EP4305129A1 - Method and plant for steam cracking - Google Patents

Abstract

The present invention relates to a method for converting one or more hydrocarbons by means of steam cracking, wherein one or more input streams (F) containing the one or more hydrocarbons (H) are led through one or more radiant zones (11) of one or more cracker furnaces (10), such that one or more product streams (C) are obtained; wherein the one or more radiant zones (11) are heated by the burning of heating gas (X) with combustion air (L); wherein at least part of the combustion air (L) is subjected to combustion air preheating (75); wherein steam (S, T) is produced from feed water (W); and wherein the feed water (W) is subjected to feed water preheating in one or more convection zones (12) of the one or more cracker furnaces (10). The combustion air preheating (75) is carried out, at least partly and/or at least some of the time, by the use of heat drawn from at least part of the feed water (W) upstream of the feed water preheating. The present invention also relates to a corresponding plant.

Description

Beschreibung description

Verfahren und Anlage zum Steamcracken Process and plant for steam cracking

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zum Steamcracken gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche. The present invention relates to a method and a plant for steam cracking according to the preambles of the independent claims.

Hintergrund der Erfindung Background of the Invention

Die vorliegende Erfindung betrifft das Steamcracken (Dampfspalten, thermisches Spalten, Dampfcracken usw.), das zur Herstellung von Olefinen und anderen Grundchemikalien eingesetzt wird, und das beispielsweise im Artikel "Ethylene" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Online-Publikation vom 15. April 2009, DOI: 10.1002/14356007. a10_045.pub2, beschrieben ist. Bezüglich der nachfolgend verwendeten Begriffe wird auch auf entsprechende Fachliteratur verwiesen. The present invention relates to steam cracking (steam cracking, thermal cracking, steam cracking, etc.) used in the production of olefins and other bulk chemicals and is described, for example, in the article "Ethylene" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, online publication April 15 2009, DOI: 10.1002/14356007. a10_045.pub2. With regard to the terms used below, reference is also made to the relevant specialist literature.

Für die Einleitung und Aufrechterhaltung der endothermen Reaktionen wird beim Steamcracken die erforderliche Wärmeenergie typischerweise durch die Verbrennung von Heizgas in einer Brennkammer bereitgestellt, die die sog. Strahlungszone eines Spalt- oder Crackerofens bildet, und durch die sog. Coils (Spaltrohre) geführt sind, durch welche ein umzusetzendes Kohlenwasserstoff-Dampf-Gemisch unter Erhalt eines Produktgemischs, des sog. Roh- oder Spaltgases, geleitet wird. In den häufigsten Anwendungen wird die für die Verbrennung erforderliche Verbrennungsluft ohne Vorwärmung in die Strahlungszone geführt (sog. Naturzug) und dort zusammen mit dem Heizgas verbrannt. Eine vereinfachte Darstellung ist in der beigefügten Figur 1 gezeigt, die nachfolgend vorab mit den entsprechenden Bezugszeichen erläutert wird. For the initiation and maintenance of the endothermic reactions in steam cracking, the heat energy required is typically provided by the combustion of fuel gas in a combustion chamber, which forms the so-called radiant zone of a cracking or cracking furnace, and through which so-called coils (cracking tubes) are guided which a hydrocarbon-steam mixture to be converted is passed to obtain a product mixture, the so-called raw or cracked gas. In the most common applications, the combustion air required for combustion is fed into the radiation zone without preheating (so-called natural draft) and burned there together with the heating gas. A simplified representation is shown in the accompanying FIG. 1, which is explained below in advance with the corresponding reference symbols.

Ein in Figur 1 gezeigter Crackerofen 10 bzw. eine entsprechende Ofeneinheit (hier auch kurz als Spaltofen oder Ofen bezeichnet) weist die Strahlungszone 11 und eine Konvektionszone 12 auf. Eine Anlage zum Steamcracken kann mehrere entsprechender Crackeröfen 10 enthalten. Nachfolgend als zentral bezeichnete Anlagenkomponenten bzw. Einheiten stehen mehreren Crackeröfen 10 zur Verfügung, dezentrale Einheiten sind für jeden Crackerofen 10 gesondert vorgesehen. Mittels einer beispielhaft gezeigten zentralen Einsatzvorwärmung 20 und einer zentralen Prozessdampferzeugung 30 werden ein Kohlenwasserstoffeinsatz H erwärmt und Prozessdampf P bereitgestellt, welche in der Konvektionszone 12 in an sich bekannter Weise (siehe insbesondere auch Figur 4) weiter erwärmt, zu einem Speisestrom F vereinigt und danach der Strahlungszone 11 zugeführt werden. Die Darstellung gemäß Figur 1 ist, wie erwähnt, stark vereinfacht und lediglich beispielhaft. So kann beispielsweise auch in einer sogenannten Passregelung ein entsprechender Speisestrom bereits im Bereich der Konvektionszone 12 auf mehrere Teilströme aufgeteilt werden, die dann getrennt voneinander vorgewärmt und schließlich durch Gruppen von jeweils beispielsweise sechs oder acht Spaltrohren in der Strahlungszone 11 geführt werden können. Hier und nachfolgend können jederzeit zentrale durch dezentrale Einheiten ersetzt werden und umgekehrt. A cracker furnace 10 shown in FIG. 1 or a corresponding furnace unit (here also referred to as a cracking furnace or furnace for short) has the radiation zone 11 and a convection zone 12 . A plant for steam cracking can contain several corresponding cracking furnaces 10. Plant components or units referred to below as central are available for several cracker furnaces 10 , decentralized units are provided separately for each cracker furnace 10 . By means of a central feed preheater 20 shown as an example and a central process steam generator 30, a hydrocarbon feed H is heated and process steam P provided, which is further heated in the convection zone 12 in a manner known per se (see in particular Figure 4), combined to form a feed stream F and then the Radiation zone 11 are supplied. As mentioned, the illustration according to FIG. 1 is greatly simplified and is merely an example. For example, in a so-called pass control, a corresponding feed stream can already be divided into several partial streams in the area of the convection zone 12, which are then preheated separately from one another and finally passed through groups of, for example, six or eight cracking tubes in the radiation zone 11. Centralized units can be replaced here and subsequently by decentralized units and vice versa at any time.

Der Strahlungszone 11 wird das Spaltgas C entnommen, das mittels eines oder mehrerer Spaltgaskühler 13, die insbesondere als bekannte Quenchkühler ausgebildet sein können bzw. solche Quenchkühler umfassen können, und die zugleich auch als Dampferzeuger fungieren können, abgekühlt und danach einer zentralen Spaltgastrennung und Spaltgasaufbereitung 90 zugeführt wird. Weitere Details zu entsprechenden Quenchkühlern, die insbesondere als klassische Quenchkühler oder sogenannte Linear Quench Exchanger (LQE) ausgeführt sein können, sind unten erläutert. Die Erfindung ist nicht durch eine spezifische Ausgestaltung beschränkt. The cleavage gas C is removed from the radiation zone 11, which is cooled by means of one or more quench gas coolers 13, which can in particular be designed as known quench coolers or can include such quench coolers and which can also function as steam generators at the same time, and then undergo a central cleavage gas separation and cleavage gas treatment 90 is supplied. Further details on corresponding quench coolers, which can be designed in particular as classic quench coolers or so-called linear quench exchangers (LQE), are explained below. The invention is not limited by a specific embodiment.

Mittels eines zentralen Speisewassersystems 40 wird Speisewasser W bereitgestellt, das im dargestellten Beispiel ebenfalls in der Konvektionszone 12 erwärmt und danach mittels des einen oder der mehreren Spaltgaskühler 13 unter Erhalt von Hochdruck oder Superhochdrucksattdampf S (nachfolgend auch kurz als Sattdampf bezeichnet) weiter erhitzt und schließlich verdampft wird. Der Sattdampf S wird im dargestellten Beispiel in der Konvektionszone 12 unter Erhalt von überhitztem Hochdruckdampf oder überhitztem Superhochdruckdampf T (nachfolgend vereinfacht auch als überhitzter Dampf bezeichnet) überhitzt und in ein zentrales Dampfsystem 50 eingespeist. A central feedwater system 40 provides feedwater W, which in the example shown is also heated in the convection zone 12 and then further heated by means of one or more cracked gas coolers 13 to obtain high-pressure or super-high-pressure saturated steam S (hereinafter also referred to as saturated steam for short) and finally evaporates becomes. In the example shown, the saturated steam S is superheated in the convection zone 12 to obtain superheated high-pressure steam or superheated superhigh-pressure steam T (also referred to as superheated steam below) and fed into a central steam system 50 .

Mittels eines zentralen Heizgassystems 60, dem eine mögliche zentrale Heizgasvorwärmung 65 nachgeschaltet ist, in der Prozess- oder Hilfsmittel wie beispielsweise überhitzter Dampf auf Hoch-, Mittel- oder Niedrigdruck, Waschwasser und/oder Quenchöl, aber auch elektrischer Strom als Heizmedien bzw. Wärmequellen genutzt wird, wird Speiseheizgas Y zu vorgewärmtem Heizgas X erwärmt und der Strahlungszone 11 bzw. nicht gesondert veranschaulichten Brennern in dieser zugeführt. By means of a central hot gas system 60, which is followed by a possible central hot gas preheater 65, in which process or auxiliary means such as superheated steam at high, medium or low pressure, washing water and/or quench oil, but also electricity as heating media or heat sources is used, feed heating gas Y is heated to preheated heating gas X and supplied to the radiation zone 11 or to burners that are not separately illustrated.

Verbrennungsluft L gelangt in der hier veranschaulichten Ausgestaltung über eine Luftansaugung 79 in die Strahlungszone 11 bzw. die dortigen Brenner. Aus der Strahlungszone 11 wird Rauchgas Z ausgeführt, das die Konvektionszone 12 passiert und danach in eine Rauchgasbehandlung bzw. an einen zentralen oder dezentralen Kamin 80 mit oder ohne Gebläse und hierüber an die Atmosphäre abgegeben wird. In the embodiment illustrated here, combustion air L reaches the radiation zone 11 or the burners there via an air intake 79 . Flue gas Z is discharged from the radiation zone 11, which passes through the convection zone 12 and is then discharged into a flue gas treatment system or to a central or decentralized chimney 80 with or without a fan and via this to the atmosphere.

Die in Figur 1 veranschaulichte zentrale Heizgasvorwärmung 65 ist optional. Eine dezentrale Heizgasvorwärmung (d.h. separat für die einzelnen Crackeröfen 10 bzw. Ofeneinheiten) ist ebenfalls möglich. Ähnliches gilt für die Einsatzvorwärmung und die Prozessdampferzeugung, die alternativ zur zentralen Ausführung auch dezentral ausgeführt werden können. Central heating gas preheating 65 illustrated in FIG. 1 is optional. Decentralized heating gas preheating (i.e. separately for the individual cracker ovens 10 or oven units) is also possible. The same applies to the preheating of the insert and the generation of process steam, which can also be carried out decentrally as an alternative to the central design.

