專(zhuān)利名稱：裂化烴類(lèi)的設(shè)備和方法以及清潔該設(shè)備的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及裂化烴類(lèi)的設(shè)備，該設(shè)備具有一個(gè)套(casing)并至少包括對(duì)流段和裂化段，其對(duì)流段包括一個(gè)或多個(gè)進(jìn)料加熱器，這些加熱器串聯(lián)相連，并且每個(gè)加熱器包括一個(gè)或多個(gè)并連連接的管子。
從Ullmann工業(yè)化學(xué)百科全書(shū)(第五次完全修訂版，10A卷，61-66頁(yè)，1987)可得知這種類(lèi)型的設(shè)備，在此Ullmann介紹了一種裂化烴類(lèi)的爐子，其中一個(gè)或多個(gè)進(jìn)料加熱器串聯(lián)地裝在對(duì)流段，并且每個(gè)進(jìn)料加熱器由4-8個(gè)并連連接的管子構(gòu)成。
在裂化烴類(lèi)的過(guò)程中污染增加，主要在最后進(jìn)料加熱器部分，特別是在最后進(jìn)料加熱器部分溫度從約300℃升高至約600℃。以積炭形式的這種污染導(dǎo)致了堵塞，這些積炭也降低了對(duì)流過(guò)管子的烴的傳熱，從而使管子的冷卻程度較低，結(jié)果使管子變得過(guò)熱，長(zhǎng)期下去管子就會(huì)損壞。
為了避免或消除上述問(wèn)題，要定期清潔最后進(jìn)料加熱器管子的受污染部分。為此，要使設(shè)備停止操作，鋸開(kāi)所有受污染的管子，并且取出位于鋸痕之間的管子部件。從這樣形成的開(kāi)口內(nèi)部清潔管子，清潔之后再將從管子上取下的部件(也已清潔之后)焊接在清潔過(guò)的管子之間，之后設(shè)備可重新操作。
該已知設(shè)備的缺點(diǎn)是上述清潔操作要花費(fèi)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。
本發(fā)明的目的是制造一種沒(méi)有上述缺點(diǎn)或者僅有較少缺點(diǎn)的設(shè)備。
該目的可以這樣實(shí)現(xiàn)，即將最后進(jìn)料加熱器的至少部分管子置于設(shè)備套的外側(cè)，該管子帶有這樣的裝置，借助于這些裝置可進(jìn)入管子的至少部分內(nèi)部。具有的效果為清潔本發(fā)明的設(shè)備比清潔裂化烴類(lèi)的已知設(shè)備所花費(fèi)的時(shí)間要少，因此本發(fā)明的設(shè)備用于清潔而必須停止操作的時(shí)間較短。
在上下文中當(dāng)提到最后進(jìn)料加熱器時(shí)，應(yīng)理解其含義是指直接位于裂化段之前的進(jìn)料加熱器。
為了清潔，如果還必須進(jìn)入除最后進(jìn)料加熱器之外的進(jìn)料加熱器管子的內(nèi)部，本發(fā)明的方法也是適用的。
與用于烴類(lèi)裂化的至少部分帶有套的已知設(shè)備一樣，本發(fā)明設(shè)備的最后進(jìn)料加熱器同樣帶有一些并連連接的管子，通常有4-8根管子。通常，每個(gè)這樣的管子包括一些相互疊放的水平環(huán)路(loop)。然后，將并連連接的管子置于同等數(shù)量的平行垂直面上，該數(shù)量取決于平行管子的數(shù)量。
在上下文中當(dāng)提到位于設(shè)備套的外側(cè)的最后進(jìn)料加熱器的部分管子時(shí)，應(yīng)理解其含義是指這些并連連接管子中的至少一個(gè)管子部分位于設(shè)備套的外側(cè)。
在上述并連連接和位于垂直面環(huán)路中的管子構(gòu)型中，例如，可以延伸每個(gè)管子的第一個(gè)環(huán)路，直到其位于設(shè)備套的外側(cè)，該管子帶有這樣的裝置，借助于這些裝置可以進(jìn)入上述管子的第一水平環(huán)路的內(nèi)部。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)污染主要發(fā)生在每個(gè)管子的第一水平環(huán)路。
