料具有良好的裂解性能，是裂解爐長(zhǎng)周期運(yùn)行的必要條件。對(duì)不飽和烴含量較高的原料進(jìn)行加氫處理，是提高油品質(zhì)量的有效途徑。當(dāng)裂解原料一定時(shí)，工藝條件是影響裂解爐運(yùn)行周期的主要因素。低烴分壓、短停留時(shí)間和低裂解溫度有利于延長(zhǎng)裂解爐運(yùn)行周期。但考慮到烯烴收率與蒸汽消耗，需要對(duì)裂解深度與汽烴比控制加以優(yōu)化。

(2)采用在線燒焦。裂解爐在線燒焦是在爐管蒸汽-空氣燒焦結(jié)束后，繼續(xù)對(duì)廢熱鍋爐實(shí)施燒焦。與傳統(tǒng)的燒焦方式相比，在線燒焦具有明顯的優(yōu)勢(shì)。一是裂解爐沒(méi)有升降溫過(guò)程，可以延長(zhǎng)爐管的使用壽命，并可節(jié)省裂解爐升降溫過(guò)程中燃料與稀釋蒸汽的消耗;二是由于在線燒焦，裂解爐離線時(shí)間短，可以提高開工率，并可增加乙烯與超高壓蒸汽的產(chǎn)量。目前BASF在線燒焦程序已在國(guó)內(nèi)外乙烯裂解爐上成功應(yīng)用了多年，事實(shí)證明，采用在線燒焦可大大減少?gòu)U熱鍋爐的機(jī)械清焦次數(shù)，有效地降低乙烯裝置的能耗。