Aus dem Stand der Technik ist bekannt, dass die Vorwärmung der Verbrennungsluft als effizienzsteigernde Maßnahme angewandt werden kann, um Heizgas einzusparen und auf diese Weise den Energieverbrauch sowie Kohlendioxidemissionen zu senken. Entsprechende Ausgestaltungen sind in den Figuren 2 und 3 dargestellt, wobei Figur 2 eine zentrale und Figur 3 eine dezentrale Verbrennungsluftverdichtung 70 und Verbrennungsluftvorwärmung 75 zeigt. It is known from the prior art that the preheating of the combustion air can be used as an efficiency-enhancing measure in order to save fuel gas and in this way reduce energy consumption and carbon dioxide emissions. Corresponding configurations are shown in FIGS. 2 and 3, with FIG. 2 showing central combustion air compression and FIG. 3 decentral combustion air compression 70 and combustion air preheating 75 .

Generell kann hier der Begriff der "Effizienzsteigerung" insbesondere als Erhöhung des sogenannten spezifischen Wirkungsgrads verstanden werden, worunter wiederum der Anteil der eingebrachten Heizgasenergie verstanden wird, der sich in den gebildeten Produkten, hier dem Spaltgas, wiederfindet. Dieser unterscheidet sich vom sogenannten thermischen Wirkungsgrad, also den Anteil der Unterfeuerungsleistung, der sich in den Produkten und anderen Medien (Spaltgas oder Dampf) wiederfindet, oder, anders ausgedrückt, jenem Anteil, der nicht als Wärmeverlust in die Umgebung (über Kamin, warme Oberflächen, Leckagen) verloren geht. Der spezifische Wirkungsgrad wird durch die Luftvorwärmung gesteigert, weil weniger Unterfeuerung bei gleicher Spaltgasmenge erforderlich ist. Der thermische Wirkungsgrad dagegen steigt nicht zwangsläufig durch die Anwendung von Luftvorwärmung an, da dieser ggf. auch durch eine minimale Rauchgasabgabetemperatur limitiert ist, siehe unten. Nachfolgend sind zentral und dezentral angeordnete Einheiten mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Art der Anordnung ergibt sich aus der veranschaulichten Positionierung innerhalb oder außerhalb des jeweiligen Crackerofens 10 bzw. der Ofeneinheit, wobei eine dezentrale Anordnung bei einer Positionierung innerhalb und eine zentrale Anordnung bei einer Positionierung außerhalb vorliegt. Beispielsweise kann auch bei dezentraler Verbrennungsluftvorwärmung 75 eine zentrale Verbrennungsluftverdichtung 70 erfolgen. Die Verbrennungsluft wird nachfolgend auch kurz als Luft, ihre Vorwärmung auch kurz als Luftvorwärmung bezeichnet. In general, the term "increase in efficiency" can be understood here as an increase in the so-called specific efficiency, which in turn means the proportion of the heating gas energy introduced that is found in the products formed, here the cracked gas. This differs from the so-called thermal efficiency, i.e. the proportion of the bottom firing output that is found in the products and other media (fission gas or steam), or, to put it another way, that proportion that is not lost as heat to the environment (via the chimney, warm surfaces , leaks) is lost. The specific efficiency is increased by preheating the air because less bottom firing is required for the same amount of cracked gas. The thermal efficiency, on the other hand, does not necessarily increase through the use of air preheating, since this may also be limited by a minimum flue gas emission temperature, see below. Centrally and decentrally arranged units are provided with the same reference symbols below. The type of arrangement results from the illustrated positioning inside or outside of the respective cracker furnace 10 or the furnace unit, with a decentralized arrangement being present if it is positioned inside and a central arrangement if it is positioned outside. For example, central combustion air compression 70 can also take place with decentralized combustion air preheating 75 . In the following, the combustion air is also referred to as air for short, and its preheating is also referred to as air preheating.

In der Luftvorwärmung kann beispielsweise eine Nutzung von überhitztem oder je nach Anwendungsfall auch nicht überhitztem Dampf auf Hoch-, Mittel- oder Niedrigdruck, Waschwasser und/oder Quenchöl als Heizmedien oder von elektrischem Strom als Wärmequelle erfolgen. Auch die Nutzung direkt übertragener Wärme des Abgasstroms Z als Wärmequelle ist möglich. Die in den Figuren gezeigte Nutzung von überhitztem Hochdruck- oder Superhochdruckdampf T ist optional und wird je nach gewählter Vorwärmtemperatur vorgenommen. In air preheating, for example, superheated or, depending on the application, non-superheated steam can be used at high, medium or low pressure, washing water and/or quench oil as heating media or electricity as a heat source. It is also possible to use directly transferred heat from the exhaust gas stream Z as a heat source. The use of superheated high-pressure or super-high-pressure steam T shown in the figures is optional and is carried out depending on the selected preheating temperature.

Die vorgewärmte Verbrennungsluft kann also, nochmals zusammengefasst, zentral oder dezentral bereitgestellt werden. Je nach Verfügbarkeit und gewünschter Vorwärmtemperatur können als Heizmedien (überhitzter) Superhochdruckdampf (SHD), (überhitzter) Hochdruckdampf (HD), (überhitzter) Mitteldruckdampf (MD), (überhitzter) Niederdruckdampf (ND), Sattdampf, Waschwasser oder Quenchöl, beispielsweise aus einer zentralen Spaltgastrennung und Spaltgasaufbereitung, oder Rauchgas nach dem Austritt aus der Konvektionszone, typischerweise bei einer dezentralen Anordnung der Luftvorwärmung, verwendet werden. Summarized again, the preheated combustion air can be provided centrally or decentrally. Depending on availability and the desired preheating temperature, (superheated) super high-pressure steam (SHD), (superheated) high-pressure steam (HP), (superheated) medium-pressure steam (MP), (superheated) low-pressure steam (LP), saturated steam, wash water or quench oil, for example from a central cracked gas separation and cracked gas treatment, or flue gas after exiting the convection zone, typically with a decentralized arrangement of the air preheating.

Unter Niederdruckdampf soll hier allgemein Dampf auf einem Druckniveau von 1 bis 10 bar Absolutdruck (abs.), insbesondere von 4 bis 8 bar (abs.), unter Mitteldruckdampf Dampf auf einem Druckniveau von 10 bis 30 bar (abs.), insbesondere von 15 bis 25 bar (abs.), unter Hochdruckdampf Dampf auf einem Druckniveau von 30 bis 60 bar (abs.), insbesondere von 35 bis 50 bar (abs.), und unter Superhochdruckdampf Dampf auf einem Druckniveau von 60 bis 175 bar (abs.), insbesondere von 80 bis 125 bar (abs.), verstanden werden. Ist nachfolgend von verkürzt von Hochdruckdampf die Rede, soll hierunter auch Superhochdruckdampf verstanden werden. Der Begriff Superhochdruckniveau bezeichnet das für Superhochdruckdampf angegebene Druckniveau, unabhängig davon, ob dieses für den Dampf selbst oder beispielsweise für Speisewasser, das zur Bildung des Dampfs verwendet wird, angegeben ist. Entsprechendes gilt für die Begriffe Hochdruckniveau,Low-pressure steam should here generally be steam at a pressure level of 1 to 10 bar absolute pressure (abs.), in particular 4 to 8 bar (abs.), medium-pressure steam should be steam at a pressure level of 10 to 30 bar (abs.), in particular 15 up to 25 bar (abs.), under high-pressure steam steam at a pressure level of 30 to 60 bar (abs.), in particular from 35 to 50 bar (abs.), and under super high-pressure steam steam at a pressure level of 60 to 175 bar (abs. ), in particular from 80 to 125 bar (abs.), To be understood. If the term abbreviated to high-pressure steam is used below, this should also be understood as meaning super-high-pressure steam. The term super high pressure level means the pressure level specified for super high pressure steam, whether that is specified for the steam itself or, for example, for feed water used to form the steam. The same applies to the terms high pressure level,

Mitteldruckniveau und Niederdruckniveau. medium pressure level and low pressure level.

Zur Bereitstellung des für die Durchströmung der in der Luftvorwärmung eingesetzten Luftvorwärmer benötigten Druckniveaus bzw. zum Ausgleich eines entsprechenden Druckverlusts kann die aus der Atmosphäre angesaugte Luft mittels eines angetriebenen Gebläses in der Luftverdichtung verdichtet werden, und zwar entweder zentral oder dezentral. Es ist alternativ dazu auch möglich, ein stromab der Luftvorwärmung angeordnetes Gebläse zu verwenden, das einen entsprechenden Sog bewirkt. To provide the pressure level required for the flow through the air preheaters used in the air preheating or to compensate for a corresponding pressure loss, the air drawn in from the atmosphere can be compressed by a driven fan in the air compression, either centrally or decentrally. As an alternative to this, it is also possible to use a blower which is arranged downstream of the air preheating and causes a corresponding suction.

Die Luftvorwärmung ist im Zusammenhang mit dem Steamcracken beispielsweise in der US 3,426,733 A, der EP 0229 939 B1 und der EP 3415587 A1 beschrieben, sowie im Zusammenhang mit der Luftvorwärmung in Boilern beispielsweise in der DE 102004020223 A1 und der WO 2013/178446 A1. Air preheating is described in connection with steam cracking, for example, in US Pat. No. 3,426,733 A, EP 0229 939 B1 and EP 3415587 A1, and in connection with air preheating in boilers, for example in DE 102004020223 A1 and WO 2013/178446 A1.

Aus der US 4,321,130 A ist bekannt, dass Verbrennungsluft vor der Einleitung in einen Spaltofen in einem System zur pyrolytischen Umwandlung und Trennung von Kohlenwasserstoffen mit Hilfe von Sumpf-, Kopf- und/oder Quenchwasserströmen vorgewärmt werden kann, welche aus einer Primärfraktioniereinheit ausgeleitet werden, die extern mit dem Pyrolysereaktor verbunden ist, um den thermischen Wirkungsgrad des Gesamtprozesses zu optimieren. It is known from US Pat. No. 4,321,130 A that combustion air can be preheated before being introduced into a cracking furnace in a system for the pyrolytic conversion and separation of hydrocarbons with the aid of bottoms, tops and/or quench water streams which are discharged from a primary fractionation unit which externally connected to the pyrolysis reactor to optimize the thermal efficiency of the overall process.