在已知的設(shè)備中，為了清潔，愈來(lái)愈大的部件從最后進(jìn)料加熱器上取下，以避免在先前清潔操作之后進(jìn)行焊接的相同地方上不得不進(jìn)行的焊接。結(jié)果，不可避免的是在幾次清潔操作之后最后進(jìn)料加熱器的所有管子不得不要完全替換。由于在根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備中，在清潔操作之后不用焊接管子，因此，在幾次清潔操作之后也不用替換管子，與已知的設(shè)備相比，這也是一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。
例如，可進(jìn)入最后進(jìn)料加熱器的至少一部分以便內(nèi)部清潔的裝置可包括螺旋蓋，夾緊聯(lián)軸節(jié)或法蘭聯(lián)軸節(jié)，并任選地與管子的受污染的水平部分的另外延伸部分結(jié)合以通過(guò)位于設(shè)備套外側(cè)的彎頭，延伸管子的所述污染部分。
例如，該裝置可包括T-部件，該T-部件位于靠近彎頭處或在彎頭中且插入管子中，該T-部件的自由開(kāi)口通過(guò)具有夾緊聯(lián)軸節(jié)的螺旋蓋密封，或裝有密封法蘭。優(yōu)選的是，這樣引入T-部件以使可打開(kāi)的部分與管子的污染部分對(duì)準(zhǔn)。
裝置也可包括2個(gè)夾緊聯(lián)軸節(jié)，1個(gè)裝在彎頭之前，另1個(gè)裝在彎頭之后，該彎頭作為環(huán)路的一部分位于設(shè)備套的外側(cè)。通過(guò)打開(kāi)夾緊聯(lián)軸節(jié)，可取下彎頭，進(jìn)入管子受污染部分的內(nèi)部進(jìn)行清潔。
優(yōu)選的是，對(duì)于每個(gè)管子該裝置包括2個(gè)法蘭聯(lián)軸節(jié)，這意味著位于爐子外側(cè)的最后進(jìn)料加熱器的部分管子的部件可容易地取下。
法蘭聯(lián)軸節(jié)的優(yōu)點(diǎn)是它們?nèi)菀装惭b，即使在現(xiàn)有設(shè)備中也是如此，并且在流過(guò)管子的氣體中幾乎不會(huì)或不會(huì)引起另外的湍流，結(jié)果通過(guò)管子的流動(dòng)保持平靜。
如果該裝置包括2個(gè)法蘭聯(lián)軸節(jié)且最后進(jìn)料加熱器具有上述構(gòu)型，那么1個(gè)法蘭聯(lián)軸節(jié)可位于環(huán)路中的彎頭之前，另1個(gè)法蘭聯(lián)軸節(jié)可位于環(huán)路中的彎頭之后，其結(jié)果是彎頭可容易地取下。
由于污染主要發(fā)生在最后進(jìn)料加熱器的管子部分，此處溫度從約300℃升高至約600℃，所以，所用的裝置，特別是法蘭聯(lián)軸節(jié)應(yīng)能在寬的溫度范圍內(nèi)提供有效的密封。優(yōu)選的是，法蘭聯(lián)軸節(jié)裝有密封墊，該密封墊由與管子相同的材料構(gòu)成，并在密封墊上涂有石墨層。這樣就確保了法蘭聯(lián)軸節(jié)即使在約600℃下長(zhǎng)時(shí)間后也不會(huì)泄漏。
優(yōu)選的是，石墨層具有開(kāi)槽斷面的形狀，這樣就確保了法蘭聯(lián)軸節(jié)可容易地密封。
根據(jù)本發(fā)明，位于設(shè)備套外側(cè)的最后進(jìn)料加熱器的一部分所導(dǎo)致的熱損失可通過(guò)對(duì)該部分保溫來(lái)減少，例如用陶瓷或礦物棉來(lái)保溫，其厚度例如可高達(dá)約60毫米。
本發(fā)明還涉及裂化烴類(lèi)設(shè)備中的最后進(jìn)料加熱器的管子的內(nèi)部清潔方法，該方法是使用這樣的裝置，通過(guò)這些裝置可進(jìn)入管子的至少一部分內(nèi)部，該裝置位于管子一部分上，該管子位于設(shè)備套的外側(cè)。
