專利名稱：在裂化含殘油的烴原料中所使用的蒸氣/液體分離設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在從烴原料中除去不揮發(fā)性烴方面顯示高效率的蒸氣/液體分離設(shè)備。
背景技術(shù)：
蒸汽裂化(也稱為熱解)早已用于將各種烴原料裂化成烯烴，優(yōu)選輕質(zhì)烯烴如乙烯、丙烯和丁烯。常規(guī)的蒸汽裂化使用具有兩個(gè)主要段的熱解爐對(duì)流段和輻射段。烴原料通常作為液體(除了作為蒸氣進(jìn)入的輕質(zhì)原料)進(jìn)入該爐的對(duì)流段，其中該烴原料通常通過(guò)與來(lái)自輻射段的熱煙道氣間接接觸和通過(guò)與蒸汽直接接觸而被加熱和氣化。然后將氣化的原料和蒸汽混合物引入輻射段，在其中發(fā)生裂化。包括烯烴的所得產(chǎn)物離開(kāi)熱解爐用于進(jìn)一步的下游加工，包括驟冷。
常規(guī)蒸汽裂化系統(tǒng)對(duì)于裂化高品質(zhì)原料如汽油和石腦油是有效的。然而，蒸汽裂化經(jīng)濟(jì)性有時(shí)希望裂化廉價(jià)的重質(zhì)原料如，作為非限制性實(shí)例，原油和常壓殘油(亦稱常壓管式蒸餾釜底部殘余物)。原油和常壓殘油包含沸點(diǎn)高于590℃(1100)的高分子量、不揮發(fā)性組分。這些原料的不揮發(fā)性重質(zhì)終餾分在常規(guī)熱解爐的對(duì)流段中作為焦炭沉積下來(lái)。在較輕組分完全氣化的點(diǎn)的下游的對(duì)流段中，僅可以容許非常低水平的不揮發(fā)物。此外，一些石腦油在輸送期間會(huì)受原油污染。常規(guī)熱解爐不具有加工殘油、原油、或許多殘油或原油污染的瓦斯油或石腦油的靈活性，這些油包含較大比例的重質(zhì)不揮發(fā)性烴。
本發(fā)明發(fā)明人已認(rèn)識(shí)到，在使用閃蒸從可以在熱解爐中裂化的較輕質(zhì)揮發(fā)性烴中分離重質(zhì)不揮發(fā)性烴方面，最大化不揮發(fā)性烴的去除效率是重要的。否則，重質(zhì)的、形成焦炭的不揮發(fā)性烴可能夾帶在蒸氣相中并被帶出塔頂進(jìn)入爐中，從而在對(duì)流段中產(chǎn)生焦化問(wèn)題。
此外，在輸送期間，一些石腦油會(huì)受含不揮發(fā)性組分的重質(zhì)原油污染。常規(guī)熱解爐不具有加工受不揮發(fā)性組分污染的殘油、原油、或許多殘油或原油污染的瓦斯油或石腦油的靈活性。
為了解決焦化問(wèn)題，美國(guó)專利3,617,493(該文獻(xiàn)在此引入作為參考)公開(kāi)了使用用于原油進(jìn)料的外部氣化鼓并公開(kāi)了使用第一閃蒸以除去作為蒸氣的石腦油和第二閃蒸以除去沸點(diǎn)在230和590℃(450和1100)之間的蒸氣。在熱解爐中將蒸氣裂化成烯烴，將來(lái)自兩個(gè)閃蒸罐的分離的液體取出，用蒸汽氣提并用作燃料。
美國(guó)專利3,718,709(該文獻(xiàn)在此引入作為參考)公開(kāi)了最小化焦炭沉積的方法。它描述了在熱解爐內(nèi)部或外部將重質(zhì)原料預(yù)熱以用過(guò)熱蒸汽氣化大約50％該重質(zhì)原料并除去殘留的、分離的液體。對(duì)氣化的烴(其主要包含輕質(zhì)揮發(fā)性烴)進(jìn)行裂化處理。
美國(guó)專利5,190,634(該文獻(xiàn)在此引入作為參考)公開(kāi)了通過(guò)如下手段抑制在爐中的焦炭形成的方法在對(duì)流段中在少量的、臨界量的氫氣存在下將原料預(yù)熱。在對(duì)流段中氫氣的存在抑制了烴的聚合反應(yīng)從而抑制焦炭形成。
美國(guó)專利5,580,443(該文獻(xiàn)在此引入作為參考)公開(kāi)了一種方法，其中首先將原料預(yù)熱然后讓其從熱解爐的對(duì)流段中的預(yù)熱器取出。然后讓這一預(yù)熱的原料與預(yù)定量的蒸汽(稀釋用蒸汽)混合，然后引入氣-液分離器中以從分離器中分離和除去所需比率的作為液體的非揮發(fā)物。將來(lái)自氣-液分離器的分離的蒸氣送回?zé)峤鉅t用于加熱和裂化。
于2002年7月3日提交的共同待審美國(guó)專利申請(qǐng)序列No.10/188,461，即于2004年1月8日公開(kāi)的專利申請(qǐng)公開(kāi)US2004/0004022 A1(該文獻(xiàn)在此引入作為參考)描述了優(yōu)化包含在重質(zhì)烴原料中的揮發(fā)性烴的裂化并降低和避免焦化問(wèn)題的有利地受控方法。它提供一種方法，該方法通過(guò)維持進(jìn)入閃蒸器的物流相對(duì)恒定的溫度來(lái)維持離開(kāi)該閃蒸器的蒸氣與液體具有相對(duì)恒定的比例。更具體地說(shuō)，閃蒸流的恒定溫度如下維持在閃蒸之前自動(dòng)地調(diào)整與重質(zhì)烴原料混合的流體流的量。該流體可以是水。
于2005年2月28日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)11/068,615(該文獻(xiàn)在此引入作為參考)描述了重質(zhì)烴原料的裂化方法，該方法讓重質(zhì)烴原料與流體如烴或水混合以形成混合物流，將該混合物流閃蒸以形成蒸氣相和液相，隨后將該蒸氣相裂化而提供烯烴，在輸送線換熱器中將排出產(chǎn)物冷卻，其中與該原料混合的流體的量根據(jù)所選擇的工藝操作參數(shù)(例如混合物流被閃蒸之前混合物流的溫度)改變。
于2002年7月3日提交的共同待審美國(guó)申請(qǐng)序列號(hào)10/189,618，即于2004年1月8日公開(kāi)的專利申請(qǐng)公開(kāi)US 2004/0004028 A1(該文獻(xiàn)在此引入作為參考)描述了增加蒸汽裂化系統(tǒng)中閃蒸鼓中的不揮發(fā)性物去除效率的有利地受控方法，其中將來(lái)自對(duì)流段的氣流在進(jìn)入閃蒸鼓之前由霧流轉(zhuǎn)換成環(huán)形流，以讓該氣流首先到膨脹器然后到彎頭，使該氣流改變方向，從而增加去除效率。這使來(lái)自該霧的小液滴聚結(jié)。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在蒸汽裂化熱解爐的對(duì)流段中，管道中需要最小的氣流以實(shí)現(xiàn)良好的熱傳遞并維持薄膜溫度足夠地低以降低焦化。通常，發(fā)現(xiàn)大約30m/sec(100ft/sec)的最小氣流速度是希望的。