Die US 2020/172814 A1 offenbart ein Spaltofensystem zur Umwandlung eines Kohlenwasserstoff-Einsatzmaterials in Spaltgas, wobei das Spaltofensystem einen Konvektionsabschnitt, einen Strahlungsabschnitt und einen Kühlabschnitt umfasst, wobei der Konvektionsabschnitt eine Vielzahl von Konvektionsbänken einschließt, die so konfiguriert sind, dass sie das Kohlenwasserstoff-Einsatzmaterial aufnehmen und vorwärmen, wobei der Strahlungsabschnitt einen Feuerraum einschließt, der mindestens eine Strahlungsschlange umfasst, die so konfiguriert ist, dass sie das Einsatzmaterial auf eine Temperatur aufheizt, die eine Pyrolysereaktion ermöglicht, wobei der Kühlabschnitt mindestens einen Transferleitungwärmetauscher einschließt. Durch die Luftvorwärmung wird allgemein die Wärmeübertragung in der Strahlungszone verbessert und der Brennstoffbedarf des Ofens reduziert. Somit muss bei gleicher Ofenlast (hier insbesondere als gleiche Einsatzmenge an Kohlenwasserstoffen und gleiche Spaltschärfe verstanden, woraus ein gleicher Produktstrom resultiert) insgesamt weniger Feuerungsleistung aufgewendet werden und gleichzeitig wird ein größerer relativer Anteil der Abgasenergie an das Prozessgas übertragen. Daraus folgt einerseits, dass der Abgasmassenstrom verringert wird, wodurch die Verbrennungsemissionen und die Restwärmeabgabe aus dem Kamin an die Atmosphäre reduziert werden. Andererseits folgt daraus, dass die im Rauchgas am Austritt der Strahlungszone verbleibende Wärmemenge gegenüber einem nicht vorgewärmten Ofen deutlich reduziert ist. US 2020/172814 A1 discloses a cracking furnace system for converting a hydrocarbon feedstock into cracked gas, the cracking furnace system comprising a convection section, a radiant section and a cooling section, the convection section including a plurality of convection banks configured to Receive and preheat feedstock, wherein the radiant section includes a furnace comprising at least one radiant coil configured to heat the feedstock to a temperature enabling a pyrolysis reaction, wherein the cooling section includes at least one transfer line heat exchanger. Air preheating generally improves heat transfer in the radiant zone and reduces the fuel requirements of the kiln. Thus, with the same furnace load (here understood in particular as the same amount of hydrocarbons used and the same gap definition, which results in the same product flow), less firing capacity has to be used overall and at the same time a larger relative proportion of the exhaust gas energy is transferred to the process gas. On the one hand, this means that the exhaust gas mass flow is reduced, which reduces the combustion emissions and the residual heat release from the chimney to the atmosphere. On the other hand, it follows that the amount of heat remaining in the flue gas at the outlet of the radiation zone is significantly reduced compared to a non-preheated furnace.

Dies führt bei steigenden Vorwärmtemperaturen jedoch zu Schwierigkeiten bei Auslegung und Betrieb der stromab gelegenen Konvektionszone. In dieser wird der zu spaltende Kohlenwasserstoffeinsatz und der dazugehörige Prozessdampf bis auf Temperaturen von 550 bis 700°C vorgewärmt. Zudem wird dem Ofen zugeführtes Kesselspeisewasser auf Hoch- oder Superhochdruckniveau normalerweise bei 100 bis 110°C in der Konvektionszone vorgewärmt, im Spaltgaskühler verdampft und schließlich in der Konvektionszone überhitzt. With increasing preheating temperatures, however, this leads to difficulties in the design and operation of the downstream convection zone. In this, the hydrocarbon charge to be split and the associated process steam are preheated to temperatures of 550 to 700°C. In addition, high or super high pressure level boiler feed water fed to the furnace is preheated, typically at 100 to 110°C, in the convection zone, vaporized in the quench cooler and finally superheated in the convection zone.

Durch die reduzierte Verfügbarkeit von Abgaswärme in der Konvektionszone ergibt sich bei hohen Luftvorwärmtemperaturen die Schwierigkeit, dass bei gleicher Ofenlast die benötigte Vorwärmleistung für den Kohlenwasserstoffeinsatz und den Prozessdampf, sowie die benötigte Überhitzungsleistung für den unverändert im Spaltgaskühler erzeugten Sattdampfstrom nahezu konstant sind. Die fehlende Abgaswärme macht sich somit bei der Speisewasservorwärmung bemerkbar, die teilweise eingeschränkt werden muss. Darüber hinaus sinken bei den oberen Konvektionsbündeln in der Konvektionszone, d.h. den hier angeordneten Wärmetauscheinheiten zur Übertragung von Wärme des Rauchgases an die jeweils zu erwärmenden Medien, die Eintrittstemperaturen des Rauchgases deutlich gegenüber dem nicht vorgewärmten Ofen. Durch die sich verkleinernden Temperaturgradienten wird somit der Flächenbedarf der Konvektionsbündel deutlich größer, was einen höheren baulichen Aufwand erfordert. In der EP 3415 587 A1 soll dieses Problem beispielsweise durch ein Wärmepumpensystem oder durch Einspeisung von nicht vorgewärmtem Speisewasser in die Dampftrommel gelöst werden. Die dort vorgeschlagenen Lösungen führen jedoch zu hohem apparativen Mehraufwand durch die erforderliche Wärmepumpe und/oder zu deutlich veränderten Ausführungsformen der Spaltgaskühlung und Dampferzeugung, für die insbesondere der Nachweis der dauerhaften Betreibbarkeit bisher noch nicht erbracht wurde. Due to the reduced availability of waste gas heat in the convection zone, the difficulty arises at high air preheating temperatures that the required preheating power for the hydrocarbon charge and the process steam, as well as the required superheating power for the saturated steam flow generated unchanged in the cracked gas cooler, are almost constant with the same furnace load. The lack of exhaust gas heat is therefore noticeable in the feed water preheating, which has to be partially restricted. In addition, in the upper convection bundles in the convection zone, ie the heat exchange units arranged here for transferring heat from the flue gas to the media to be heated, the inlet temperatures of the flue gas drop significantly compared to the non-preheated furnace. As a result of the decreasing temperature gradients, the area required for the convection bundles is significantly larger, which requires greater structural effort. In EP 3415 587 A1, this problem is to be solved, for example, by a heat pump system or by feeding non-preheated feed water into the steam drum. However, the solutions proposed there lead to high additional expenditure on equipment due to the required heat pump and/or to significantly modified embodiments of cracked gas cooling and steam generation, for which proof of long-term operability has not yet been provided.

Die vorliegende Erfindung soll daher Lösungen bereitstellen, mit der ein wirtschaftlicher, effizienter und praktisch umsetzbarer Betrieb einer Anlage zum Steamcracken möglich ist. The present invention is therefore intended to provide solutions with which an economical, efficient and practically implementable operation of a steam cracking plant is possible.

Offenbarung der Erfindung Disclosure of Invention

Die vorliegende Erfindung schlägt vor diesem Hintergrund ein Verfahren und eine Anlage zum Steamcracken gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche vor. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung. Against this background, the present invention proposes a method and a plant for steam cracking according to the preambles of the independent claims. Advantageous configurations are the subject of the dependent patent claims and the following description.

Durch die vorliegende Erfindung lassen sich eine ausgesprochen kompakte Bauweise der Konvektionszone, hier betrachtet als Summe der Höhen der einzelnen Konvektionsbündel im Rauchgaskanal, eine einfache Konstruktion der Kaminleitungen stromab der Konvektionszone sowie eine maximale Rauchgaswärmenutzung, d.h. niedrige Rauchgasaustrittstemperatur am Kamin, realisieren. Es lässt sich ferner ein minimaler Brennstoffbedarf bei maximal möglicher Produktion von überhitztem Hochdruck- oder Superhochdruckdampf erzielen. The present invention allows an extremely compact design of the convection zone, viewed here as the sum of the heights of the individual convection bundles in the flue gas duct, a simple construction of the chimney lines downstream of the convection zone and maximum use of flue gas heat, i.e. low flue gas outlet temperature at the chimney. Furthermore, a minimum fuel requirement can be achieved with the maximum possible production of superheated high pressure or super high pressure steam.

Kern der vorliegenden Erfindung ist die dabei Nutzung von Speisewasser, d.h. Wasser, das anschließend zur Erzeugung von (Super-)Hochdruckdampf verwendet wird, für die Vorwärmung von Verbrennungsluft. The core of the present invention is the use of feed water, i.e. water that is then used to generate (super) high-pressure steam, for the preheating of combustion air.

Die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Maßnahmen, die zu einer Zwischenabkühlung von Speisewasser führen, widersprechen der geläufigen Praxis, bei der Dampfproduktion aus Feuerungsanlagen eine maximale Speisewasservorwärmung anzustreben. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird dabei bewusst auf eine maximale Dampferzeugung verzichtet, um eine maximale Energierückgewinnung aus dem Rauchgas bei minimalem baulichen Zusatzaufwand zu erreichen. Der Rückgang in der Dampfproduktion ist dabei im Lichte zukünftiger Ausgestaltungen von Steamcrackinganlagen besonders vorteilhaft, da dies einen vermehrten Einsatz von bevorzugt sogenanntem grünem Strom für den Antrieb von Maschinen ermöglicht. Auf diese Weise können die Kohlendioxidemissionen der Anlage insgesamt noch weiter reduziert werden. Der Feuerungseinsatz wird bei maximaler Energieausbeute aus der verbleibenden Feuerung fossiler Brennstoffe minimiert. The measures proposed according to the invention, which lead to an intermediate cooling of feed water, contradict the current practice of striving for maximum feed water preheating in steam production from furnaces. In the context of the present invention is aware of a maximum steam generation is dispensed with in order to achieve maximum energy recovery from the flue gas with minimum additional structural effort. The decline in steam production is particularly advantageous in the light of future designs of steam cracking plants, since this enables an increased use of preferably so-called green electricity to drive machines. In this way, the overall carbon dioxide emissions of the plant can be further reduced. The use of firing is minimized with maximum energy yield from the remaining firing of fossil fuels.

Während bei einer reinen Dampfboileranwendung lediglich der Brennstoffausnutzungsgrad für Dampferzeugung optimiert werden soll, ist die Situation bei einem Dampfspaltofen ungleich schwieriger. Die Dampferzeugung ist hier, nach der chemischen Konversion des Einsatzstoffes, nur die sekundäre Aufgabe bzw. ein Erfordernis, um die anfallenden Wärmemengen zu nutzen. Dementsprechend wird durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Maßnahmen beim Dampfspaltofen nicht nur der Brennstoffnutzungsgrad insgesamt beeinflusst, sondern insbesondere auch die Verteilung zwischen chemischer Prozessnutzung und Dampferzeugung. Daher lassen sich auch Maßnahmen, die bei reinen Dampfboilern vorgesehen sind, nicht ohne weiteres auf Steamcrackinganlagen übertragen. While in a pure steam boiler application only the degree of fuel utilization for steam generation should be optimized, the situation with a steam cracking furnace is much more difficult. Here, after the chemical conversion of the feedstock, steam generation is only the secondary task or a requirement in order to use the heat generated. Accordingly, the use of the measures according to the invention in the steam cracking furnace not only influences the overall degree of fuel utilization, but in particular also the distribution between chemical process utilization and steam generation. For this reason, measures that are intended for pure steam boilers cannot simply be transferred to steam cracking plants.

