技术摘要：
公开了用于在蒸汽裂化器骤冷系统的骤冷水循环回路中从水中除去焦炭/焦油的系统和方法。所述系统包括骤冷水分离器，所述骤冷水分离器具有用于减少骤冷水分离器的进料中涡流的进料平稳隔室。所述进料平稳隔室至少部分地由骤冷水分离器中的穿孔挡板限定。所述方法包括使用  全部
背景技术：
蒸汽裂化器用于通过蒸汽裂化烃原料如石脑油、乙烷和丙烷来生产某些烃，例如 乙烯。在蒸汽裂化(热解)过程中，在反应器中烃被过热至高达750-950℃的温度。对于裂化 工艺，稀释蒸汽发生器(DSG)将稀释蒸汽供应至反应器以降低烃的分压。然后将过热的烃快 速冷却(骤冷)以在某一点后停止反应，从而优化裂化产物收率。在许多方法中，在骤冷水塔 (QWT)中使用水进行过热气体的骤冷。使过热的裂化气流入骤冷水塔底部，同时将水喷入骤 冷水塔顶部。当骤冷水塔中的水落下时，它与向上流动的过热裂化气接触，并以此方式冷却 过热裂化气和稀释蒸汽。 由于骤冷水塔中过热裂化气与稀释蒸汽的冷凝之间的直接接触，从骤冷水塔中流 出的水与冷凝的烃(被称为热解汽油)混合。热解汽油可以包括如芳族化合物、烯烃和/或二 烯烃等组分。 为了促进水与热解汽油的分离，使骤冷水塔流出物料流从骤冷水塔流到骤冷水分 离器(QWS)。在骤冷水分离器处，使骤冷水流出物料流沉降，并从骤冷水分离器中抽取水。然 后，来自骤冷水分离器的水被送至工艺水汽提器(PWS)。工艺水汽提器汽提酸性气体和溶解 的烃的水。在工艺水汽提器中被汽提之后，水被引导至DSG(如上所述)。用于生成用于裂化 炉的稀释蒸汽、随后在骤冷水塔中冷凝、然后循环至骤冷水分离器、然后至工艺水汽提器、 并最终返回至稀释蒸汽发生器的水称为工艺水，其在骤冷水塔回路中循环。骤冷水塔、骤冷 水分离器、工艺水汽提器和稀释蒸汽发生器统称为稀释蒸汽系统(DSS)或骤冷系统。 烯烃装置骤冷水分离器在骤冷区段性能中起关键作用。如上所述，将主要由水和 重质烃组成的骤冷塔底部料流进料到骤冷水分离器，在此将其分离成骤冷水再循环物、工 艺冷凝物和汽油料流。一些常规的骤冷水分离器通过三个内部挡板，即焦炭保留挡板、穿孔 挡板和溢流挡板分成四个隔室。从焦炭保留挡板和穿孔挡板之间的隔室中取出骤冷水再循 环料流，从穿孔挡板和溢出挡板之间的隔室中取出工艺冷凝物料流，并且从溢出挡板下游 的隔室中取出汽油料流。在焦炭保留挡板的上游取出热解焦油(pytar)/焦炭料流。 骤冷水再循环物在将其热内容物排出到下游热交换器之后被送回到骤冷塔的顶 部。工艺冷凝物在下游分散油提取(DOX)和工艺冷凝物汽提器单元中被净化，并与进入的原 料一起在乙烷和丁烷原料过热器中被加热到热解炉进料温度。汽油在燃料油汽提器中净 4 CN 111601655 A 说　明　书 2/8 页 化。燃料油汽提器顶部物再循环回到骤冷塔，且底部料流被送到废油鼓处置。重质组分(热 解焦油和焦炭/焦油细屑)以间歇方式从骤冷水分离器中清除出并送到废油鼓处置。 在其中焦炭保留挡板的高度被降低以减少湍流并改善油/水分离的一种情况下， 在DOX单元中发生高的压降。而且，在此情况下，进行侵蚀性的炉蒸汽水除焦，这改善了炉的 运转长度，但是引起额外的焦炭/焦油到达骤冷水分离器。需要改善骤冷水分离器的能力， 以能够处理像这样的情况，其中相对大量的焦炭/焦油被进料到骤冷水分离器。
技术实现要素：
已经发现了一种用于优化骤冷水分离器性能的方法。所述方法包括在骤冷水分离 器中设置平稳挡板以帮助热解焦油/焦炭材料更快地沉降。 本发明的实施方案包括骤冷水分离器，所述骤冷水分离器包含进料平稳隔室。所 述进料平稳隔室适于接收流入骤冷水分离器的进料并减少进料中的涡流。所述进料平稳隔 室从外壳的一端延伸至穿孔挡板。所述穿孔挡板延伸跨过外壳的内部横截面面积的至少三 分之一。所述骤冷水塔进一步包括焦油排出隔室，所述焦油排出隔室适于从自进料平稳隔 室流入焦油排出隔室中的流体中分离焦炭/焦油。所述进料平稳隔室通过穿孔挡板与所述 焦油排出隔室分离。 本发明的实施方案包括在骤冷水循环回路中从水中分离焦炭/焦油的方法。