當(dāng)使用蒸氣/液體分離設(shè)備如閃蒸鼓來(lái)從液相的重質(zhì)不揮發(fā)性烴中分離出作為蒸氣相的較輕質(zhì)揮發(fā)性烴時(shí)，進(jìn)入該閃蒸鼓的閃蒸流通常包含蒸氣相，具有作為小液滴夾帶的液體(該不揮發(fā)性烴組分)。因此，該閃蒸流是二相流。在為了在對(duì)流段內(nèi)部的管道中維持需要的邊界層薄膜溫度而需要的流動(dòng)速度下，此二相流呈“霧流”狀態(tài)。在這一狀態(tài)下，包含不揮發(fā)性重質(zhì)烴的小液滴夾帶在蒸氣相中，該蒸氣相是揮發(fā)性烴，和任選地蒸汽。該二相霧流在閃蒸鼓中存在操作問(wèn)題，原因在于在這些高氣流速度下，包含不揮發(fā)性烴的小液滴不會(huì)聚結(jié)并因此不能有效地作為液相從該閃蒸鼓中除去。據(jù)發(fā)現(xiàn)，在30m/sec(100ft/sec)的氣流速度下，該閃蒸鼓僅能以例如大約73％的低效率除去重質(zhì)不揮發(fā)性烴。
本發(fā)明提供從閃蒸鼓中的揮發(fā)性烴蒸氣中有效除去不揮發(fā)性烴液體的設(shè)備和方法。本發(fā)明提供顯著增強(qiáng)閃蒸鼓中不揮發(fā)性烴和揮發(fā)性烴的分離的設(shè)備和方法。
發(fā)明概述在一個(gè)方面中，本發(fā)明涉及處理烴和蒸汽的蒸氣/液體混合物的流體的蒸氣/液體分離設(shè)備。該設(shè)備包括(a)基本上圓柱形的垂直鼓，其具有上部封蓋段、包括圓形壁的中間段和下部封蓋段；(b)與該上部封蓋段連接的塔頂蒸氣出口；(c)在所述中間段的圓形壁中的至少一個(gè)基本上成切線布置的進(jìn)口用于沿著所述壁引入所述流體；(d)位于該中間段的環(huán)形結(jié)構(gòu)，其包括i)從該圓形壁延伸的環(huán)形頂段和ii)該頂段延伸到的內(nèi)部垂直側(cè)壁，該側(cè)壁基本上與該圓形壁同心布置，但是遠(yuǎn)離該圓形壁，該環(huán)形結(jié)構(gòu)阻截該蒸氣/液體混合物沿著該圓形壁起過(guò)該頂段的向上通道，并且該環(huán)形結(jié)構(gòu)圍繞著開(kāi)放的芯部，該芯部具有足夠的橫截面積以允許蒸氣速度低到足以避免液體的顯著夾帶；和(e)直徑比該中間段小的基本上同心布置的基本上呈圓柱的接收器(boot)，該接收器與該下部封蓋段連通，并且還包括在其下端的液體出口。在一個(gè)實(shí)施方案中，該設(shè)備還包括(f)位于該中間段下部的至少一個(gè)擋板，其提供從該鼓的中心朝著圓形壁向下傾斜的表面并提供擋板和圓形壁之間的間隙用于沿著或接近該圓形壁將液體引導(dǎo)至該下部封蓋段。
在另一個(gè)方面中，本發(fā)明涉及含殘油的烴原料的裂化設(shè)備，該設(shè)備包括(a)將該烴原料加熱以提供已加熱烴原料的加熱區(qū)；(b)將初級(jí)稀釋蒸汽流與已加熱烴原料混合的混合區(qū)，以提供已加熱的兩相層狀明渠(open channel)流動(dòng)的混合物流，該混合物流可以在步驟(c)之前例如通過(guò)對(duì)流受到進(jìn)一步加熱；(c)處理烴和蒸汽的蒸氣/液體混合物的蒸氣/液體分離區(qū)，該分離區(qū)包括(i)基本上圓柱形的垂直鼓，其具有上部封蓋段、包括圓形壁的中間段和下部封蓋段；(ii)與該上部封蓋段連接的塔頂蒸氣出口；(iii)在該中間段的圓形壁中的至少一個(gè)基本上成切線布置的進(jìn)口，用于沿著該壁引入流體；(iv)位于該中間段的環(huán)形結(jié)構(gòu)，其包括1)從該圓形壁延伸的環(huán)形頂段和2)該頂段延伸到的內(nèi)部垂直側(cè)壁，該側(cè)壁基本上與該圓形壁同心布置，但是遠(yuǎn)離該圓形壁，該環(huán)形結(jié)構(gòu)阻截該蒸氣/液體混合物沿著該圓形壁超過(guò)該頂段的向上通道，并且該環(huán)形結(jié)構(gòu)盤繞著開(kāi)放的芯部，該芯部具有足夠的橫截面積以允許蒸氣速度低到足以避免液體的顯著夾帶；和(v)直徑比該中間段小的基本上同心布置的基本上呈圓柱的接收器，該接收器與該下部封蓋段連通，并且還包括驟冷油進(jìn)口和在其下端的液體出口；(d)包括對(duì)流段和輻射段的熱解爐，該輻射段用于將來(lái)自塔頂蒸氣出口的蒸氣相裂化以產(chǎn)生包含烯烴的排出物；(e)將該排出物驟冷的裝置；和(f)用于將來(lái)自已驟冷排出物的裂化產(chǎn)物回收的回收線路。
在又一個(gè)方面中，本發(fā)明涉及含殘油的烴原料的裂化方法，該方法包括(a)將該烴原料加熱；(b)將該已加熱烴原料與初級(jí)稀釋蒸汽流混合以形成已加熱的兩相層狀明渠流動(dòng)的混合物流，該混合物流可以在步驟(c)之前例如通過(guò)對(duì)流進(jìn)一步被加熱；(c)將該混合物流引導(dǎo)至蒸氣/液體分離設(shè)備(或閃蒸段)，以對(duì)烴和蒸汽的蒸氣/液體混合物進(jìn)行處理，該設(shè)備包括(i)基本上圓柱形的垂直鼓，其具有上部封蓋段、包括基本上呈圓形的壁的中間段和下部封蓋段；(ii)與該上部封蓋段連接的塔頂蒸氣出口；(iii)在該中間段的圓形壁中的至少一個(gè)基本上成切線布置的進(jìn)口，用于沿著該壁引入流體；(iv)位于該中間段的環(huán)形結(jié)構(gòu)，其包括1)從該圓形壁延伸的環(huán)形頂段和2)該頂段延伸到的內(nèi)部垂直側(cè)壁，該側(cè)壁基本上與該圓形壁同心布置，但是遠(yuǎn)離該圓形壁，該環(huán)形結(jié)構(gòu)阻截該蒸氣/液體混合物沿著該圓形壁超過(guò)該頂段的向上通道，并且該環(huán)形結(jié)構(gòu)優(yōu)選盤繞著開(kāi)放的芯部，該芯部具有足夠的橫截面積以允許蒸氣速度低到足以避免液體的顯著夾帶；和(v)直徑比該中間段小的基本上同心布置的基本上呈圓柱的接收器，該接收器與該下部封蓋段連通，并且還包括驟冷油進(jìn)口和在其下端的液體出口；(d)通過(guò)該蒸氣/液體分離設(shè)備的液體出口將該液相除去；(e)在熱解爐的輻射段中將該蒸氣相裂化而制備包含烯烴的排出物，該熱解爐包括輻射段和對(duì)流段；和(f)將該排出物驟冷并回收來(lái)自該排出物的裂化產(chǎn)物。