In weiteren erfindungsgemäßen und nicht erfindungsgemäßen Ausgestaltungen kann alternativ oder zusätzlich zu den erfindungsgemäß vorgeschlagenen Maßnahmen eine Nutzung von ofeneigenem (Super-)Hochdrucksattdampf als Heizmedium in Luftvorwärmung, eine kombinierte Nutzung von Speisewasser und (Super-) Hochdrucksattdampf als Heizmedien in der Luft- und/oder Heizgasvorwärmung, eine Nutzung von (Super-)Hochdrucksattdampf als Heizmedium für die Prozessdampfüberhitzung, und eine Nutzung von (Super-)Hochdrucksattdampf als Heizmedium für Einsatzvorwärmung oder eine kombinierte Nutzung von (Super-) Hochdrucksattdampf als Heizmedium für die Prozessdampfüberhitzung und die Einsatzvorwärmung erfolgen. In further embodiments according to the invention and not according to the invention, as an alternative or in addition to the measures proposed according to the invention, the use of the furnace's own (super) high-pressure saturated steam as a heating medium in air preheating, a combined use of feed water and (super) high-pressure saturated steam as heating media in the air and/or Heating gas preheating, the use of (super) high-pressure saturated steam as a heating medium for process steam overheating and the use of (super) high-pressure saturated steam as a heating medium for preheating the insert or a combined use of (super) high-pressure saturated steam as a heating medium for process steam overheating and preheating the insert.

Die vorliegende Erfindung geht von einem Verfahren zur Umsetzung eines oder mehrerer Kohlenwasserstoffe durch Steamcracken aus, bei dem ein oder mehrere Einsatzströme, der oder die den einen oder die mehreren Kohlenwasserstoffe enthalten, unter Erhalt eines oder mehrerer Produktströme, d.h. Spaltgasströme oder Rohgasströme, durch eine oder mehrere Strahlungszonen eines oder mehrerer Crackeröfen geführt werden, bei dem die eine oder die mehreren Strahlungszonen durch Verfeuern von Heizgas mit Verbrennungsluft beheizt werden, bei dem zumindest ein Teil der Verbrennungsluft einer Verbrennungsluftvorwärmung unterworfen wird, bei dem Dampf aus Speisewasser erzeugt wird, und bei dem das Speisewasser in einer oder mehreren Konvektionszonen des einen oder der mehreren Crackeröfen einer Speisewasservorwärmung unterworfen wird. Wie erwähnt, kann das Führen der Einsatzströme in einer oder mehreren Konvektionszonen auch parallel erfolgen, z.B. entsprechend der Aufteilung in mehrere Gruppen von Spaltrohren in der Strahlungszone. The present invention is based on a method for converting one or more hydrocarbons by steam cracking, in which one or more feed streams containing the one or more hydrocarbons, to obtain one or more product streams, ie cracked gas streams or Raw gas streams are passed through one or more radiation zones of one or more cracker furnaces, in which the one or more radiation zones are heated by firing fuel gas with combustion air, in which at least part of the combustion air is subjected to combustion air preheating, in which steam is generated from feed water , and wherein the feedwater is subjected to feedwater preheating in one or more convection zones of the one or more cracker furnaces. As mentioned, the input streams can also be routed in parallel in one or more convection zones, for example in accordance with the division into a number of groups of cans in the radiant zone.

Erfindungsgemäß wird, wie bereits angesprochen, die Verbrennungsluftvorwärmung unter Verwendung von Wärme durchgeführt, die zumindest einem Teil des Speisewassers stromauf der Speisewasservorwärmung entzogen wird. According to the invention, as already mentioned, the combustion air preheating is carried out using heat which is extracted from at least part of the feedwater upstream of the feedwater preheating.

Die Erfindung umfasst damit eine Zuführung abgekühlten Speisewassers zur Konvektionszone des oder der Öfen, wodurch eine möglichst starke Abkühlung und somit energetische Nutzung des Rauchgases erreicht werden kann. Für die Kühlung des Speisewassers ergeben sich verschiedene Varianten, bei denen insbesondere die Heizgasqualität zur Vermeidung von Korrosion im Abgastrakt berücksichtigt werden kann. Neben der Nutzung des den Öfen zugeführten Speisewassers als Heizmedium in einer zentralen oder dezentralen Luftwärmung kann auch, wie nachfolgend erläutert, das Speisewasser zusätzlich oder gemäß nicht erfindungsgemäßen Ausgestaltungen alternativ, als Heizmedium in einer zentralen oder dezentralen Heizgasvorwärmung erfolgen. Eine Abkühlung kann alternativ und gemäß nicht erfindungsgemäßer Ausgestaltungen außerhalb des Ofenprozesses erfolgen. The invention thus includes supplying cooled feed water to the convection zone of the furnace or furnaces, as a result of which the greatest possible cooling and thus energetic use of the flue gas can be achieved. There are various variants for cooling the feed water, in which the hot gas quality in particular can be taken into account to avoid corrosion in the exhaust gas tract. In addition to using the feedwater supplied to the furnaces as a heating medium in a centralized or decentralized air heating system, the feedwater can also, as explained below, be used additionally or alternatively as a heating medium in a centralized or decentralized heating gas preheating system. Alternatively and according to configurations not according to the invention, cooling can take place outside of the furnace process.

Die Speisewasservorwärmung kann insbesondere derart durchgeführt werden, dass nur ein, insbesondere einstellbarer, erster Teil des Speisewassers in einem oder mehreren Verbrennungsluftvorwärmern einem Wärmetausch mit zumindest einem Teil der zu erwärmenden Verbrennungsluft und optional in einem oder mehreren Heizgasvorwärmern einem Wärmetausch mit zumindest einem Teil des zu erwärmenden Heizgases verwendet wird und ein, insbesondere einstellbarer, zweiter Teil des Speisewassers als Bypassströmung um den Verbrennungsluftvorwärmer und ggf. den Heizgasvorwärmer geführt wird. Der erste und zweite Teil können anschließend wieder vereinigt und danach der Speisewasservorwärmung in der Konvektionszone zugeführt werden. The feedwater preheating can be carried out in particular in such a way that only a, in particular adjustable, first part of the feedwater undergoes heat exchange in one or more combustion air preheaters with at least part of the combustion air to be heated and optionally in one or more fuel gas preheaters heat exchange with at least part of the combustion air to be heated Heating gas is used and a, in particular adjustable, second part of the feed water is guided as a bypass flow around the combustion air preheater and, if necessary, the heating gas preheater. The first and second part can then combined again and then fed to the feed water preheating in the convection zone.

Insbesondere bei einer vorgesehenen Einsteilbarkeit des ersten und/oder zweiten Teils des Speisewassers kann auf diese Weise eine Regelung der Temperatur des Speisewassers am Eintritt in die Konvektionszone durchgeführt werden. Letztere kann im Betrieb insbesondere dazu genutzt werden, um die Austrittstemperatur des Rauchgases im Kamin zu steuern. Letztere hängt in einer solchen Prozessführung stark von der Temperatur des Speisewassers ab. In particular, if the first and/or second part of the feed water is intended to be adjustable, the temperature of the feed water at the entry into the convection zone can be regulated in this way. The latter can be used during operation in particular to control the outlet temperature of the flue gas in the chimney. In such a process control, the latter depends strongly on the temperature of the feed water.

Mit solch einer Temperaturregelung ist es somit insbesondere möglich, z.B. bei veränderlicher Heizgaszusammensetzung, die zu einer Korrosionsgefahr bei teilweisem Auskondensieren des Rauchgases führen könnte, die Rauchgastemperatur im Betrieb, insbesondere temporär, nach oben zu verschieben. In diesem Fall wird weniger Luftvorwärmung über Speisewasser erreicht, die entsprechende Leistung kann von nachfolgenden Luftvorwärmstufen kompensiert werden, oder über eine erhöhte Brennstoffzugabe im Ofen. Im optimalen Betriebsfall mit bevorzugter Heizgaszusammensetzung wird eine maximale Vorwärmleistung mittels Speisewassers angestrebt, die somit auch zu einer maximalen Rauchgaswärmenutzung führt. With such a temperature control, it is therefore possible, e.g. with changing heating gas composition, which could lead to a risk of corrosion if the flue gas partially condenses out, to shift the flue gas temperature upwards during operation, especially temporarily. In this case, less air preheating is achieved via feed water, the corresponding performance can be compensated by subsequent air preheating stages, or by adding more fuel to the furnace. In the optimal operating case with a preferred heating gas composition, a maximum preheating capacity is aimed for by means of feed water, which also leads to maximum use of the flue gas heat.

Mit anderen Worten kann durch Einstellen eines in der Luftvorwärmung und optional auch der Heizgasvorwärmung verwendeten Anteils des Speisewassers, die insbesondere auf Grundlage einer zu erzielenden oder detektierten T emperatur eines Rauchgases in der Konvektionszone stromab der Speisewasservorwärmung erfolgen kann, die Temperatur des Rauchgases eingestellt werden. In other words, the temperature of the flue gas can be adjusted by adjusting a proportion of the feedwater used in the air preheating and optionally also in the heating gas preheating, which can be done in particular on the basis of a temperature of a flue gas that is to be achieved or detected in the convection zone downstream of the feedwater preheating.

Generell kommt die vorliegende Erfindung in einem Verfahren zum Einsatz, bei dem der aus dem Speisewasser erzeugte Dampf überhitzten oder nicht überhitzten Hoch oder Superhochdruckdampf umfasst, der aus dem Speisewasser stromab von der Speisewasservorwärmung gebildet wird. Zumindest ein Teil des Speisewassers kann dabei nach der Speisewasservorwärmung unter Verwendung von Wärme, die zumindest einem Teil des einen oder der mehreren Produktströme, insbesondere in einem oder mehreren Spaltgas- bzw. Quenchkühlern, entzogen wird, unter Erhalt von Hoch- oder Superhochdrucksattdampf einer Speisewasserverdampfung unterworfen werden. Zumindest ein Teil des Hoch- oder Superhochdrucksattdampfs kann dann in der einen oder in den mehreren Konvektionszonen zum Erhalt des (überhitzten) Hoch oder Superhochdruckdampfs einer Dampfüberhitzung unterworfen werden. Zu weiteren Details sei auf die Erläuterungen zu den Figuren 1 bis 4 verwiesen. In general, the present invention is used in a process in which the steam generated from the feedwater comprises superheated or non-superheated high or super high pressure steam formed from the feedwater downstream of the feedwater preheater. After the feedwater has been preheated, at least part of the feedwater can be subjected to feedwater evaporation, using heat that is extracted from at least part of the one or more product streams, in particular in one or more cracked gas or quench coolers, to obtain high- or super-high-pressure saturated steam will. At least part of the high or super high pressure saturated steam can then be subjected to steam superheating in the one or more convection zones to obtain the (superheated) high or super high pressure steam. Reference is made to the explanations for FIGS. 1 to 4 for further details.

Generell kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung dabei die Verbrennungsluftvorwärmung unter Verwendung von Wärme durchgeführt werden, die einem Teil des (überhitzten) Hoch- oder Superhochdruckdampfs entzogen wird. Dies erfolgt in erfindungsgemäßen Ausgestaltungen zusätzlich zur Verwendung der Wärme des Speisewassers, in nicht erfindungsgemäßen Ausgestaltungen alternativ dazu. In general, within the scope of the present invention, the combustion air can be preheated using heat that is extracted from part of the (superheated) high-pressure or super-high-pressure steam. In configurations according to the invention, this takes place in addition to the use of the heat of the feed water, in configurations not according to the invention as an alternative to this.