該清潔方法包括，例如，用高壓水注噴射清潔管子。為此在從位于套的外側(cè)的管子部分可進(jìn)入管子內(nèi)部后，將通常用于此用途的具有旋轉(zhuǎn)噴頭的水注槍連續(xù)地引入到管子的受污染部分。結(jié)果，為此目的該裝置以每個(gè)管子有2個(gè)法蘭聯(lián)軸節(jié)的形式提供，1個(gè)法蘭聯(lián)軸節(jié)位于例如最后進(jìn)料加熱器的每個(gè)并連連接管子的第一個(gè)環(huán)路上的彎頭之前，另一個(gè)法蘭聯(lián)軸節(jié)位于該彎頭之后，通過(guò)取下位于法蘭聯(lián)軸節(jié)之間的彎頭可進(jìn)入管子。
本發(fā)明還涉及裂化烴類(lèi)的方法，裂化在本發(fā)明的設(shè)備中進(jìn)行。
由于與沒(méi)有特色方法的清潔設(shè)備相比，清潔本發(fā)明的設(shè)備所花費(fèi)的時(shí)間要少，所以確保了在本發(fā)明設(shè)備中裂化烴類(lèi)可以裂化更多的烴類(lèi)(例如，以年度計(jì))。
特別是，本發(fā)明的設(shè)備適合于裂化其中存在高沸點(diǎn)餾分的烴類(lèi)。通過(guò)在本發(fā)明的設(shè)備中裂化其中存在高沸點(diǎn)餾分的烴類(lèi)，一方面，由于縮短了每次清潔操作所需的時(shí)間，使得需要經(jīng)常清潔設(shè)備而使生產(chǎn)能力降低的情況得到了減輕，另一方面，由于所述烴類(lèi)低價(jià)格的補(bǔ)償，結(jié)果使得與不存在這些餾分的烴類(lèi)裂化相比，在本發(fā)明的設(shè)備中裂化所述烴類(lèi)具有經(jīng)濟(jì)優(yōu)點(diǎn)。
在上下文中，當(dāng)提到其中存在高沸點(diǎn)餾分的烴類(lèi)時(shí)，應(yīng)理解其含義是指含有多于0.1％(重量)的碳原子數(shù)為30-40個(gè)、在0.1MPa壓力下沸點(diǎn)高于400℃的化合物的烴類(lèi)。這種烴類(lèi)主要是從凝析油和瓦斯油得到。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，存在這種高沸點(diǎn)餾分會(huì)導(dǎo)致最后進(jìn)料加熱器的污染增加，結(jié)果使得加熱器必須更經(jīng)常地清潔。更經(jīng)常清潔意味著裂化烴類(lèi)的設(shè)備具有更低的生產(chǎn)能力(例如，以年度計(jì))。然而，這種生產(chǎn)能力的降低可通過(guò)包括在本發(fā)明設(shè)備中的特色方法顯著地減輕。此外，生產(chǎn)能力的降低高于通過(guò)裂化其中含有高沸點(diǎn)餾分的烴類(lèi)而得到的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償，這是因?yàn)楹懈叻悬c(diǎn)餾分的烴類(lèi)的成本通常低于其中不存在這種餾分的烴類(lèi)。
隨著要裂化的烴類(lèi)中高沸點(diǎn)餾分含量的增加，必須清潔最后進(jìn)料加熱器的頻率也要提高，結(jié)果是生產(chǎn)能力進(jìn)一步降低(例如，以年度計(jì))。此外，由于生產(chǎn)能力較低，含有高沸點(diǎn)餾分的烴類(lèi)的價(jià)格優(yōu)勢(shì)也降低了。
這2個(gè)相互補(bǔ)充的作用意味著，烴類(lèi)因此將優(yōu)選含有不多于2％(重量)的高沸點(diǎn)餾分。
令人意外的是，與其中不存在高沸點(diǎn)餾分的烴類(lèi)裂化相比，在本發(fā)明的設(shè)備中裂化其中存在限定量的高沸點(diǎn)餾分的烴類(lèi)提供了明顯的經(jīng)濟(jì)利益。在本發(fā)明的設(shè)備中裂化含有高沸點(diǎn)餾分的烴類(lèi)，其中對(duì)可產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)利益的高沸點(diǎn)餾分的重量百分?jǐn)?shù)的限定一方面取決于這種烴類(lèi)的價(jià)格利益，還取決于裂化這種烴類(lèi)的設(shè)備的生產(chǎn)能力，但本領(lǐng)域熟練的技術(shù)人員可根據(jù)在特定生產(chǎn)能力下所提供的價(jià)格利益對(duì)此容易地作出判斷。