附圖簡(jiǎn)述

圖1說(shuō)明了使用熱解爐的根據(jù)本發(fā)明的方法的示意流程圖。
圖2說(shuō)明了本發(fā)明閃蒸/分離設(shè)備的實(shí)施方案的正視圖，該設(shè)備包括切線進(jìn)口、環(huán)形倒置-L形擋板、穿孔圓錐形擋板、人孔、具有防漩流擋板的接收器和環(huán)分配器。
圖3提供本發(fā)明實(shí)施方案的接收器的透視詳細(xì)視圖，描述了驟冷油進(jìn)口和相關(guān)的環(huán)分配器、熔劑進(jìn)口、側(cè)排液溝和防漩流擋板。
圖4提供在切線進(jìn)口噴嘴的水平上取得的設(shè)備的橫截面透視圖，示出了該環(huán)形、倒置-L形擋板的細(xì)節(jié)。
圖5提供本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中所使用的穿孔圓錐形擋板的透視圖。
發(fā)明詳述本發(fā)明涉及處理烴和蒸汽的蒸氣/液體混合物的流體的高效蒸氣/液體分離設(shè)備。該設(shè)備包括基本上圓柱形的垂直鼓或容器，其具有上部封蓋段、包括圓形壁的中間段和下部封蓋段，引入烴/蒸汽混合物的切線進(jìn)口，塔頂蒸氣出口，和液體底部出口。該容器還包括位于該中間段的環(huán)形結(jié)構(gòu)，該環(huán)形結(jié)構(gòu)包括(i)從該圓形壁延伸的環(huán)形頂段和(ii)該頂段延伸到的同軸內(nèi)部垂直側(cè)壁。該環(huán)形結(jié)構(gòu)阻截該蒸氣/液體混合物沿著該圓形壁超過(guò)該頂段的向上通道，并且該環(huán)形結(jié)構(gòu)圍繞著開(kāi)放的芯部，該芯部具有足夠的橫截面積以允許蒸氣速度低到足以避免液體的顯著夾帶。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，蒸氣出口包括在鼓的上部封蓋段之上和之下延伸的管線，其中裙部從在鼓的上部封蓋段之下延伸的管線段圓周地向下和向外延伸。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，該設(shè)備包括上部封蓋和下部封蓋，其中該封蓋在縱截面中是(i)基本上半球形和(ii)基本上橢圓形中的至少一種。
在又一個(gè)實(shí)施方案中，成切線布置的進(jìn)口穿過(guò)圓形壁并通到環(huán)形結(jié)構(gòu)。該設(shè)備可以進(jìn)一步包括附加的基本上成切線布置的進(jìn)口，其基本上與該第一成切線布置的進(jìn)口相對(duì)，或一個(gè)或多個(gè)此類沿著該容器周邊互相等距的進(jìn)口。該切向入口使得在二相流中的液體在顯著的作用力例如大約1到2g的離心力下與該壁接觸。這允許熱的液態(tài)烴將該壁潤(rùn)濕并平滑地落到該垂直鼓的底部上而不會(huì)被該鼓芯部中氣流夾帶。有利地，成切線布置的進(jìn)口可以與該圓形壁的內(nèi)側(cè)齊平，以降低流動(dòng)的破壞，該齊平進(jìn)入用來(lái)降低或消除容器內(nèi)霧的形成。所得的光滑的接近垂直的流向該鼓底部的液體流動(dòng)最小化其在接收器中驟冷之前的停留時(shí)間。因此，切線進(jìn)口可以用來(lái)完全地使液相聚結(jié)。
本發(fā)明的設(shè)備包括由該環(huán)形結(jié)構(gòu)限定的開(kāi)放芯部。在一個(gè)實(shí)施方案中，該開(kāi)放芯部具有足夠的橫截面積以允許蒸氣速度不大于最大蒸氣速度的大約三分之一，這避免蒸氣中液體的顯著夾帶。通常，該開(kāi)放芯部具有足夠的橫截面積以允許蒸氣速度不大于大約60cm/sec(2ft/sec)，比方說(shuō)，為大約15以大約45cm/sec(1/2到11/2ft/sec)。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，成切線布置的進(jìn)口的取向提供與作用在鼓上的Coriolis力的方向相同的流體。當(dāng)存在一個(gè)以上此類進(jìn)口時(shí)，所有的進(jìn)口有利地以提供與作用在鼓上的Coriolis力的方向相同的流體來(lái)取向。
在一個(gè)實(shí)施方案中，已發(fā)現(xiàn)提供還包括用于控制蒸氣/液體混合物的液體的漩流的裝置的根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備是有用的。雖然在本發(fā)明中漩流可以不受限制，通常，將漩流控制到這樣的程度，即液體漩流不大于圍繞鼓旋轉(zhuǎn)的大約三分之一?？刂埔后w漩流的裝置通常選自以下裝置的至少一種(i)限制進(jìn)入鼓的蒸氣/液體速度和(ii)提供足夠的鼓直徑。進(jìn)入鼓的蒸氣/液體速度可以小于大約9m/sec(30ft/sec)，優(yōu)選小于大約6m/sec(20ft/sec)，優(yōu)選為大約3到大約6m/sec(10到20ft/sec)。足夠的鼓直徑通常大于大約1米，如大于大約2米，例如大約4米。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，將耐磨護(hù)板連接到與該環(huán)形結(jié)構(gòu)鄰接的圓形壁上。該耐磨護(hù)板防止侵蝕，尤其在用空氣和蒸汽的脫焦操作過(guò)程中，其中焦炭可能另外侵蝕閃蒸器的內(nèi)壁。
