绝热烯烃生产的制作方法

本公开的实施方案整体涉及烃的蒸汽裂解以形成烯烃。

背景技术：

1、为了生产乙烯，通常将烃诸如乙烷、lpg、石脑油和/或瓦斯油在火焰加热器的对流段中加热并与稀释蒸汽混合。混合物（烃加稀释蒸汽（hc+ds））在火焰加热器的对流段中进一步过热，并且然后进入火焰加热器的辐射段。该混合物（hc+ds）在管式反应器中在高温（诸如例如700℃至900℃）和短停留时间（诸如例如0.2至0.4秒）下热裂解。流出物在传输线交换器中快速冷却，产生蒸汽，并且由此使反应快速冻结。然后将冷却的流出物送至回收段以用于产物回收。

2、利用火焰加热器，当流体被加热时，相关联的金属温度也是热的，并且可达到的温度受到冶金学的限制。因此，辐射段内的管的最高温度通常受到限制。此外，火焰加热器产生大量的二氧化碳，这是火焰系统的另外的缺点。

技术实现思路

1、在一个方面，本文公开的实施方案涉及一种裂解烃以产生烯烃的方法。该方法包括将烃原料或包含蒸汽和烃的混合物加热到第一温度以形成预热的进料。然后将蒸汽在涡轮机中加热到较高的第二温度以形成过热的反应蒸汽。将预热的进料与过热的反应蒸汽混合以在裂解温度下形成反应混合物，并裂解烃以形成烯烃，从而产生反应流出物，然后将该反应流出物骤冷以停止反应。然后分离反应流出物以回收烯烃。

2、在另一个方面，本文公开的实施方案涉及一种用于裂解烃以产生烯烃的系统。该系统包括加热系统，该加热系统被构造用于将包含蒸汽和烃的混合物加热到第一温度以形成预热的混合物。该系统还包括加热系统，该加热系统包括涡轮机，该涡轮机被构造用于将蒸汽加热到较高的第二温度以形成过热的反应蒸汽。提供混合系统以用于将预热的混合物与过热的反应蒸汽混合以在裂解温度下形成反应混合物。提供绝热反应区以用于绝热裂解烃以形成烯烃，从而产生具有第四温度的反应流出物。此外，提供骤冷系统以用于将反应流出物骤冷，并且提供分离系统以用于分离反应流出物以回收烯烃。

3、在另外的方面，本文公开的实施方案涉及一种裂解烃以产生烯烃的方法。该方法包括将烃原料或包含蒸汽和烃的混合物加热到第一温度以形成预热的进料。该方法还包括在涡轮机中加热蒸汽以形成过热的蒸汽。将预热的进料与过热的蒸汽混合以形成温度低于裂解温度的反应混合物，并且然后将反应混合物在单级涡轮机中加热到裂解温度，裂解烃以形成烯烃，从而产生反应流出物。然后，该方法包括将反应流出物骤冷和分离以回收烯烃。

4、在又一个方面，本文公开的实施方案涉及一种用于裂解烃以产生烯烃的系统。该系统包括第一加热系统，该第一加热系统被构造用于将包含蒸汽和烃的混合物加热到第一温度以形成预热的混合物。该系统还包括第二加热系统，该第二加热系统包括涡轮机，该涡轮机被构造用于加热蒸汽以形成温度低于裂解温度的过热的蒸汽。提供混合系统以用于将预热的混合物与过热的蒸汽混合以形成温度低于裂解温度的反应混合物。此外，该系统包括单级涡轮机，用于将反应混合物加热到裂解温度并裂解烃以形成烯烃，从而产生反应流出物。还提供了骤冷系统和分离系统以用于分离反应流出物以回收烯烃。

5、其他方面和优点将从以下描述和所附权利要求中显而易见。

1.一种裂解烃以生产烯烃的方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中加热所述烃原料或所述混合物包括经由以下一种或多种方式的加热：

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一温度是在150℃至750℃范围内的温度。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二温度是在950℃至1400℃范围内的温度。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述裂解温度是在900℃至1300℃范围内的温度。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述裂解的停留时间在10至500毫秒的范围内。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述裂解是绝热的。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述裂解是非等温和非绝热的。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述混合物以在0.05至0.6（w/w）范围内的蒸汽与烃比率包含蒸汽和烃。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述反应混合物以在0.05至5（w/w）范围内的蒸汽与烃比率包含蒸汽和烃。

11.根据权利要求1所述的方法，其还包括预热烃料流并将所述烃料流与蒸汽混合以形成所述混合物。

12.一种用于裂解烃以生产烯烃的系统，其包括：

13.根据权利要求12所述的系统，其中所述涡轮机包括轴向压缩机。

14.根据权利要求12所述的系统，其中所述混合系统包括y型混合装置。

15.根据权利要求12所述的系统，其中所述混合系统包括静态混合器。

16.根据权利要求12所述的系统，其中所述混合系统包括文丘里混合器。

17.根据权利要求12所述的系统，其中所述混合系统包括两个或更多个混合器，并且其中所述绝热反应区包括两个或更多个绝热反应器，所述系统还包括用于将所述预热的混合物供应到所述两个或更多个混合器中的每一者的烃进料集管，用于将所述过热的反应蒸汽供应到所述两个或更多个混合器的反应蒸汽集管，并且其中所述两个或更多个混合器中的每一者流体连接到相应的绝热反应器或与相应的绝热反应器成一体。

18.根据权利要求17所述的系统，其中所述骤冷系统包括多个骤冷区，其中来自所述两个或更多个绝热反应器中的每一者的反应流出物流体连接到单独的骤冷区。

19.根据权利要求17所述的系统，其中来自所述两个或更多个绝热反应器中的每一者的反应流出物流体连接到共同的骤冷系统。

20.一种裂解烃以生产烯烃的方法，所述方法包括：

21.一种用于裂解烃以生产烯烃的系统，其包括：