所述 方法包括在骤冷塔中接收炉流出物和在骤冷塔中用骤冷水骤冷所述炉流出物以产生至少 一种包含热解汽油的底部料流。所述方法进一步包括在骤冷水分离器中沉降包含热解汽油 的底部料流。所述骤冷水分离器包含进料平稳隔室。所述进料平稳隔室适于接收流入骤冷 水分离器的进料并减少进料中的涡流。所述进料平稳隔室从外壳的一端延伸至穿孔挡板。 所述穿孔挡板延伸跨过外壳的内部横截面面积的至少三分之一。所述骤冷水塔进一步包括 焦油排出隔室，所述焦油排出隔室适于从自进料平稳隔室流入焦油排出隔室中的流体中分 离焦炭/焦油。所述进料平稳隔室通过穿孔挡板与所述焦油排出隔室分离。 以下包括贯穿本说明书使用的各种术语和短语的定义。 术语“约”或“大约”被定义为接近，如本领域普通技术人员所理解的。在一个非限 制性实施方案中，这些术语被定义为在10％以内，优选在5％以内，更优选在1％以内，最优 选在0.5％以内。 术语“wt.％”、“vol.％”或“mol.％”分别指基于包括所述组分的材料的总重量、总 体积或总摩尔数计，所述组分的重量、体积或摩尔百分比。在非限制性实例中，在100摩尔材 料中10摩尔组分为10mol.％的组分。 术语“基本上”及其变型被定义为包括10％以内、5％以内、1％以内或0.5％以内的 范围。 当在权利要求和/或说明书中使用时，术语“抑制”或“减少”或“预防”或“避免”或 这些术语的任意变型包括任意可测量的减少量或完全抑制以是实现期望的结果。 术语“有效”，如在说明书和/或权利要求中使用的该术语，表示足以实现期望的、 预期的或意图的结果。 当在权利要求或说明书中与术语“包含(comprising)”、“包括(including)”、“含 有(containing)”或“具有(having)”结合使用时，术语“一(a)”或“一(an)”的使用可以表示 5 CN 111601655 A 说　明　书 3/8 页 “一个”，但是它也与“一个或多个”“至少一个”和“一个或多于一个”的含义一致。 术语“包含(comprising)”(和任何形式的包含，如“包含(comprise)”和“包含 (comprises)”)、“具有(having)”(和任何形式的具有，如“具有(have)”和“具有(has)”)、 “包括(including)”(和任何形式的包括，如“包括(includes)”和“包括(include)”)或“含 有(containing)”(和任何形式的含有，例如“含有(contains)”和“含有(contain)”)都是包 括性的或开放式的，且不排除额外的、未列举的元素或方法步骤。 本发明的方法可以“包含”贯穿说明书公开的特定成分、组分、组合物等，“基本上 由其组成”或“由其组成”。 在本发明的上下文中，描述了实施方案1-17。实施方案1是一种骤冷水分离器，其 包含：外壳，进料平稳隔室，所述进料平稳隔室适于接收流入到骤冷水分离器中的进料并减 少进料中的涡流，并且从外壳的一端延伸到平稳穿孔挡板，所述平稳穿孔挡板延伸跨过外 壳的内部横截面面积的至少三分之一，和焦油排出隔室，所述焦油排出隔室适于从自进料 平稳隔室流入焦油排出隔室中的流体中分离焦炭/焦油，其中所述进料平稳隔室通过平稳 穿孔挡板与所述焦油排出隔室分离。实施方案2是如实施方案1所述的骤冷水分离器，其包 括骤冷水隔室，所述骤冷水隔室适于从自焦油排出隔室流入到骤冷水隔室中的流体中分离 骤冷水，其中所述焦油排出隔室通过焦炭保留挡板与所述骤冷水隔室分离。实施方案3是如 实施方案2所述的骤冷水分离器，其进一步包括工艺冷凝物隔室，所述工艺冷凝物隔室适于 从自骤冷水隔室流入到工艺冷凝物隔室中的流体中分离工艺冷凝物，其中所述骤冷水隔室 通过穿孔挡板与所述工艺冷凝物隔室分离。实施方案4是如实施方案3所述的骤冷水分离 器，其进一步包括热解汽油隔室，所述热解汽油隔室适于从自工艺冷凝物隔室流入到热解 汽油隔室中的流体中分离热解汽油，其中所述热解汽油隔室通过溢流挡板与所述工艺冷凝 物隔室分离。