本發(fā)明的設(shè)備包括環(huán)形結(jié)構(gòu)，其用來(lái)防止痕量的霧爬上該鼓壁。由于單獨(dú)平的水平環(huán)仍允許一些霧爬上該壁并圍繞該環(huán)，該環(huán)狀結(jié)構(gòu)包括固定到該水平環(huán)內(nèi)緣的垂直構(gòu)件，提供倒置L形橫截面。此類結(jié)構(gòu)已顯示了防止霧橫穿該垂直構(gòu)件而沒(méi)有聚結(jié)成本體液相。該環(huán)形結(jié)構(gòu)有利地由布置在上面的吊架支撐，這樣降低或防止了流體流受該結(jié)構(gòu)的支承構(gòu)件的阻礙。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，該設(shè)備包括在圓形壁中提供的人孔，以便提供進(jìn)入閃蒸鼓內(nèi)部進(jìn)行清潔、維護(hù)和其它保養(yǎng)的通路。該人孔可以包括塞，該塞按其穿過(guò)的圓形壁的形狀來(lái)成型。
如先前指出的那樣，本發(fā)明的設(shè)備可以進(jìn)一步包括位于該中間段下部的至少一個(gè)擋板，其提供從該鼓的中心朝著圓形壁向下傾斜的表面并提供擋板和圓形壁之間的間隙用于沿著或接近該圓形壁將液體引導(dǎo)至該下部封蓋段。在一個(gè)實(shí)施方案中，該擋板是穿孔的。這一擋板(形狀可以基本上是圓錐形)部分地將閃蒸鼓的底部和接收器與該閃蒸鼓的上部分離，但是防止熱漩流蒸氣引起液體呈漩流和防止該接收器中的較冷液體將較熱的蒸氣冷凝。當(dāng)呈圓錐形時(shí)，該擋板有利地例如通過(guò)具有足夠的傾斜來(lái)成型，以防止液體在其上匯聚。該擋板也可以包括穿孔，該穿孔例如通過(guò)允許空氣和蒸汽穿過(guò)該擋板而改進(jìn)在脫焦期間的質(zhì)量傳遞。通過(guò)適當(dāng)?shù)剡x擇該穿孔的數(shù)目和尺寸，在正常操作期間，最少的熱蒸氣擴(kuò)散進(jìn)入該鼓的底部。仍然，在脫焦期間，流出接收器的底部的蒸汽/空氣混合物的級(jí)分可以有效地接觸整個(gè)鼓。不采用穿孔，更厚的焦炭層可能在鼓的下部和擋板上堆積。因此，穿孔有利地在尺寸方面足以防止焦炭堵塞它們。在一個(gè)實(shí)施方案中，該擋板是穿孔的，其具有基本上圓形的穿孔和基本上矩形的穿孔中的至少一種。該擋板的穿孔的尺寸為大約50到大約200cm2(8到3lin2)。該穿孔可以具有選自大約5cm×20cm(2in×8in)的矩形和直徑為大約10到15cm(4到6in)的圓形的尺寸。有利地，與相應(yīng)的未穿孔擋板相比，穿孔擋板的穿孔程度為其表面積的大約1％到大約20％，比方說(shuō)，穿孔程度足以增加從用于脫焦的蒸汽/空氣混合物與設(shè)備的質(zhì)量傳遞。雖然在鼓中間段的下部通常使用單個(gè)擋板，但是也可以使用多個(gè)擋板。
如先前指出的那樣，本發(fā)明的設(shè)備包括直徑比該中間段小且基本上同心布置的基本上呈圓柱的接收器，該接收器與下部封蓋段連通，并且還包括驟冷油進(jìn)口和在其下端的液體出口。該接收器在可以通過(guò)外部冷卻液體的再循環(huán)將熱液體驟冷的位置。該接收器的尺寸有利地在驟冷之前和驟冷期間提供可以忽略不計(jì)的液體停留時(shí)間，這防止焦炭形成和提供足夠的可控制液位。該液位也提供NPSH或凈正吸入壓頭以防止泵中的空化，該泵用來(lái)轉(zhuǎn)移來(lái)自鼓的底部流出液體。接收器可以包括附加的內(nèi)部構(gòu)件以確保再循環(huán)的驟冷油與熱液體徹底且迅速地混合而不會(huì)引起該液體的漩流。液體漩流使得液位難以控制并且可能允許氣體與該液體一起流入泵中。
在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及其中接收器還包括再循環(huán)驟冷油進(jìn)口的設(shè)備。雖然驟冷可以直接流入該接收器，但是這樣可能引起液體漩流和波動(dòng)的氣體/液體界面。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，尤其希望提供具有用于再循環(huán)驟冷油的環(huán)分配器的接收器，該環(huán)分配器位于大約該接收器中維持的常規(guī)操作液位處。用于再循環(huán)驟冷油的環(huán)分配器可以有利地包括向下的孔以進(jìn)行快速驟冷和保持水平的氣體/液體界面。當(dāng)焦炭堵塞時(shí)，該環(huán)分配器中孔的足夠數(shù)目和尺寸確保良好的流體分布。
在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的設(shè)備包括還包括防漩流擋板的接收器。通常，該防漩流擋板包括葉片，該葉片的縱向邊緣基本上垂直于該接收器的內(nèi)壁，盡管任何有效的設(shè)計(jì)足以實(shí)現(xiàn)該目的。
在一個(gè)實(shí)施方案中，該設(shè)備包含一種接收器，后者在液體出口之上和鄰近該液體出口處還包括至少一個(gè)爐柵。當(dāng)液體從接收器排出時(shí)，此類爐柵防止或最小化漩流。
在又一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明包括一種設(shè)備，它的接收器可以包括一個(gè)或多個(gè)用于除去液體的附加的排液管，例如在液體出口上方的側(cè)出口。這樣可以進(jìn)一步防止液體的旋渦。
在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的設(shè)備包含一個(gè)接收器，該接收器還包括用于引入熔劑的側(cè)進(jìn)口。這是尤其實(shí)用的，原因在于在接收器中的液體通常顯示歸因于高分子量或被部分減粘裂化的高粘度。為了提高液態(tài)烴的流動(dòng)，該接收器可以安裝有一個(gè)或多個(gè)用于助熔劑(fluxant)添加的噴嘴。有利地，助熔劑噴嘴可以設(shè)置在接收器中正常液位的下面。因此，助熔劑可以在驟冷點(diǎn)下面進(jìn)入，從而防止助熔劑沸騰。
在應(yīng)用本發(fā)明中，含殘油的烴原料可以在與流體混合之前通過(guò)與熱解爐的第一對(duì)流段管組中的煙道氣間接接觸而受到加熱。優(yōu)選地，該烴原料在與流體混合之前的溫度為大約150到大約260℃(300到500)。