參考實(shí)施例和對(duì)比實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。實(shí)施例I在包括裂化段和對(duì)流段的爐子中，其最后進(jìn)料加熱器包括6個(gè)平行管子，它們?cè)?個(gè)垂直面上以環(huán)路形式懸吊，在位于爐套外側(cè)的每個(gè)管子的第一環(huán)路上在環(huán)路的彎頭之前安裝1個(gè)法蘭聯(lián)軸節(jié)，并在環(huán)路彎頭之后安裝另一個(gè)法蘭聯(lián)軸節(jié)，裂化氣體凝析油30天后清潔最后進(jìn)料加熱器。
為了清潔操作，取下位于套外側(cè)的法蘭聯(lián)軸節(jié)之間的6個(gè)彎頭，使用具有旋轉(zhuǎn)噴頭的高壓注水槍通過(guò)這樣形成的開(kāi)口噴射清潔最后進(jìn)料加熱器的管子，然后將6個(gè)部件原位放回。拆下法蘭聯(lián)軸節(jié)之間的部件、清潔和放回部件所需的時(shí)間為7小時(shí)。對(duì)比實(shí)驗(yàn)A在裂化烴類(lèi)的設(shè)備中，其中對(duì)流段包括具有6個(gè)完全位于爐套內(nèi)的平行管子的最后進(jìn)料加熱器，最后進(jìn)料加熱器操作30天后進(jìn)行清潔，操作期間裂化的是與實(shí)施例I相同的氣體凝析油。為此，取下?tīng)t套，在2個(gè)位置上鋸斷每個(gè)管子，然后使用高壓注水槍通過(guò)這樣形成的開(kāi)口噴射清潔受污染的管子，通過(guò)在鋸痕位置上的2次焊接將鋸斷和清潔過(guò)的部件原位放回，將爐套放回并重新操作設(shè)備。
鋸開(kāi)、清潔和將鋸開(kāi)的部件焊接回原住所需的時(shí)間為6天。
權(quán)利要求
1．裂化烴類(lèi)的設(shè)備，該設(shè)備安裝有套并至少包括對(duì)流段和裂化段，其對(duì)流段包括一個(gè)或多個(gè)進(jìn)料加熱器，這些加熱器串聯(lián)相連，并且包括一個(gè)或多個(gè)并連連接的管子，其特征在于最后進(jìn)料加熱器的至少部分管子位于設(shè)備套的外側(cè)，并且該管子在那里包括有這樣的裝置，借助于這些裝置可進(jìn)入管子的至少部分內(nèi)部。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其特征在于該裝置包括每個(gè)管子上2個(gè)法蘭聯(lián)軸節(jié)。
3．根據(jù)權(quán)利要求2的設(shè)備，其特征在于法蘭聯(lián)軸節(jié)安裝有密封墊，該密封墊由與管子相同的材料構(gòu)成，并在該密封墊上涂有石墨層。
4．裂化烴類(lèi)設(shè)備中最后進(jìn)料加熱器的管子的內(nèi)部清潔方法，其特征在于使用這樣的裝置，借助于這些裝置可進(jìn)入管子的至少部分內(nèi)部，并且該裝置設(shè)置在位于設(shè)備套的外側(cè)的一部分管子上。
5．裂化烴類(lèi)的方法，其特征在于在根據(jù)權(quán)利要求1-3的設(shè)備中裂化烴類(lèi)。
6．根據(jù)權(quán)利要求5的裂化烴類(lèi)的方法，其特征在于烴類(lèi)中存在高沸點(diǎn)餾分。
全文摘要
本發(fā)明涉及裂化烴類(lèi)的設(shè)備,該設(shè)備至少包括對(duì)流段和裂化段,其對(duì)流段包括一個(gè)或多個(gè)進(jìn)料加熱器,這些加熱器串聯(lián)相連,并且包括一個(gè)或多個(gè)并連連接的管子,其中最后進(jìn)料加熱器的至少部分管子位于設(shè)備套的外側(cè),并且該管子在那里包括有這樣的裝置,借助于這些裝置可進(jìn)入管子的至少部分內(nèi)部。本發(fā)明還涉及清潔這種設(shè)備的方法,以及裂化烴的方法,其中在這種設(shè)備中可以存在或不存在高沸點(diǎn)餾分。
文檔編號(hào)C10G9/00GK1214075SQ97193228
公開(kāi)日1999年4月14日 申請(qǐng)日期1997年1月23日 優(yōu)先權(quán)日1996年1月26日
發(fā)明者W·P·M·克拉仁, A·E·M·戈里森 申請(qǐng)人:Dsm有限公司