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(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115999444A(43)申请公布日2023.04.25(21)申请号202111231991.0(22)申请日2021.10.22(71)申请人中国石油化工股份有限公司地址100728北京市朝阳区朝阳门北大街22号申请人中国石油化工股份有限公司北京化工研究院(72)发明人杨士芳张利军刘俊杰王国清周丛蒋冰李晓锋杨沙沙(74)专利代理机构北京润平知识产权代理有限公司11283专利代理师王崇李婉婉(51)Int.Cl.B01J6/00(2006.01)C01B3/36(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图1页(54)发明名称裂解炉及其裂解方法(57)摘要本发明涉及裂解炉技术领域,具体地,涉及一种裂解炉及其裂解方法。该裂解炉包括:具有下部开口的对流段和具有上部开口的辐射段,且所述对流段和辐射段通过所述下部开口和所述上部开口相连通;所述辐射段包括:裂解炉管、裂解炉膛和至少一个燃烧器;每个所述燃烧器设置有物料进料口;所述对流段设置有裂解原料进料口和气体出口;其中,所述裂解炉膛用于将物料进行非催化部分氧化反应和重整反应,得到高温合成气,其中,所述物料为含氧化剂和天然气的混合气;所述裂解炉管用于将裂解原料进行裂解反应;所述高温合成气的温度≥所述裂解反应的临界温度。该裂解炉既能够避免裂解炉膛温度过高,又能够大幅度降低裂解炉出口烟气中CO2浓度,绿色环保。CN115999444ACN115999444A权利要求书1/2页1.一种裂解炉,其特征在于,该裂解炉包括:具有下部开口的对流段和具有上部开口的辐射段,且所述对流段和辐射段通过所述下部开口和所述上部开口相连通;所述辐射段包括:裂解炉管、裂解炉膛和至少一个燃烧器;每个所述燃烧器设置有物料进料口;所述对流段设置有裂解原料进料口和气体出口;其中,所述裂解炉膛用于将物料进行非催化部分氧化反应和重整反应,得到高温合成气,其中,所述物料为含氧化剂和天然气的混合气;其中,所述裂解炉管用于将裂解原料进行裂解反应;其中,所述高温合成气的温度≥所述裂解反应的临界温度。2.根据权利要求1所述的裂解炉,其中,所述裂解炉管设置在所述裂解炉膛内,所述高温合成气和所述裂解炉管进行第一换热,得到的换热后合成气进入所述对流段;和/或,所述对流段用于将所述换热后合成气和裂解原料进行第二换热,得到由所述换热后合成气转变成的产物合成气,和由所述裂解原料转变成的升温裂解原料;和/或,所述裂解原料进料口设置于所述对流段的顶部;所述气体出口设置于所述对流段的上部。3.根据权利要求1或2所述的裂解炉,其中,所述燃烧器包括底部燃烧器和可选的侧壁燃烧器,且所述底部燃烧器和侧壁燃烧器分别设置在所述辐射段的底部和侧壁;和/或,所述底部燃烧器和侧壁燃烧器的数量比为1:1.5‑3,优选为1:2‑2.5。和/或,所述底部燃烧器的数量≥2个,优选为2‑8个。4.根据权利要求1‑3中任意一项所述的裂解炉,其中,每个所述燃烧器中,所述物料中氧化剂和天然气的体积流量比为0.5‑0.8:1,优选为0.65‑0.7:1;和/或,所述氧化剂为含氧气体,所述含氧气体中氧气含量为20‑100体积%,优选为21‑35体积%;和/或,所述裂解原料选自乙烷、石脑油、加氢尾油和柴油中的至少一种。5.根据权利要求1‑4中任意一项所述的裂解炉,其中,所述高温合成气的温度为1150‑1250℃,优选为1150‑1200℃;和/或,所述裂解反应的临界温度为650‑900℃,优选为750‑880℃;和/或,所述非催化部分氧化反应的过程包括:将所述物料中的氧化剂和天然气进行非催化部分氧化反应,得到含水蒸汽的产物;和/或,所述重整反应的过程包括:将所述物料中的天然气和所述产物中的水蒸气进行重整反应,得到所述高温合成气。6.根据权利要求2‑5中任意一项所述的裂解炉,其中,所述产物合成气的温度为100‑130℃,优选为110‑120℃;和/或,所述产物合成气中H2与CO的摩尔比为1‑3:1,优选为2‑2.5:1;和/或,所述产物合成气中水蒸汽含量≤15体积%,优选为10‑15体积%;CO2含量≤2.5体积%,优选为1.5‑2体积%。7.根据权利要求1‑6中任意一项所述的裂解炉,其中,所述裂解炉还包括脱硝装置;和/或,所述脱硝装置设置于所述对流段的内部上方,用于脱除所述高温合成气中的NOx;和/或,所述裂解炉还包括连接所述裂解炉管的急冷锅炉;2CN115999444A权利要求书2/2页和/或,所述急冷锅炉连接所述裂解炉管的顶部,用于降低所述裂解炉管出口裂解气产品温度。8.一种裂解方法,其特征在于,该方法在权利要求1‑7中任意一项所述的裂解炉中进行。9.根据权利要求8所述的方法,其中,该方法包括以下步骤:(1)将物料经所述裂解炉