該混合物流然后可以在被閃蒸之前通過(guò)與熱解爐的第一對(duì)流段中的煙道氣間接接觸而受到加熱。優(yōu)選地，安排第一對(duì)流段在該段的通道之間添加流體和任選地初級(jí)稀釋蒸汽，使得烴原料可以在與該流體混合之前受到加熱并且該混合物流可以在被閃蒸之前受到進(jìn)一步加熱。
進(jìn)入第一對(duì)流段管組的煙道氣的溫度通常小于大約815℃(1500)，例如小于大約700℃(1300)，如小于大約620℃(1150)，優(yōu)選小于大約540℃(1000)。稀釋蒸汽可以在該工藝中的任一點(diǎn)添加，例如，可以在加熱之前或之后將它添加到含殘油的烴原料中、添加到混合物流中和/或添加到蒸氣相中。任何稀釋蒸汽流可以包括酸性蒸汽或加工蒸汽。
可以在位于爐對(duì)流段內(nèi)部任何位置的對(duì)流段管組中將任何稀釋蒸汽流加熱或過(guò)度加熱，優(yōu)選在第一或第二管組中進(jìn)行。
混合物流在閃蒸步驟之前可以在大約315到大約540℃(600到1000)下，閃蒸壓力可以為大約275到大約1375kPa(40到200psia)。完成閃蒸之后，混合物流的50到98％可以在蒸氣相中。位于鼓蒸氣出口下游的附加分離器如離心分離器可用來(lái)從蒸氣相中除去痕量的液體。在進(jìn)入爐輻射段之前，可以將蒸氣相加熱到閃蒸溫度以上，例如，加熱到大約425到大約705℃(800到1300)。這一加熱可以在對(duì)流段管組中進(jìn)行，優(yōu)選在最接近爐輻射段的管組中進(jìn)行。
除非另有說(shuō)明，所有百分率、份數(shù)、比例等按重量計(jì)。除非另有說(shuō)明，提到的化合物或組分包括化合物或組分本身以及與其它化合物或組分的結(jié)合，如化合物的混合物。
另外，當(dāng)量、濃度或其它值或參數(shù)作為一系列上限優(yōu)選值和下限優(yōu)選值給出時(shí)，這應(yīng)理解為具體公開(kāi)了由任一對(duì)上限優(yōu)選值和下限優(yōu)選值形成的所有范圍，不管所述范圍是否單獨(dú)公開(kāi)。
本文所使用的流體狀態(tài)是流體流的可見(jiàn)的或定性的性能。沒(méi)有設(shè)定的速度和設(shè)定的液滴尺寸。霧流是指二相流，其中液體的微小小液滴分散在流過(guò)管線的蒸氣相中。在透明的管線中，霧流看來(lái)像快速移動(dòng)的小雨滴。
環(huán)形流是指二相流，其中液體作為物流在管線的內(nèi)表面上流動(dòng)，蒸氣在該管線的芯部流動(dòng)。環(huán)形流的蒸氣流速大約為6m/sec(20ft/sec)。在透明管線中，觀察到快速移動(dòng)的液體層。在蒸氣流的芯部中，觀察到液體的幾乎沒(méi)有小液滴。在管線出口，液體通常滴去，僅觀察到少量霧。從霧到環(huán)形流的改變通常包括其中霧和環(huán)形流同時(shí)存在的過(guò)渡時(shí)期。
原料包含至少兩種組分揮發(fā)性烴和不揮發(fā)性烴。根據(jù)本發(fā)明，霧流包含夾帶在揮發(fā)性烴蒸氣中的不揮發(fā)性烴的微滴。
如圖1所示，本發(fā)明的烴原料10的裂化方法包括在蒸汽裂化爐3的上部對(duì)流段1中，在有或者沒(méi)有水11和蒸汽12的情況下，通過(guò)換熱器管2的管組將烴原料預(yù)熱以氣化該原料的一部分并形成包含小液滴的霧流13，該小液滴包含在揮發(fā)性烴/蒸汽蒸氣中的不揮發(fā)性烴。該原料/水/蒸汽混合物的進(jìn)一步預(yù)熱可以通過(guò)換熱管6的管組進(jìn)行。當(dāng)離開(kāi)該對(duì)流段14時(shí)該霧流具有第一流速和第一流向。該方法還包括處理該霧流以使小液滴聚結(jié)，在閃蒸器5中讓該小液滴的至少一部分與該烴蒸氣分離以形成蒸氣相15和液相16，并將該蒸氣相8供給下部對(duì)流段7，從那里通過(guò)連通管道18到熱解爐3的輻射段。來(lái)自輻射段的煙道氣經(jīng)由19引入爐3的下部對(duì)流段7。
本文所使用的不揮發(fā)性組分或殘油是根據(jù)ASTM D-6352-98或D-2887測(cè)量的標(biāo)稱沸點(diǎn)大于590℃(1100)的烴進(jìn)料級(jí)分。本發(fā)明對(duì)標(biāo)稱沸點(diǎn)大于760℃(1400)的不揮發(fā)物效果非常好。烴進(jìn)料的沸點(diǎn)分布通過(guò)氣相色譜蒸餾(GCD)根據(jù)ASTM D-6352-98或D-2887所述的方法(通過(guò)對(duì)沸點(diǎn)大于700℃(1292)的材料外推而延伸)測(cè)量。非揮發(fā)物包括焦炭前體，它們是大的可冷凝分子，這些分子在蒸氣中冷凝然后在本發(fā)明方法中的操作條件下形成焦炭。
烴原料可以包含大比率，如大約0.3到大約50％不揮發(fā)性組分。此類原料可以包含，作為非限制性例子，一種或多種蒸汽裂化瓦斯油和殘油、瓦斯油、加熱用油、噴氣燃料、柴油、煤油、汽油、焦化汽油餾分、蒸汽裂化石腦油、催化裂化石腦油、加氫裂化油、重整油、殘液重整油、Fischer-Tropsch液體、Fischer-Tropsch氣體、天然汽油、餾出液、直餾石腦油、常壓管式蒸餾釜底部殘余物、包括底部殘余物的真空管式蒸餾釜流、寬沸程石腦油到瓦斯油冷凝物、來(lái)自精煉廠的重質(zhì)非直餾烴流、真空瓦斯油、重質(zhì)瓦斯油、被原油污染的石腦油、常壓殘油、重質(zhì)殘油、C4/殘油混合物、石腦油/殘油混合物、烴氣/殘油混合物、氫/殘油混合物、瓦斯油/殘油混合物和原油。
烴原料可以具有至少大約315℃(600)，一般大于大約510℃(950)，通常大于大約590℃(1100)，例如大于大約760℃(1400)的標(biāo)稱終沸點(diǎn)。經(jīng)濟(jì)上優(yōu)選的原料通常是低硫含蠟殘油、常壓殘油、被原油污染的石腦油、各種殘油混合物和原油。