Wie bereits mehrfach erwähnt, kann das Heizgas einer Heizgasvorwärmung unterworfen werden, die ebenfalls unter Verwendung von Wärme durchgeführt werden kann, die zumindest einem Teil des Speisewassers stromauf der Speisewasservorwärmung entzogen wird. Dies erfolgt in erfindungsgemäßen Ausgestaltungen zusätzlich zur Verbrennungsluftvorwärmung und kann in nicht erfindungsgemäßen Ausgestaltungen alternativ dazu erfolgen. As already mentioned several times, the heating gas can be subjected to a heating gas preheating, which can also be carried out using heat which is extracted from at least part of the feedwater upstream of the feedwater preheating. In configurations according to the invention, this takes place in addition to the preheating of the combustion air and can take place as an alternative thereto in configurations not according to the invention.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung erfolgt die Speisewasservorwärmung in einem oder in mehreren Rauchgaskanälen in der einen oder in den mehreren Konvektionszonen, wobei die Speisewasservorwärmung insbesondere auf einem niedrigeren Temperaturniveau durchgeführt wird, als es für die Dampfüberhitzung zum Erhalt des überhitzten Hoch- oder Superhochdruckdampfs, eine Prozessdampferhitzung zur Bereitstellung von Prozessdampf, der zur Bildung des einen oder der mehreren Einsatzströme verwendet wird, und einen Großteil der Einsatzerhitzung des einen oder der mehreren Einsatzströme durchgeführt wird. Insbesondere erfolgt die Speisewasservorwärmung nahe dem Ende oder ganz am Ende des Rauchgaskanals, aus dem das dann entsprechend abgekühlte Rauchgas ausströmt, also an einer Stelle stromab (in Flussrichtung des Rauchgases) höchstens eine weitere Wärmerückgewinnung aus dem Rauchgas erfolgt. Auf diese Weise lässt sich die Austrittstemperatur des Rauchgases aus der Konvektionszone besonders vorteilhaft steuern. Within the scope of the present invention, the feedwater is preheated in one or more flue gas ducts in the one or more convection zones, with the feedwater preheating being carried out in particular at a lower temperature level than is required for the steam superheating to obtain the superheated high- or super-high-pressure steam, a process steam heating providing process steam used to form the one or more feed streams and performing a majority of the feed heating of the one or more feed streams. In particular, the feed water is preheated near the end or at the very end of the flue gas duct, from which the flue gas, which has then been cooled accordingly, flows out, i.e. at a point downstream (in the direction of flow of the flue gas) there is at most one further heat recovery from the flue gas. In this way, the outlet temperature of the flue gas from the convection zone can be controlled particularly advantageously.

Das Speisewasser kann im Rahmen der Erfindung insbesondere auf einem Temperaturniveau von 80 bis 140°C, insbesondere mittels eines zentralen oder dezentralen Speisewassersystems, bereitgestellt werden und das Speisewasser kann bei der Verbrennungsluftvorwärmung auf ein Temperaturniveau von 40 bis 100°C, bis 95°C, bis 90°C oder bis 85°C abgekühlt werden. In the context of the invention, the feed water can, in particular, be at a temperature level of 80 to 140° C., in particular by means of a central or decentralized feed water system, and the feed water can be cooled to a temperature level of 40 to 100°C, to 95°C, to 90°C or to 85°C during the preheating of the combustion air.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann das Speisewasser der Verbrennungsluftvorwärmung auf einem Druckniveau von 30 bis 60 bar (abs.), insbesondere von 35 bis 50 bar (abs.), oder von 60 bis 175 bar (abs.), insbesondere von 80 bis 125 bar (abs.), zugeführt und ohne zusätzliche Druckbeaufschlagung auf diesem Druckniveau der Speisewasservorwärmung unterworfen werden. Alternativ kann das Speisewasser der Verbrennungsluftvorwärmung auf einem Druckniveau von 20 bis 60 bar (abs.), insbesondere zwischen 25 bis 50 bar (abs.) oder zwischen 30 und 40 bar (abs.) zugeführt danach und nach einer zusätzlichen Druckbeaufschlagung auf einem Druckniveau von 30 bis 60 bar (abs.), insbesondere von 35 bis 50 bar (abs.), oder von 60 bis 175 bar (abs.), insbesondere von 80 bis 125 bar (abs.), der Speisewasservorwärmung unterworfen werden. In letzterem Fall kann das Speisewasser nach der Verbrennungsluftvorwärmung vorteilhafterweise mittels einer oder mehrerer Pumpen auf einen entsprechenden Druck gebracht werden. In the context of the present invention, the feed water for the combustion air preheating can be at a pressure level of 30 to 60 bar (abs.), in particular from 35 to 50 bar (abs.), or from 60 to 175 bar (abs.), in particular from 80 to 125 bar (abs.), and subjected to feedwater preheating at this pressure level without additional pressurization. Alternatively, the feed water for combustion air preheating can be supplied at a pressure level of 20 to 60 bar (abs.), in particular between 25 to 50 bar (abs.) or between 30 and 40 bar (abs.) and after additional pressurization at a pressure level of 30 to 60 bar (absolute), in particular from 35 to 50 bar (absolute), or from 60 to 175 bar (absolute), in particular from 80 to 125 bar (absolute), of the feed water preheating. In the latter case, after the combustion air has been preheated, the feed water can advantageously be brought to a corresponding pressure by means of one or more pumps.

Die Vorwärmung der Luft kann also direkt mit Speisewasser auf (Super-) Hochdruckniveau erfolgen, sodass das zwischengekühlte Speisewasser im Anschluss direkt der Konvektionszone zugeführt werden kann. Alternativ kann die Luftvorwärmung auch mit Speisewasser auf einem reduzierten Druckniveau stattfinden wie erläutert. Letzteres führt zu einem deutlich niedrigeren Auslegungsdruck des dazugehörigen Luftvorwärmers und damit zu geringerem baulichem Aufwand für diesen Apparat. The air can therefore be preheated directly with feed water at (super) high pressure level, so that the intermediately cooled feed water can then be fed directly to the convection zone. Alternatively, the air can also be preheated with feed water at a reduced pressure level, as explained. The latter leads to a significantly lower design pressure of the associated air preheater and thus to less structural effort for this apparatus.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können, wie ebenfalls bereits angesprochen, insbesondere mehrere Crackeröfen verwendet werden, die mittels eines zentralen Speisewassersystems mit dem Speisewasser versorgt werden, wobei die Verbrennungsluftvorwärmung für jeden der mehreren Crackeröfen gesondert (dezentrale Verbrennungsluftvorwärmung) oder für die mehreren Crackeröfen gemeinsam (zentrale Verbrennungsluftvorwärmung) durchgeführt werden kann. As already mentioned, within the scope of the present invention, in particular several cracker furnaces can be used, which are supplied with the feed water by means of a central feedwater system, with the combustion air preheating being carried out separately for each of the several cracker furnaces (decentralized combustion air preheating) or for the several cracker furnaces together (central Combustion air preheating) can be carried out.

Erfindungsgemäße und nicht erfindungsgemäße Ausgestaltungen werden weiter unten und dabei insbesondere unter Bezugnahme auf die Figuren 5 bis 22 weiter erläutert. Die Verbrennungsluftvorwärmung kann in allen Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung insbesondere in mehreren Stufen vorgenommen werden, wobei beispielsweise in einer ersten Stufe Speisewasser als Heizmedium, in einer zweiten Stufe Mitteldruckdampf als Heizmedium und in einer dritten Stufe gesättigter oder überhitzter (Super-) Hochdruckdampf als Heizmedium verwendet werden kann. Embodiments according to the invention and not according to the invention are explained further below and in particular with reference to FIGS. 5 to 22. In all embodiments of the present invention, the combustion air can be preheated, in particular in several stages, with feed water being used as the heating medium in a first stage, medium-pressure steam being used as the heating medium in a second stage, and saturated or superheated (super) high-pressure steam being used as the heating medium in a third stage can.

Weitere mögliche Heizarten bzw. Heizmedien (u.a. elektrischer Strom) können ebenfalls verwendet werden. Des Weiteren können auch mehr oder weniger als die erwähnten Vorwärmstufen vorgesehen werden. Es ist dabei ebenfalls möglich, ablaufendes Heizmedium (insbesondere gebildetes Kondensat) in vorangegangenen Stufen (d.h. auf niedrigerem Temperaturniveau) ganz oder teilweise erneut zu nutzen, bevorzugt unmittelbar auf dem selben Druckniveau in einem Wärmetauscher, in dem das zuvor gebildete Kondensat weiter untergekühlt wird, oder nach teilweiser Entspannung auf ein reduziertes Druckniveau und Zugabe von überhitztem Dampf auf diesem reduzierten Druckniveau. Vorteilhaft ist ggf. auch eine Rückführung von Kondensat in die Dampferzeugung entweder durch entsprechende Höhenanordung (oberhalb der Dampftrommel, d.h. Naturumlauf) oder durch Druckerhöhung (z.B. unter Verwendung einer Pumpe). Other possible types of heating or heating media (including electricity) can also be used. Furthermore, more or fewer than the preheating stages mentioned can also be provided. It is also possible to use all or part of the heating medium that is running off (in particular condensate that has formed) in previous stages (i.e. at a lower temperature level), preferably directly at the same pressure level in a heat exchanger in which the previously formed condensate is further subcooled, or after partial expansion to a reduced pressure level and addition of superheated steam at this reduced pressure level. It may also be advantageous to return condensate to steam generation either by arranging it at an appropriate height (above the steam drum, i.e. natural circulation) or by increasing the pressure (e.g. using a pump).

Das entsprechend abgekühlte Speisewasser wird daraufhin der Konvektionszone zugeführt, allerdings bei merklich reduzierter Temperatur. The correspondingly cooled feed water is then fed into the convection zone, but at a noticeably reduced temperature.

Die Erfindung betrifft auch eine Anlage zur Umsetzung eines oder mehrerer Kohlenwasserstoffe durch Steamcracken, deren Merkmale, wie erwähnt, in dem entsprechenden unabhängigen Patentanspruch wiedergegeben sind. The invention also relates to a plant for the conversion of one or more hydrocarbons by steam cracking, the characteristics of which, as mentioned, are reproduced in the corresponding independent claim.

Zu der erfindungsgemäß bereitgestellten Anlage und ihren Merkmalen sei auf die obigen Erläuterungen bezüglich des erfindungsgemäßen Verfahrens ausdrücklich verwiesen, da diese eine entsprechende Anlage in gleicher Weise betreffen. Entsprechendes gilt insbesondere für eine Ausgestaltung einer entsprechenden Anlage, die vorteilhafterweise zur Ausführung eines entsprechenden Verfahrens in einer beliebigen Ausgestaltung eingerichtet ist. Die im Rahmen der vorliegenden Anmeldung beschriebenen erfindungsgemäßen und nicht erfindungsgemäßen Maßnahmen ermöglichen es, bei einzelner oder bevorzugt bei kombinierter Anwendung, den baulichen Aufwand und/oder die Energieeffizienz von Dampfspaltöfen mit Luftvorwärmung messbar zu verbessern, wie nachfolgend nochmals unter Bezugnahme auf spezifische Beispiele erläutert. With regard to the system provided according to the invention and its features, reference is expressly made to the above explanations with regard to the method according to the invention, since these relate to a corresponding system in the same way. The same applies in particular to a configuration of a corresponding system that is advantageously set up to carry out a corresponding method in any configuration. The inventive and non-inventive measures described in the present application make it possible, when used individually or preferably in combination, to measurably improve the structural complexity and/or the energy efficiency of steam cracking furnaces with air preheating, as explained again below with reference to specific examples.

