一种原油蒸汽裂解稀释蒸汽配比控制方法和应用与流程

本发明涉及一种原油蒸汽裂解稀释蒸汽配比控制方法和应用。

背景技术：

1、近年来，随着页岩油和凝析油等轻质原油产量的提高，原油直接裂解生产烯烃的工艺路线成为可能。其中，管式炉蒸汽裂解技术成为原油直接蒸汽裂解生产低碳烯烃的主要方法。该方法能够大大缩短工艺流程，减少建设投资，极大地拓展了装置的原料选择，应用前景广阔，对我国化工工业有重要意义。

2、一般在蒸汽裂解反应中，需要确定比例的蒸汽与轻质原油原料的混合物，此时，将混合物送入裂解炉辐射炉管中，可以达到最佳裂解收率。在传统蒸汽裂解工艺中，轻质原油原料进入裂解炉的对流段与辐射段的流量一致，人们通常根据原料流量按比例计算得到稀释蒸汽注用量，来实现对稀释蒸汽与原油原料的混合比例的设定，以获得较优的裂解收率。

技术实现思路

1、为了实现原油原料直接进行蒸汽裂解处理，本发明实施例提供一种原油蒸汽裂解稀释蒸汽配比控制方法和应用，既能够确保原油蒸汽裂解工况下装置的平稳运行与最佳的产物收率，又能够简化工艺流程，节省成本。