如所指出的那樣，在爐1的上部對(duì)流段中將重質(zhì)烴原料預(yù)熱。原料可以任選地在預(yù)熱之前或在預(yù)熱之后(例如，優(yōu)選在預(yù)熱器2之后在分布器4中)與蒸汽混合。重質(zhì)烴的預(yù)熱可以按照本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員已知的任何形式來(lái)進(jìn)行。優(yōu)選的是，加熱包括在爐的對(duì)流段中讓原料與來(lái)自爐輻射段的熱煙道氣間接接觸。這可以如下完成作為非限制性例子，讓原料穿過(guò)位于熱解爐3的上部對(duì)流段1內(nèi)部的換熱管2的管組。已預(yù)熱的原料14在控制系統(tǒng)17之前具有大約310到大約510℃(600到950)的溫度。優(yōu)選地，已加熱的原料的溫度為大約370到大約490℃(700到920)，更優(yōu)選大約400到大約480℃(750到900)，最優(yōu)選大約430到大約475℃(810到890)。
預(yù)熱的結(jié)果是，原料的一部分氣化，包含小液滴的霧流形成，該小液滴包含在揮發(fā)性烴蒸氣(有或者沒(méi)有蒸汽)中的不揮發(fā)性烴。在大于大約30m/sec(100ft/sec)的流動(dòng)速度下，該液體作為包含夾帶在蒸氣相中的不揮發(fā)性烴的小液滴存在。此二相霧流極其難分離成液體和蒸氣。在進(jìn)入閃蒸鼓之前，需要將細(xì)霧聚結(jié)成大的小液滴或單一連續(xù)液相。然而，為了實(shí)際上進(jìn)行來(lái)自熱煙道氣的熱傳遞并降低焦化(尤其是在下部對(duì)流段7和/或更遠(yuǎn)的下游)，大約30m/sec(100ft/sec)或更大的流動(dòng)速度通常是必需的。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，根據(jù)早先提到的US2004/004028中公開(kāi)的方法處理霧流以使小液滴聚結(jié)。在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，該處理包括降低霧流的速度。據(jù)發(fā)現(xiàn)，在閃蒸器5(圖1中的位置9)之前將離開(kāi)對(duì)流段14的霧流的速度降低有助于使霧流聚結(jié)。優(yōu)選將霧流的速度降低至少大約40％，優(yōu)選至少大約70％，更優(yōu)選至少大約80％，最優(yōu)選大約85％。還優(yōu)選的是將離開(kāi)對(duì)流段的霧流的速度從至少大約30m/sec(100ft/sec)降到小于大約18m/sec(60ft/sec)，更優(yōu)選降到小于大約9m/sec(30ft/sec)，最優(yōu)選降到小于大約6m/sec(20ft/sec)的速度。
據(jù)發(fā)現(xiàn)，使用在此公開(kāi)的本發(fā)明，可以達(dá)到至少大約95％的閃蒸鼓去除效率。使用本發(fā)明也可以達(dá)到至少大約98％的優(yōu)選閃蒸效率，至少大約99％的更優(yōu)選閃蒸效率，至少大約99.9％的最優(yōu)選的閃蒸效率。本文所使用的去除或閃蒸效率是100％減去離開(kāi)閃蒸鼓的塔頂蒸氣相中夾帶的進(jìn)入該鼓的液態(tài)烴的百分率。
在所需的速度降低之后，例如，在膨脹器(expander)的結(jié)合中，在霧流中的小液滴可以有利地在一個(gè)或多個(gè)彎頭中聚結(jié)并從而容易地在閃蒸鼓5中與蒸氣相流分離。閃蒸通常在至少一個(gè)閃蒸鼓中進(jìn)行。在閃蒸鼓5中，蒸氣相流從至少一個(gè)上部閃蒸鼓出口15除去，液相從至少一個(gè)下部閃蒸鼓出口16除去。優(yōu)選地，在該閃蒸鼓中存在兩個(gè)或更多個(gè)下部閃蒸鼓出口用于除去液相。
次級(jí)稀釋蒸汽20可以在爐3中對(duì)流加熱然后經(jīng)由管線9送往閃蒸鼓5。在一個(gè)實(shí)施方案中，已加熱的次級(jí)稀釋蒸汽可以經(jīng)由管線9直接地添加到閃蒸鼓5中?；蛘?，已加熱的次級(jí)稀釋蒸汽可以通過(guò)任選的旁路22添加到閃蒸鼓塔頂。
為了進(jìn)一步增加閃蒸鼓(或蒸氣/液體分離設(shè)備)中不揮發(fā)性烴的去除效率，如圖2所示，優(yōu)選圖1的閃蒸流9通過(guò)切向閃蒸鼓進(jìn)口201和202成切線地進(jìn)入閃蒸鼓。優(yōu)選地，切向進(jìn)口在流體水平線上或略低于流體水平線。不揮發(fā)性烴液相將沿著閃蒸鼓內(nèi)壁形成外環(huán)形流，揮發(fā)性蒸氣相將起初形成內(nèi)芯然后在閃蒸鼓中向上流動(dòng)。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，切向進(jìn)入應(yīng)該具有與Coriolis效應(yīng)相同的方向。
從連接到接收器205的底部閃蒸鼓出口203將液相除去。任選地，可以增加側(cè)閃蒸鼓出口231或包括防漩流擋板或葉片207的漩流斷路器以防止漩流在出口中形成。蒸氣相的向上內(nèi)芯流動(dòng)在環(huán)形結(jié)構(gòu)周圍的中間段208或閃蒸鼓內(nèi)部的擋板209中轉(zhuǎn)向并從至少一個(gè)上部閃蒸鼓出口或塔頂蒸氣出口211除去，該出口211可以包括管線213，其在該鼓的上部封蓋部分215上部和下部延伸，通常該215的縱截面是半橢圓形的。該擋板或環(huán)形結(jié)構(gòu)209設(shè)置在閃蒸鼓的內(nèi)部以進(jìn)一步避免和降低已分離的液相(其在閃蒸鼓中向下流動(dòng))的任何部分夾帶在閃蒸鼓中向上流動(dòng)的蒸氣相中。管線213可以具有裙部217，其以圓周方式從該管線的下段向下向外延伸。加強(qiáng)圈219連接到環(huán)形結(jié)構(gòu)209的下內(nèi)部用于增強(qiáng)。為了防止鼓內(nèi)壁在脫焦期間受焦炭的侵蝕，任選地圍繞著由環(huán)形結(jié)構(gòu)部分包封的鼓內(nèi)壁提供耐磨護(hù)板221。支承結(jié)構(gòu)223可用來(lái)將環(huán)形結(jié)構(gòu)209連接到鼓上。在鼓壁中提供任選的人孔225以提供進(jìn)入鼓內(nèi)部的通路。具有足夠的傾斜以防止液體在其表面上匯聚的圓錐形擋板227任選地設(shè)置在鼓容器的下部，例如在人孔之下。圓錐形擋板227可以由連接到滾筒壁的柱或托架229支撐。擋板人孔228任選地提供穿過(guò)圓錐形擋板的通路。接收器205可以任選地包括側(cè)出口231，其允許液態(tài)底部殘余物的排出同時(shí)避免與僅使用液態(tài)底部殘余物出口203有關(guān)的漩流問(wèn)題。接收器205可以進(jìn)一步包括增加用以控制粘度的液體助熔劑進(jìn)口233，以及與環(huán)分配器237連通的驟冷油進(jìn)口235。接收器也可以包括抗漩流地道(subway)爐柵239。優(yōu)選地，蒸氣相流到圖1的下部對(duì)流段7并穿過(guò)連通管18到熱解爐的輻射段。