Eine erste der Auswirkungen der einzelnen Maßnahmen ist in Tabelle 1 dargestellt gegeben. Als erstes Vergleichssystem wird ein mit gleicher Kohlenwasserstofflast beaufschlagter Ofen ohne Luftvorwärmung, jedoch mit zentraler Heizgasvorwärmung herangezogen (Referenz A, 100% Basis für relativen Vergleich derA first of the effects of each measure is given in Table 1. A furnace with the same hydrocarbon load without air preheating but with central fuel gas preheating is used as the first comparison system (Reference A, 100% basis for relative comparison of

Bewertungsgrößen). Als zweites Vergleichssystem wird ein mit gleicher Kohlenwasserstofflast beaufschlagter Ofen mit Luftvorwärmung und mit zentraler Heizgasvorwärmung, jedoch nicht nach Merkmalen der vorliegenden Erfindung ausgeführt. (Referenz B). Alle in Tabelle 1 aufgeführten Fälle mit Luftvorwärmung beruhen auf einer resultierenden Verbrennungslufttemperatur von 248°C am Eintritt der Strahlungszone. Die mit 1F, 2A, 3B, 4B, 5B und 6B angegebenen Varianten werden unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert und stellen erfindungsgemäße und nicht erfindungsgemäße Varianten dar. Tabelle 1 - Vergleich der Wirksamkeit für Luftvorwärmtemperatur von 248°C . : Ausführung ohne Nutzung von Speisewasser in Luftvorwärmung valuation variables). As a second comparison system, a furnace with air preheating and central heating gas preheating, which is subjected to the same hydrocarbon load, is designed, but not according to the features of the present invention. (Reference B). All cases with air preheating listed in Table 1 are based on a resulting combustion air temperature of 248°C at the entrance to the radiant zone. The variants indicated 1F, 2A, 3B, 4B, 5B and 6B are explained with reference to the figures and represent variants according to the invention and not according to the invention. Table 1 - Comparison of the effectiveness for air preheat temperature of 248°C . : Version without use of feed water in air preheating

**: Ausführung mit Nutzung von Speisewasser in Luftvorwärmung Alle in Tabelle 1 mit dem Zusatz ** gekennzeichneten Varianten sind erfindungsgemäß ausgeführt, da Speisewasser als Heizmedium für die Luftvorwärmung vorgesehen ist. **: Version using feed water in air preheating All variants marked with the suffix ** in Table 1 are designed according to the invention, since feed water is provided as the heating medium for preheating the air.

Der prinzipielle Vorteil der Luftvorwärmung zeigt sich beim Vergleich von Referenz A mit Referenz B, in der Form eines um 22% reduzierten Brennstoffverbrauchs. Es zeigt sich bei dem selben Vergleich, dass bei luftvorgewärmten Öfen weitere Maßnahmen benötigt werden, um den erhöhten baulichen Aufwand (in Form von summierter Bündelhöhe) und die mit der ansteigenden Rauchgasaustrittstemperatur einhergehenden Reduzierung der Ofeneffizienz (im Sinne des oben beschriebenen thermischen Wirkungsgrads) auszugleichen. Die nachfolgend beschriebenen erfindungsgemäßen Ausgestaltungen zielen darauf ab, diese beiden Nachteile gleichzeitig und möglichst gut auszugleichen. The principle advantage of air preheating can be seen when comparing reference A with reference B in the form of a 22% reduction in fuel consumption. The same comparison shows that in the case of air-preheated furnaces, further measures are required to compensate for the increased structural complexity (in the form of total bundle height) and the reduction in furnace efficiency (in the sense of the thermal efficiency described above) associated with the increasing flue gas outlet temperature. The configurations according to the invention described below aim to compensate for these two disadvantages simultaneously and as well as possible.

Aus dem Vergleich der Variante 1 F mit Referenz B zeigt sich, dass die Nutzung von Speisewasser für die Luftvorwärmung, mit nachfolgender Einspeisung in die Konvektionszone auf reduziertem Temperaturniveau (erfindungsgemäß, nachfolgend als Maßnahme 1 bezeichnet) zu einer deutlich abgesenkten Rauchgasaustrittstemperatur und somit zu einer verbesserten Ofenenergieeffizienz führt. Der im Gegenzug in Kauf zu nehmende zusätzliche Bauaufwand fällt mit einem Anstieg von 5 Prozentpunkten sehr gering aus, bei gleichzeitiger Austrittstemperaturabsenkung von knapp 50 K. Ähnliches zeigt sich beim Vergleich der Varianten 2A und 3B. Diese beiden Vergleiche untermauern eindeutig die Wirksamkeit von Maßnahme 1, die es ermöglicht mit geringem baulichen Zusatzaufwand nennenswerte Verbesserungen der Ofeneffizienz herbeizuführen. The comparison of variant 1 F with reference B shows that the use of feed water for air preheating, with subsequent feeding into the convection zone at a reduced temperature level (according to the invention, hereinafter referred to as measure 1) leads to a significantly lower flue gas outlet temperature and thus to an improved one Furnace energy efficiency leads. The additional construction effort that has to be accepted in return is very low with an increase of 5 percentage points, with a simultaneous reduction in outlet temperature of almost 50 K. The comparison of variants 2A and 3B shows something similar. These two comparisons clearly underline the effectiveness of measure 1, which makes it possible to bring about significant improvements in furnace efficiency with little additional structural effort.

Ein weiterer großer Vorteil der Maßnahme 1 besteht in der einfachen Gestaltung der Rauchgasführung nach Austritt aus der Konvektionszone. Diese ist sehr ähnlich zu der eines Ofens ohne Luftvorwärmung, und somit deutlich einfacher als bei der Nutzung eines direkten Wärmeaustauschers zwischen Abgasstrom und Verbrennungsluft, bei der großvolumige Rohranordnungen und Wärmeaustauschflächen im Rauchgaspfad jedes einzelnen Ofens installiert werden müssen. Maßnahme 1 erzeugt eine ähnliche Prozesswirkung, nämlich der Übertragung von Abgaswärme auf die Verbrennungsluft, jedoch auf indirektem Wege mittels eines im Ofenbereich bereits vorhandenen Wärmeträgers (Speisewasser), der aufgrund seines flüssigen Aggregatszustands deutlich geringere Rohrquerschnitte benötigt. Ein weiterer Vorteil besteht in der beschriebenen möglichen Temperaturregelung über die erläuterte Bypassführung, sodass im Unterschied zu einem System mit direktem Wärmeaustausch zwischen Verbrennungsluft und Abgasstrom eine einfache Einstellung/Veränderung der Abgastemperatur im Betrieb möglich ist. Damit können Schwankungen in der Heizgasqualität deutlich besser gehandhabt werden, siehe vorangegangene Beschreibung. Another major advantage of measure 1 is the simple design of the flue gas routing after exiting the convection zone. This is very similar to that of a furnace without air preheating, and is therefore much easier than using a direct heat exchanger between the flue gas stream and the combustion air, which requires the installation of large-volume tube assemblies and heat exchange surfaces in the flue gas path of each individual furnace. Measure 1 creates a similar process effect, namely the transfer of exhaust gas heat to the combustion air, but indirectly using a heat transfer medium (feed water) already present in the furnace area, which requires significantly smaller pipe cross-sections due to its liquid aggregate state. A further advantage is the described possible temperature regulation via the explained bypass guide, so that, in contrast to a system with direct heat exchange between the combustion air and the exhaust gas flow, the exhaust gas temperature can be set/changed easily during operation. Fluctuations in the heating gas quality can thus be handled much better, see previous description.

Die Wirkung der Luftvorwärmung mit (Super-)Hochdrucksattdampf (für sich betrachtet nicht erfindungsgemäße Maßnahme 2) lässt sich anhand des Vergleichs der Varianten 1F und 2A verdeutlichen. Durch die Entnahme von (Super-)Hochdrucksattdampf vor den Überhitzerbündeln für (Super-)Hochdruckdampf steht für die weiter stromab im Rauchgaspfad gelegenen Bündel anteilig mehr Abgaswärme zur Verfügung. Die Temperaturdifferenzen in den Bündeln erhöhen sich, wodurch der Flächenbedarf und die resultierende Höhe der Konvektionszone sehr stark abnimmt. Die alleinige Anwendung von Maßnahme 2 führt somit zu einer erheblichen Minimierung des Bauaufwands, allerdings bei abnehmender Energieeffizienz des Ofens, da die Rauchgasaustrittstemperatur um 100 K zunimmt. The effect of air preheating with (super) high-pressure saturated steam (measure 2 not considered in accordance with the invention) can be illustrated by comparing variants 1F and 2A. By extracting saturated (super) high-pressure steam upstream of the superheater bundles for (super) high-pressure steam, proportionately more exhaust gas heat is available for the bundles located further downstream in the flue gas path. The temperature differences in the bundles increase, which means that the area required and the resulting height of the convection zone decrease significantly. The sole application of measure 2 thus leads to a considerable minimization of the construction costs, albeit with decreasing energy efficiency of the furnace, since the flue gas outlet temperature increases by 100 K.

Es folgt daraus, dass Maßnahmen 1 und 2 gewissermaßen gegenteilige Auswirkungen haben. Durch Vergleich von Referenz B mit Beispiel 3B zeigt sich jedoch sehr deutlich, dass eine Kombination der Maßnahmen 1 und 2 (erfindungsgemäße Maßnahme 3 bezeichnet) zu einer gleichzeitigen Verbesserung des Ofens in punkto Bauaufwand und Energieeffizienz führt. It follows that measures 1 and 2 have somewhat opposite effects. However, a comparison of reference B with example 3B shows very clearly that a combination of measures 1 and 2 (referred to as measure 3 according to the invention) leads to a simultaneous improvement in the furnace in terms of construction complexity and energy efficiency.

Der Vergleich von Variante 3B mit Variante 4B zeigt den Effekt einer zusätzlichen Prozessdampfüberhitzung mit (Super-)Hochdrucksattdampf (für sich betrachtet nicht erfindungsgemäße Maßnahme 4). Ähnlich wie Maßnahme 2 führt diese Entnahme von Sattdampf und dessen Verwendung für Prozessdampfüberhitzung zu einer Reduzierung des Bauaufwands, die im gegebenen Beispiel durch Kombination mit den Maßnahmen 1 (erfindungsgemäß) und 2 (für sich betrachtet nicht erfindungsgemäß) zu einer gleichbleibenden Ofenenergieeffizienz führt. The comparison of variant 3B with variant 4B shows the effect of an additional process steam overheating with (super) high-pressure saturated steam (measure 4 not according to the invention considered in isolation). Similar to measure 2, this extraction of saturated steam and its use for process steam overheating leads to a reduction in the construction costs, which in the given example through combination with measures 1 (in accordance with the invention) and 2 (not considered in accordance with the invention) leads to a constant furnace energy efficiency.