2、作为本发明的一个方面，涉及原油蒸汽裂解稀释蒸汽配比控制方法，包括：

3、获取所述第三混合物流的水含量；

4、将所述第三混合物流的水含量通过信号传输发送给逻辑计算器，并计算得到所需要的总稀释蒸汽流量；

5、根据所述计算得到所需要的总稀释蒸汽流量，基于预先设定的稀释蒸汽与轻组分原料烃的比值，将信号传输给稀释蒸汽总流量控制阀组，串级控制总稀释蒸汽注入量；

6、其中，所述第三混合物流的水含量通过下述方式确定：

7、将原油原料物流经裂解炉预热段通入第一混合器与第一稀释蒸汽物流混合，得到第一混合物流；

8、将所述第一混合物流经过裂解炉混合ⅰ段通入第二混合器与过热后的第二稀释蒸汽物流混合，得到第二混合物流；

9、将所述第二混合物流通入分离装置中，通过轻重组分分离，顶部出料口得到第三混合物流；

10、通过所述分离装置顶部出料口设置的含水量分析装置采集得到所述第三混合物流的水含量。

11、在任意一个具体实施例中，所述将原油原料物流经裂解炉预热段通入第一混合器与第一稀释蒸汽物流混合，得到第一混合物流，包括；

12、将原油原料物流通入裂解炉预热段，得到预热后的原油物流；

13、所述原油物流进入第一混合器与第一稀释蒸汽物流混合，得到第一混合物流。

14、在任意一个具体实施例中，所述第一稀释蒸汽物流的流量是所述原油原料物流流量的0.1～10wt％，具体包括：

15、将原油原料物流通入裂解炉预热段，得到预热后的原油物流；

16、控制第一稀释蒸汽物流的流量是所述原油原料物流流量的0.1～10wt％，将所述第一稀释蒸汽物流通入所述第一混合器中；

17、将所述预热后的原油物流与所述第一稀释蒸汽物流在所述第一混合器中混合，得到第一混合物流。

18、在任意一个具体实施例中，所述将第一混合物流经过裂解炉混合ⅰ段通入第二混合器与过热后的第二稀释蒸汽物流混合，得到第二混合物流，包括；

19、将所述第一混合物流经过裂解炉混合ⅰ段，得到经过裂解炉混合ⅰ段的物流；

20、将所述经过裂解炉混合ⅰ段的物流通入第二混合器与经过裂解炉混合ⅱ段的过热后的第二稀释蒸汽物流混合，得到第二混合物流。

21、在任意一个具体实施例中，所述将第二混合物流通入分离装置中，通过轻重组分分离，顶部出料口得到第三混合物流，包括：

22、根据所述第二混合物流的流量确定分离装置需设定的温度范围，以完成轻重组分的分离。

23、在任意一个具体实施例中，所述分离装置为丝网式、叶片式或旋风分离式中的一种，具体包括：

24、将所述第二混合物流通入所述丝网式、叶片式或旋风分离式的分离装置中，通过轻重组分分离，顶部出料口得到第三混合物流。

25、在任意一个具体实施例中，所述预先设定的稀释蒸汽与轻组分原料烃的比值为0.1～10。

26、在任意一个具体实施例中，所述分离装置顶部出口管线还设置有样品分析装置，具体包括：

27、通过所述样品分析装置对所述第三混合物流进行样品采集并确定所述轻组分原料烃的物理性质。

28、作为本发明的另一个方面，涉及上述原油蒸汽裂解稀释蒸汽配比控制方法在生产低碳烯烃中的应用。

29、作为本发明的又一个方面，涉及蒸汽裂解生产低碳烯烃的方法，所述方法包括上述的原油蒸汽裂解稀释蒸汽配比控制方法。

30、在任意一个具体实施例中，所述方法，还包括：

31、将所述第三混合物流通入裂解炉混合ⅲ段，得到第四混合物流；

32、将所述第四混合物流通入裂解炉辐射段，得到裂解产物物流；

33、将所述裂解产物物流经冷却分离后，得到低碳烯烃。

34、作为本发明的再一个方面，涉及蒸汽裂解生产低碳烯烃的装置，包括：裂解炉、第一混合器、第二混合器、分离装置、逻辑计算器和稀释蒸汽总流量控制阀组；

35、所述裂解炉预热段用于对通入的原油原料物流进行预热；

36、所述第一混合器设置在所述裂解炉预热段出料口与所述裂解炉混合ⅰ段进料口之间，用于混合通入的所述第一稀释蒸汽物流和所述预热后的原油原料物流；

37、所述第二混合器设置在所述裂解炉混合ⅰ段出料口与所述裂解炉混合ⅱ段之间，用于混合通入的所述第一混合物流和所述过热后的第二稀释蒸汽物流；

38、所述第二混合器的出料口连通所述分离装置的进料口；

39、所述分离装置顶部的出料口与所述裂解炉辐射段的进料口连通；

40、所述逻辑计算器用于根据接收的所述第三混合物流的水含量，计算得到所需要的总稀释蒸汽流量，并发送给所述稀释蒸汽总流量控制阀组；

41、所述稀释蒸汽总流量控制阀组设置于所述裂解炉裂解炉混合ⅱ段的进料口，用于根据所述计算得到所需要的总稀释蒸汽流量，控制总稀释蒸汽注入量。

42、在任意一个具体实施例中，还包括：含水量分析装置；

43、所述含水量分析装置设置于所述分离装置顶部的出料口，用于采集所述第三混合物流的水含量。

44、在任意一个具体实施例中，还包括：样品分析装置；

45、所述样品分析装置设置于所述分离装置顶部的出料口，用于采集并确定所述第三混合物流中轻组分原料烃的物化性质。

46、本发明实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：

47、1.本发明提供的一种原油蒸汽裂解稀释蒸汽配比控制方法，通过测定气液分离装置顶部出口物流的水含量，通过计算得到所需要的总稀释蒸汽流量，来调控稀释蒸汽总流量控制阀组，以实现串级控制稀释蒸汽总注入量，使稀释蒸汽配比实时满足设定值要求，保证了在原油裂解工况下稀释蒸汽的注入比例。

48、2.本发明蒸汽裂解生产低碳烯烃的工艺方法混合装置，兼顾了裂解原油工况，可使裂解炉同时实现从轻原料(如lpg、石脑油)到重原料(如原油、重油)等多种原料的加工，提高了装置原料进料的适应性及产品收率，提升了原油裂解制烯烃技术的经济性，节省了项目投资。

49、3.本发明所采用的蒸汽裂解生产低碳烯烃的方法，流程简单，且易于实施。

50、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

51、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。