參照?qǐng)D3，接收器305的透視詳細(xì)視圖示出了底部殘油液體出口303、防漩流擋板307、側(cè)排出管331、助熔劑進(jìn)口333、連接到環(huán)分配器337的驟冷油進(jìn)口335和抗漩流地道爐柵339，該環(huán)分配器337具有向下的點(diǎn)孔338。
參照?qǐng)D4，在切向進(jìn)口噴嘴401和402的水平上截取的蒸氣/液體分離設(shè)備或閃蒸鼓405的橫截面的透視詳細(xì)視圖(包括局部刮視圖)示出了環(huán)形結(jié)構(gòu)409的細(xì)節(jié)，包括從閃蒸鼓405的圓形壁延伸的水平環(huán)形環(huán)構(gòu)件或環(huán)形頂部段411，和內(nèi)部垂直側(cè)壁413，該側(cè)壁提供倒-L形輪廓(如局部刮視圖所示)。開(kāi)放芯部區(qū)域415允許蒸氣相向上流動(dòng)到圖2中所示的塔頂或蒸氣出口211。
參照?qǐng)D5，提供了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案中所使用的穿孔圓錐形擋板501(具有頂點(diǎn)503)的透視圖，其包括圓形或橢圓形的穿孔505。
雖然已經(jīng)參考特定的實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述和說(shuō)明，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解本發(fā)明適用于不必在本文中說(shuō)明的變化。因此，應(yīng)該僅根據(jù)所附權(quán)利要求書(shū)來(lái)確定本發(fā)明的真實(shí)范圍。
權(quán)利要求
1.處理烴和蒸汽的蒸氣/液體混合物的流體的蒸氣/液體分離設(shè)備，包括(a)基本上圓柱形的垂直鼓，其具有上部封蓋段、包括圓形壁的中間段和下部封蓋段；(b)與所述上部封蓋段連接的塔頂蒸氣出口；(c)在所述中間段的圓形壁上的至少一個(gè)基本上成切線布置的進(jìn)口，用于沿著所述壁引入所述流體；(d)位于該中間段的環(huán)形結(jié)構(gòu)，其包括 (i)從所述圓形壁延伸的環(huán)形頂段和(ii)所述頂段延伸到的內(nèi)部垂直側(cè)壁，所述側(cè)壁基本上與所述圓形壁同心布置，但是遠(yuǎn)離所述圓形壁，所述環(huán)形結(jié)構(gòu)阻截所述蒸氣/液體混合物沿著所述圓形壁超過(guò)所述頂段的向上通道，并且所述環(huán)形結(jié)構(gòu)圍繞著開(kāi)放的芯部，所述芯部具有足夠的橫截面積以允許蒸氣速度低到足以避免液體的顯著夾帶；和(e)直徑比所述中間段小的且基本上同心布置的基本上呈圓柱的接收器，所述接收器與所述下部封蓋段連通，并且還包括在其下端的液體出口。
2.權(quán)利要求1的設(shè)備，其還包括(f)位于所述中間段下部的至少一個(gè)擋板，其提供從所述鼓的中心朝著圓形壁向下傾斜的表面并提供所述擋板和所述圓形壁之間的間隙用于沿著或接近所述圓形壁將液體引導(dǎo)至所述下部封蓋段。
3.權(quán)利要求1或2的設(shè)備，其中所述蒸氣出口包括在所述鼓的所述上部封蓋段之上和之下延伸的管線，其中裙部從在所述鼓的上部封蓋段之下延伸的所述管線段以圓周方式向下和向外延伸。
4.權(quán)利要求1、2或3的設(shè)備，其中所述封蓋縱截面基本上是半球形和基本上是橢圓形中的至少一種。
5.上述任一權(quán)利要求的設(shè)備，其中所述成切線布置的進(jìn)口穿過(guò)所述圓形壁并通到所述環(huán)形結(jié)構(gòu)。
6.上述任一權(quán)利要求的設(shè)備，其中還包括基本上與第一成切線布置的進(jìn)口相對(duì)的附加的成切線布置的進(jìn)口。
7.權(quán)利要求5或6的設(shè)備，其中所述成切線布置的進(jìn)口與所述圓形壁的內(nèi)側(cè)平齊。
8.上述任一權(quán)利要求的設(shè)備，其還包括用于控制漩流的裝置，以將所述蒸氣/液體混合物的液體的漩流控制到不大于圍繞所述鼓旋轉(zhuǎn)的大約三分之一。
9.權(quán)利要求8的設(shè)備，其中控制液體漩流的所述裝置選自(i)限制進(jìn)入鼓的蒸氣/液體速度和(ii)提供足夠的鼓直徑。
10.上述任一權(quán)利要求的設(shè)備，其中所述成切線布置的進(jìn)口的目的是提供與作用在所述鼓上的Coriolis力的方向相同的所述流體。
11.上述任一權(quán)利要求的設(shè)備，其中將耐磨護(hù)板連接到鄰接所述環(huán)形結(jié)構(gòu)的圓形壁上。
12.上述任一權(quán)利要求的設(shè)備，其中所述環(huán)形結(jié)構(gòu)由布置在所述環(huán)形結(jié)構(gòu)上方的吊架支撐。
13.權(quán)利要求1的設(shè)備，其中在該圓形壁中提供人孔。
14.權(quán)利要求13的設(shè)備，其中所述人孔包括塞，所述塞按其穿過(guò)的圓形壁的形狀來(lái)成型。
15.權(quán)利要求2的設(shè)備，其中所述擋板是穿孔的。
16.權(quán)利要求15的設(shè)備，其中所述擋板的穿孔具有基本上圓形的穿孔和基本上矩形的穿孔中的至少一種。
17.權(quán)利要求15或16的設(shè)備，其中所述擋板的穿孔尺寸為大約50到大約200cm2(8到31in2)。