Der Vergleich von Variante 3B mit Variante 5B zeigt den Effekt einer zusätzlichen Einsatzvorwärmung mit (Super-)Hochdrucksattdampf (für sich betrachtet nicht erfindungsgemäße Maßnahme 5). Ähnlich wie Maßnahmen 2 und 4 (jeweils für sich betrachtet nicht erfindungsgemäß) führt diese Entnahme von Sattdampf und dessen Verwendung für Einsatzvorwärmung zu einer Reduzierung des Bauaufwands, die im gegebenen Beispiel 5B durch gleichzeitige Anwendung der Maßnahmen 1 (erfindungsgemäß) und 2 (für sich betrachtet nicht erfindungsgemäß) zu einer gleichbleibenden Ofenenergieeffizienz führt. The comparison of variant 3B with variant 5B shows the effect of additional feed preheating with (super) high-pressure saturated steam (not viewed in isolation Measure 5) according to the invention. Similar to measures 2 and 4 (each considered individually not according to the invention), this removal of saturated steam and its use for preheating the insert leads to a reduction in the construction effort, which in the given example 5B is achieved by the simultaneous application of measures 1 (according to the invention) and 2 (considered individually not according to the invention) leads to a constant oven energy efficiency.

Der Vergleich von Variante 4B bzw. Variante 5B mit Variante 6B zeigt den Effekt der gemeinsamen Anwendung von Prozessdampfüberhitzung und Einsatzvorwärmung mit (Super-)Hochdrucksattdampf (für sich betrachtet nicht erfindungsgemäße Maßnahme 6). Die maximale Entnahme von Sattdampf und dessen Verwendung für Prozessdampfüberhitzung und Einsatzvorwärmung führt zu einer maximalen Reduzierung des Bauaufwands, die im gegebenen Beispiel durch gleichzeitige Anwendung der Maßnahmen 1 (erfindungsgemäß) und 2 (für sich betrachtet nicht erfindungsgemäß) zu einer gleichbleibenden Ofenenergieeffizienz wie in den Varianten 3B, 4B, und 5B führt. The comparison of variant 4B or variant 5B with variant 6B shows the effect of the joint use of process steam superheating and feed preheating with (super) high-pressure saturated steam (measure 6 not considered in accordance with the invention when considered individually). The maximum extraction of saturated steam and its use for process steam superheating and insert preheating leads to a maximum reduction in construction costs, which in the given example through the simultaneous application of measures 1 (according to the invention) and 2 (not considered according to the invention) to a constant furnace energy efficiency as in the variants 3B, 4B, and 5B leads.

Die in Tabelle 1 aufgeführten Varianten nutzen unterschiedliche Ausführungen der Luftvorwärmersequenzen, mit drei Stufen, mit Nutzung von Waschwasser, Mitteldruckdampf und/oder überhitztem (Super-)Hochdruckdampf zusätzlich zu der erläuterten Nutzung von Speisewasser und/oder (Super-)Hochdrucksattdampf. The variants listed in Table 1 use different versions of the air preheater sequences, with three stages, using wash water, medium pressure steam and/or superheated (super) high pressure steam in addition to the explained use of feed water and/or (super) high pressure saturated steam.

Als zusätzliche Veranschaulichung der Wirksamkeit der beanspruchten Maßnahmen zeigt Tabelle 2 Ergebnisse für Ausführungen verschiedener Varianten bei nochmals erhöhter Luftvorwärmung (300°C) und entsprechend nochmals reduziertem Brennstoffverbrauch. Die beschriebenen Auswirkungen der Maßnahmen gelten dabei unverändert. Der Vergleich der Varianten 4A* mit 4B* zeigt den positiven Einfluss von Maßnahme 2 auf den Bauaufwand. Der Vergleich von Bsp. 4B* mit 4B** zeigt den Mehrwert in punkto Ofeneffizienz bei Hinzunahme von Maßnahme 1. Tabelle 2 - Vergleich der Wirksamkeit für Luftvorwärmtemperatur von 300°C . : Ausführung ohne Nutzung von Speisewasser in Luftvorwärmung : Ausführung mit Nutzung von Speisewasser in Luftvorwärmung As an additional illustration of the effectiveness of the claimed measures, Table 2 shows the results for versions of different variants with even more increased air preheating (300°C) and correspondingly further reduced fuel consumption. The effects of the measures described apply unchanged. The comparison of variants 4A* with 4B* shows the positive influence of measure 2 on the construction costs. The comparison of example 4B* with 4B** shows the added value in terms of furnace efficiency when adding measure 1. Table 2 - Comparison of effectiveness for air preheat temperature of 300°C . : Version without use of feed water in air preheating : Version with use of feed water in air preheating

Alle in Tabelle 2 mit dem Zusatz ** gekennzeichneten Varianten sind erfindungsgemäß ausgeführt, da Speisewasser als Heizmedium für die Luftvorwärmung vorgesehen ist. All variants marked with the suffix ** in Table 2 are designed according to the invention, since feed water is provided as the heating medium for preheating the air.

Es zeigt sich allgemein, dass bei höheren Vorwärmtemperaturen die Kombination einer Mehrzahl von Maßnahmen vergleichsweise einen größeren Mehrwert bietet. So reduziert sich der Bauaufwand im Vergleich von Variante 4B** zu 6B**, d.h. nach Hinzunahme von Maßnahme 6 zu Maßnahmen 1 und 2, in diesem Fall um 5 Prozentpunkte. Als weitere maximal kombinierte Ausführung zeigt Variante 6C** die Möglichkeit auf, im Vergleich zu Variante 6B** bei nahezu gleicher Ofeneffizienz einen erhöhten Dampfexport mittels erhöhtem Bauaufwand zu erreichen. Dies wird in diesem Fall mittels einer seriellen Verschaltung von Prozessdampfüberhitzung und Einsatzvorwärmung auf der Wärmeträgerseite erreicht, d.h. das in der Prozessdampfüberhitzung gebildete Kondensat wird stromab als Wärmeträger für die Einsatzvorwärmung verwendet. In general, it can be seen that at higher preheating temperatures, the combination of a number of measures offers comparatively greater added value. In this way, the construction costs are reduced by 5 percentage points compared to variant 4B** and 6B**, i.e. after adding measure 6 to measures 1 and 2. As another maximally combined version, Variant 6C** shows the possibility of achieving increased steam export by means of increased construction costs compared to Variant 6B** with almost the same furnace efficiency. In this case, this is achieved by means of a serial connection of process steam superheating and feed preheating on the heat transfer medium side, i.e. the condensate formed in the process steam superheating is used downstream as a heat transfer medium for feed preheating.

Die in Tabelle 2 aufgeführten Beispiele nutzen unterschiedliche Ausführungen der Luftvorwärmersequenzen, mit 2, 3 oder 4 Stufen, mit Nutzung von Niederdruckdampf und/oder überhitztem (Super-)Hochdruckdampf zusätzlich zu der erläuterten Nutzung von Speisewasser und/oder (Super-)Hochdrucksattdampf. Die vorliegende Erfindung lässt sich insbesondere auch in einem System einsetzen, wie es beispielsweise in der EP 3415 587 A1 beschrieben ist, und in dem eine direkte Kühlung des Spaltgases gegen den Einsatzstrom erfolgt und damit nur ein Teil der bei der Spaltgasabkühlung abgegebenen Wärme für die Erzeugung von (Super-) Hochdruckdampf verwendet wird. Die Anwendung der in der vorliegenden Anmeldung beschriebenen Maßnahmen liefert nämlich auch bei einem solchen System die gleichen oder zumindest annähernd gleichen Vorteile. The examples given in Table 2 use different designs of air preheater sequences, with 2, 3 or 4 stages, with use of low pressure steam and/or superheated (super) high pressure steam in addition to the illustrated use of feed water and/or (super) high pressure saturated steam. The present invention can also be used in particular in a system as described in EP 3415 587 A1, for example, and in which the cracked gas is cooled directly against the feed stream and thus only part of the heat given off during cooling of the cracked gas is used for production of (super) high pressure steam is used. This is because the application of the measures described in the present application also provides the same or at least approximately the same advantages in such a system.

Die vorliegende Erfindung lässt sich ferner auch in einem System mit Abtrennung von Kohlendioxid aus dem Rauchgas anwenden. Insbesondere bei Anwendung der erfindungsgemäßen Maßnahme 1 erreicht man besonders niedrige Austrittstemperaturen des Rauchgases am Ende der Konvektionszone, die für eine nachfolgende Abtrennung von Kohlendioxid, z.B. mittels einer Aminwäsche, vorteilhaft ist (typische Betriebstemperaturen von Aminwäschen liegen bei 20 bis 60°C). The present invention can also be used in a system with the separation of carbon dioxide from the flue gas. In particular, when applying measure 1 according to the invention, particularly low exit temperatures of the flue gas are achieved at the end of the convection zone, which is advantageous for subsequent removal of carbon dioxide, e.g. by means of an amine scrubber (typical operating temperatures of amine scrubbers are 20 to 60°C).

In einer Ausgestaltung der Erfindung kann auch eine Anreicherung der Verbrennungsluft mit Sauerstoff erfolgen. Dabei ist keine besondere Reinheitsanforderung/Konzentration nötig, man kann z.B. das Nebenprodukt einer Wasserelektrolyse nutzen oder jede andere technische Quelle wie beispielsweise eine Luftzerlegungsanlage nutzen. Der Effekt der Sauerstoffanreicherung ist annäherungsweise vergleichbar mit der Luftvorwärmung, da jeweils die adiabate Verbrennungstemperatur erhöht wird und damit ein erhöhterIn one embodiment of the invention, the combustion air can also be enriched with oxygen. No special purity requirement/concentration is necessary, you can use the by-product of water electrolysis, for example, or any other technical source such as an air separation plant. The effect of oxygen enrichment is approximately comparable to air preheating, since the adiabatic combustion temperature is increased in each case and thus an increased

Strahlungszonenwirkungsgrad sowie verringerte Rauchgasmenge folgen. Der Effekt ist nicht (ganz) äquivalent zur Luftvorwärmung, da man durch den relativ höheren Sauerstoffgehalt (bei geringerem Gehalt an Stickstoff usw.) den äquivalenten Effekt bei etwas anderer Rauchgaszusammensetzung erreicht. Es bildet sich nämlich anteilig mehr Kohlendioxid und Wasser aus der Verbrennung - das erstere ist z.B. vorteilhaft bei Rückgewinnung des Kohlendioxids mittels Aminwäsche und gälte noch mehr bei einer etwaigen Rauchgasrückführung. Vorteil ist darüber hinaus, dass man Strahlungszonen-Wirkungsgrad. bzw. Rauchgasminderung und damit Unterfeuerungseinsparung jenseits der beschriebenen Werte für Luftvorwärmung mit (Super-) Hochdruckdampf Dampf erreichen kann. Wie bereits erläutert, können die Maßnahmen für Dampfspaltöfen mit allen in Frage kommenden Kohlenwasserstoffeinsätzen verwendet werden. Als Beispiele seien Kohlenwasserstoffe mit zwei, drei und/oder vier Kohlenstoffatomen (gasförmig) Naphtha (flüssig), Gasöl (flüssig), und Produkte aus Recyclingverfahren wie dem Kunststoffrecycling (gasförmig und flüssig) genannt. Radiation zone efficiency as well as reduced amount of flue gas follow. The effect is not (entirely) equivalent to air preheating, since the relatively higher oxygen content (with a lower nitrogen content, etc.) achieves the equivalent effect with a slightly different flue gas composition. This is because proportionally more carbon dioxide and water are formed from the combustion - the former is advantageous, for example, when recovering the carbon dioxide by means of amine scrubbing and would apply even more to any flue gas recirculation. In addition, the advantage is that you can achieve radiation zone efficiency. or flue gas reduction and thus lower firing savings beyond the values described for air preheating with (super) high-pressure steam. As already explained, the measures can be used for steam cracking furnaces with all possible hydrocarbon feeds. Examples are hydrocarbons with two, three and/or four carbon atoms (gaseous), naphtha (liquid), gas oil (liquid), and products from recycling processes such as plastics recycling (gaseous and liquid).