实施方案5是如实施方案1至4任一项所述的骤冷水分离器，其中所述平稳穿孔 挡板的至少下部1/10没有穿孔。实施方案6是如实施方案1至5任一项所述的骤冷水分离器， 其进一步包括从进料平稳隔室引出的用于收集焦炭/焦油材料的料斗(boot)。实施方案7是 如实施方案1至6任一项所述的骤冷水分离器，其中所述平稳穿孔挡板包含孔和从孔引出的 突出物(overhangs)。实施方案8是如实施方案7所述的骤冷水分离器，其中所述孔包含具有 25至30mm范围内的直径的孔。实施方案9是如实施方案7所述的骤冷水分离器，其中所述孔 包含矩形的且具有在200mm至700mm范围内的长度和在50mm至200mm范围内的宽度的孔。实 施方案10是如实施方案7至9任一项所述的骤冷水分离器，其中所述孔的面积是平稳穿孔挡 板总面积的30％至50％。实施方案11是如实施方案1至10任一项所述的骤冷水分离器，其中 所述骤冷水分离器的内径/所述平稳穿孔挡板的高度的比率在1.5/1至2.5/1的范围内。实 施方案12是如实施方案1至11任一项所述的骤冷水分离器，其中所述平稳穿孔挡板位于离 所述骤冷水分离器的最靠近进料入口的拐角距离“x”处，并且骤冷水分离器10的长度 (“l”)/“x”比率为65/2.5至65/3.5。 实施方案13是一种在骤冷水循环回路中从骤冷水中分离焦炭/焦油的方法。所述 方法包括在骤冷塔中接收炉流出物，在骤冷塔中用骤冷水骤冷所述炉流出物以产生包含热 解汽油的底部料流，和在骤冷水分离器中沉降包含热解汽油的底部料流。所述骤冷水分离 器包括外壳、适于接收流入骤冷水分离器的进料并减少进料中涡流的进料平稳隔室。所述 进料平稳隔室从外壳的一端延伸至平稳穿孔挡板，所述平稳穿孔挡板延伸跨过外壳的内部 6 CN 111601655 A 说　明　书 4/8 页 横截面面积的至少三分之一。所述骤冷水分离器还包括焦油排出隔室，所述焦油排出隔室 适于从自进料平稳隔室流入焦油排出隔室中的流体中分离焦炭/焦油。所述进料平稳隔室 通过平稳穿孔挡板与所述焦油排出隔室分离。实施方案14是如实施方案13所述的方法，其 中所述平稳穿孔挡板的至少下部1/10没有穿孔。实施方案15是如实施方案13或14所述的方 法，其进一步包括使焦炭/焦油从骤冷水分离器经由从进料平稳隔室引出的料斗流动。实施 方案16是如实施方案13至15任一项所述的方法，其中所述平稳穿孔挡板包含具有从孔引出 的突出物的孔。实施方案17是如实施方案13至16任一项所述的方法，其中所述孔的面积是 平稳穿孔挡板总面积的30％至50％。实施方案18是如实施方案13至17任一项所述的方法， 其中所述骤冷水分离器的内径/所述平稳穿孔挡板的高度的比率在1.5/1至2.5/1的范围 内。 本发明的其它目的、特征和优点将从以下附图、详细描述和实施例中变得明显。然 而，应理解，附图、详细说明和实施例虽然表明了本发明的具体实施方案，但仅以说明的方 式给出，而并不意味着限制。另外，预期通过该详细描述，在本发明的精神和范围内的改变 和修改对于本领域技术人员而言将变得显而易见。在另外的实施方案中，来自特定实施方 案的特征可以与来自其它实施方案的特征组合。例如，来自一个实施方案的特征可以与来 自任意其它实施方案的特征组合。在另外的实施方案中，可以将附加特征增加到本文描述 的特定实施方案中。 附图说明 为了更全面的理解，现结合附图参考以下描述，其中： 图1示出了根据本发明的实施方案的骤冷水分离器；以及 图2示出了根据本发明的实施方案的在骤冷水循环回路中从骤冷水中分离焦炭/ 焦油的方法。 图3A和3B是本发明的优选实施方案的侧视图和等轴视图。 图4A和4B示出了用于等高线图的平面的位置。 图5是根据CFD模型的停留时间分布图。 图6是显示基于CFD建模的颗粒沉降行为的图。 图7示出了根据本发明的T形接头流动入口。 图8是根据CFD模型的入口分配器中的各个槽的流量分配的图。 图9示出了根据CFD模型的垂直平面上的速度等高线。 图10示出了根据CFD模型的水平平面上的速度等高线。 图11示出了根据CFD模型通过停留时间着色的颗粒沉降行为。