18.權(quán)利要求15、16或17的設(shè)備，其中所述穿孔可以具有選自大約5cm×20cm(2in×8in)的矩形和直徑為大約10到15cm(4到6in)的圓形的尺寸。
19.權(quán)利要求15到18中任一項(xiàng)的設(shè)備，其中與相應(yīng)的未穿孔擋板相比，所述擋板的穿孔程度為其表面積的大約1％到大約20％。
20.權(quán)利要求15到19中任一項(xiàng)的設(shè)備，其中所述擋板的穿孔程度足以增加來(lái)自用于脫焦的蒸汽/空氣混合物的所述設(shè)備的質(zhì)量傳遞。
21.權(quán)利要求2或15到20中任一項(xiàng)的設(shè)備，其中所述擋板基本上是圓錐形的。
22.權(quán)利要求2或15到20中任一項(xiàng)的設(shè)備，其中所述擋板的傾斜程度足以防止在所述設(shè)備的操作期間液體在該擋板上匯聚。
23.從屬于權(quán)利要求2的任一權(quán)利要求的設(shè)備，包括兩個(gè)或更多個(gè)所述擋板。
24.上述任一權(quán)利要求的設(shè)備，其中所述接收器還包括再循環(huán)驟冷油進(jìn)口。
25.權(quán)利要求24的設(shè)備，其中所述接收器還包括用于再循環(huán)驟冷油的環(huán)分配器，該環(huán)分配器位于大約所述接收器所維持的常規(guī)操作液位處。
26.權(quán)利要求25的設(shè)備，其中用于再循環(huán)驟冷油的所述環(huán)分配器包括向下引導(dǎo)的孔。
27.上述任一權(quán)利要求的設(shè)備，其中所述接收器還包括防漩流擋板。
28.上述任一權(quán)利要求的設(shè)備，其中所述防漩流擋板包括葉片，該葉片的縱向邊緣基本上垂直于該接收器的內(nèi)壁。
29.上述任一權(quán)利要求的設(shè)備，其中所述接收器在所述液體出口之上和在鄰近該液體出口處還包括至少一個(gè)爐柵。
30.上述任一權(quán)利要求的設(shè)備，其中所述接收器還包括在所述液體出口上方的側(cè)出口。
31.上述任一權(quán)利要求的設(shè)備，其中所述接收器還包括引入助熔劑的側(cè)進(jìn)口。
32.權(quán)利要求31的設(shè)備，其中所述側(cè)進(jìn)口位于在操作期間該接收器中維持的正常液位以下。
33.上述任一權(quán)利要求的設(shè)備，其中所述開(kāi)放芯部具有足夠的橫截面積以允許蒸氣速度不大于最大值蒸氣速度的大約三分之一，這避免液體的顯著夾帶。
34.權(quán)利要求33的設(shè)備，其中所述開(kāi)放芯部具有足夠的橫截面積以允許蒸氣速度不大于大約60cm/sec(2ft/sec)。
35.含殘油的烴原料的裂化設(shè)備，包括(a)將所述烴原料加熱以提供已加熱烴原料的加熱區(qū)；(b)將初級(jí)稀釋蒸汽流與所述已加熱烴原料混合的混合區(qū)，以提供已加熱的兩相層狀明渠流動(dòng)的混合物流；(c)上述權(quán)利要求任一項(xiàng)的設(shè)備；(d)包括對(duì)流段和輻射段的熱解爐，該輻射段用于將來(lái)自塔頂蒸氣出口的蒸氣相裂化以產(chǎn)生包含烯烴的排出物；(e)將該排出物驟冷的裝置；和(f)用于將來(lái)自已驟冷排出物的裂化產(chǎn)物回收的回收線路。
36.權(quán)利要求35的設(shè)備，其還包括用于將來(lái)自所述混合區(qū)的排出物加熱的附加的加熱區(qū)。
37.含殘油的烴原料的裂化方法，所述方法包括(a)將所述烴原料加熱；(b)將該已加熱烴原料與初級(jí)稀釋蒸汽流混合以形成已加熱的兩相層狀明渠流動(dòng)的混合物流；(c)將所述混合物流引導(dǎo)至權(quán)利要求1到34中任一項(xiàng)的設(shè)備；(d)通過(guò)該蒸氣/液體分離設(shè)備的所述液體出口將該液相除去；(e)在熱解爐的輻射段中將所述蒸氣相裂化而制備包含烯烴的排出物，所述熱解爐包括輻射段和對(duì)流段；和(f)將該排出物驟冷并回收來(lái)自該排出物的裂化產(chǎn)物。
38.權(quán)利要求37的方法，其中該含殘油的烴原料包括一種或多種蒸汽裂化瓦斯油和殘油、瓦斯油、加熱用油、噴氣燃料、柴油、煤油、汽油、焦化石腦油、蒸汽裂化石腦油、催化裂化石腦油、加氫裂化油、重整油、殘液重整油、Fischer-Tropsch液體、Fischer-Tropsch氣體、天然汽油、餾出液、直餾石腦油、常壓管式蒸餾釜底部殘余物、包括底部殘余物的真空管式蒸餾釜流、寬沸程石腦油到瓦斯油冷凝物、來(lái)自精煉廠的重質(zhì)非直餾烴流、真空瓦斯油、重質(zhì)瓦斯油、被原油污染的石腦油、常壓殘油、重質(zhì)殘油、C4/殘油混合物、石腦油/殘油混合物、烴氣/殘油混合物、氫/殘油混合物、瓦斯油/殘油混合物和原油。
39.權(quán)利要求37的方法，其還包括在(c)之前將所述混合物流加熱。
全文摘要
處理烴和蒸汽的蒸氣/液體混合物的流體的高效蒸氣/液體分離設(shè)備，其包括基本上為圓柱形的垂直鼓，該鼓具有上部封蓋段、包括圓形壁的中間段和下部封蓋段、引入烴/蒸汽混合物的切線進(jìn)口、塔頂蒸氣出口、和液體底部出口。該容器還包括設(shè)置在該中間段中的環(huán)形結(jié)構(gòu)，該環(huán)形結(jié)構(gòu)包括(i)從該圓形壁延伸的環(huán)形頂段和(ii)該頂段延伸到的同軸的內(nèi)部垂直側(cè)壁。該環(huán)形結(jié)構(gòu)阻截該蒸氣/液體混合物沿著該圓形壁超過(guò)該頂段的向上通道，并且該環(huán)形結(jié)構(gòu)圍繞著開(kāi)放的芯部，該芯部具有足夠的橫截面積以允許蒸氣速度低到足以避免液體的顯著夾帶。
文檔編號(hào)B01D19/00GK1957069SQ200580016311
公開(kāi)日2007年5月2日 申請(qǐng)日期2005年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月21日
發(fā)明者R·C·斯特, A·R·迪尼克蘭托尼奧, G·斯蒂芬斯, J·M·弗萊伊 申請(qǐng)人:?？松梨诨瘜W(xué)專利公司