In allen Fällen kann die gesamte oder nur ein Teil der Verbrennungsluft vorgewärmt werden. Eine teilweise Luftvorwärmung kann beispielsweise für den Fall gewählt werden, dass sowohl Bodenbrenner als auch Seitenbrenner verwendet werden, und lediglich ein Teil der Brenner mit vorgewärmter Luft versorgt werden, bevorzugt die Bodenbrenner. Die angegebenen Zahlenwerte für Luftvorwärmtemperaturen beziehen sich im Rahmen dieser Anmeldung stets auf die resultierende Vorwärmtemperatur der gesamten Verbrennungsluft. Auch Prozessströme aus anderen Anlagen (z.B. Gasturbinenabgas) können für die Vorwärmung der Ofenluft mit verwendet werden. In all cases, all or only part of the combustion air can be preheated. Partial air preheating can be chosen, for example, in the case where both bottom burners and side burners are used and only part of the burners are supplied with preheated air, preferentially the bottom burners. In the context of this application, the specified numerical values for air preheating temperatures always relate to the resulting preheating temperature of the entire combustion air. Process streams from other plants (e.g. gas turbine exhaust gas) can also be used to preheat the furnace air.

In den Varianten 4 bis 6 wird jeweils die Anwärmung von getrennten Wasser- bzw. Kohlenwasserstoffströmen gegen (Super-)Hochdrucksattdampf beschrieben. In gleichem Maße kann vorgesehen sein, einen gemischten Stoffstrom aus Kohlenwasserstoff und Wasser auf diese Weise zu erhitzen. Diese Ausgestaltung ist insbesondere für die Anwendung bei gasförmigen Einsätzen relevant, da hier kein Aggregatswechsel des Einsatzes in der Konvektionszone erfolgt. In variants 4 to 6, the heating of separate water or hydrocarbon flows against (super) high-pressure saturated steam is described. Provision can be made to the same extent to heat a mixed stream of hydrocarbon and water in this way. This configuration is particularly relevant for use with gaseous inserts, since there is no unit change of the insert in the convection zone.

Die beschriebene Anwendung von Sattdampf bezieht sich auf das bisher typische und technisch genutzte Niveau bis ca. 175 bar (abs.). Denkbar ist alternativ dazu jedoch auch eine teilweise Bereitstellung von Sattdampf auf höherem Druck- und Temperaturniveau (z.B. 175 bar abs. und 355°C) für eine weitere Vorwärmungs und/oder Überhitzungsanwendung im Ofenbereich. The described use of saturated steam refers to the level up to approx. 175 bar (abs.) that has been typical and technically used up to now. Alternatively, it is also conceivable to partially provide saturated steam at a higher pressure and temperature level (e.g. 175 bar abs. and 355°C) for further preheating and/or overheating in the furnace area.

Die vorliegende Erfindung wird bevorzugt in Kombination mit dem elektrischen Antrieb einzelner oder mehrerer Kompressoren im zugehörigen Trennteil der Anlage eingesetzt. Damit wird die durch die erfindungsgemäße Luftvorwärmung bedingte Reduzierung des (Super-)Hochdruckdampfexports von den Öfen bevorzugt kompensiert. Eine solche erhöhte Elektrifizierung der Anlage ermöglicht zudem eine erhöhte Nutzung von regenerativen Energien mittels Import aus dem Stromnetz. Auch eine Bereithaltung von Dampfboilern als Backupsysteme für den Anlagenstart ist in geringerem Umfang erforderlich. The present invention is preferably used in combination with the electric drive of one or more compressors in the associated separating part of the system. This preferably compensates for the reduction in the (super) high-pressure steam export caused by the air preheating according to the invention. Such increased electrification of the system also enables increased use of renewable energies by importing them from the power grid. Also to a lesser extent, steam boilers need to be kept available as backup systems for plant start-up.

Die beschriebenen Maßnahmen können sowohl bei einem kompletten Neubau von Dampfspaltöfen als auch bei der Modernisierung bestehender Öfen angewandt werden. Im letzteren Fall sind insbesondere die Vorteile bzgl. summierter Bündelhöhe von hoher Relevanz, wenn es z.B. darum geht, modifizierte Bündelstrukturen in einen bereits bestehenden Stahlbau unterzubringen. The measures described can be applied both to completely new steam cracking furnaces and to the modernization of existing furnaces. In the latter case, the advantages with regard to the total bundle height are particularly relevant, for example when it comes to accommodating modified bundle structures in an existing steel structure.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren, die Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung gegenüber dem Stand der Technik veranschaulichen, weiter erläutert. The invention is explained further below with reference to the figures, which illustrate embodiments of the present invention compared to the prior art.

Kurze Beschreibung der Figuren Brief description of the figures

Die Figuren 1 bis 4 zeigen nicht erfindungsgemäße Anordnungen. Figures 1 to 4 show arrangements not according to the invention.

Die Figuren 5 bis 22 zeigen Anordnungen gemäß Ausgestaltungen der Erfindung sowie, wo jeweils erwähnt, nicht erfindungsgemäße Anordnungen. FIGS. 5 to 22 show arrangements according to embodiments of the invention and, where mentioned, arrangements not according to the invention.

Figur 23 fasst Ausgestaltungen der Erfindung und nicht erfindungsgemäße Ausgestaltungen in einem schematischen Schaubild zusammen. FIG. 23 summarizes configurations of the invention and configurations not according to the invention in a schematic diagram.

In der obigen und der nachfolgenden weiteren Beschreibung wurden bzw. werden nicht erfindungsgemäße und gemäß Ausgestaltungen der Erfindung ausgebildete Anlagen und anhand dieser entsprechende Verfahrensschritte beschrieben. Lediglich der Einfachheit halber, und zur Vermeidung von unnötigen Wiederholungen, wurden bzw. werden dabei für Verfahrensschritte und Anlagenkomponenten (beispielsweise einen Abkühlschritt und einen hierzu verwendeten Wärmetauscher) dieselben Bezugszeichen und Erläuterungen verwendet. In den Figuren werden für gleiche oder vergleichbare Komponenten identische Bezugszeichen verwendet und ebenfalls lediglich der Übersichtlichkeit halber nicht wiederholt erläutert. Ausführliche Beschreibung der Figuren In the above and the following further description, systems that are not according to the invention and designed according to configurations of the invention and on the basis of these corresponding method steps have been or will be described. Merely for the sake of simplicity and to avoid unnecessary repetitions, the same reference numbers and explanations were or are used for process steps and system components (for example a cooling step and a heat exchanger used for this purpose). In the figures, identical reference symbols are used for the same or comparable components and are not explained again merely for the sake of clarity. Detailed description of the figures

Die Vorteile der Erfindung und entsprechender Ausgestaltungen werden nachfolgend insbesondere im Vergleich zu den in den bereits eingangs erläuterten Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungen gemäß dem Stand der Technik (ohne Luftvorwärmung und mit zentraler Heizgasvorwärmung gemäß Figur 1 und mit Luftvorwärmung auf beispielsweise ca. 248°C gemäß Figur 2, aber zentraler Heizgasvorwärmung wie in Figur 1 veranschaulicht) beschrieben. Diesen Betrachtungen wird dabei ein Crackerofen mit Naphtha als Einsatz zugrunde gelegt. Die unterschiedlichen Aspekte der Erfindung gelten jedoch gleichermaßen für Öfen mit Gas- oder schwereren Flüssigeinsätzen. The advantages of the invention and corresponding configurations are described below, in particular in comparison to the prior art designs shown in FIGS. 1 and 2 (without air preheating and with central heating gas preheating according to FIG according to Figure 2, but central heating gas as illustrated in Figure 1) is described. These considerations are based on a cracker furnace with naphtha as the feed. However, the different aspects of the invention apply equally to furnaces with gas or heavier liquid inserts.

Die Topologie der zugrundeliegenden Konvektionszone 12 ist insbesondere in Figur 4 dargestellt. Im Rahmen der Erfindung sind jedoch auch andere Prozessanordnungen einsetzbar. Diese Topologie umfasst, entgegen der Richtung des abströmenden Rauchgases Z, nacheinander eine erste Speisewasservorwärmung 121, eine Einsatzvorwärmung 122, eine zweite Speisewasservorwärmung 123, ein erstes Hochtemperaturbündel 124, eine Prozessdampfüberhitzung 125, eine erste (Super-) Hochdruckdampfüberhitzung 126, eine zweite (Super-)Hochdruckdampfüberhitzung 127 und ein zweites Hochtemperaturbündel 128. The topology of the underlying convection zone 12 is shown in particular in FIG. However, other process configurations can also be used within the scope of the invention. This topology includes, counter to the direction of the outflowing flue gas Z, a first feedwater preheater 121, a feed preheater 122, a second feedwater preheater 123, a first high-temperature bundle 124, a process steam superheater 125, a first (super) high-pressure steam superheater 126, a second (super) ) High-pressure steam superheater 127 and a second high-temperature bundle 128.

Speisewasser W wird durch die erste Speisewasservorwärmung 121 und die zweite Speisewasservorwärmung 123 geführt und dann einer entsprechenden (Super-) Hochdruckdampferzeugung, beispielsweise in den Spaltgaskühlern 13, zugeführt. Dort erzeugter, noch nicht überhitzter (Super-)Hochdruckdampf S wird unter Erhalt von überhitztem (Super-)Hochdruckdampf T durch die erste (Super-) Hochdruckdampfüberhitzung 126 und die zweite (Super-)HochdruckdampfüberhitzungFeedwater W is passed through the first feedwater preheater 121 and the second feedwater preheater 123 and then fed to a corresponding (super) high-pressure steam generator, for example in the cracked gas cooler 13 . (Super) high-pressure steam S generated there but not yet superheated is superheated (super) high-pressure steam T through the first (super) high-pressure steam superheater 126 and the second (super) high-pressure steam superheater

127 geführt wird, wobei zwischen der ersten (Super-)Hochdruckdampfüberhitzung 126 und der zweiten (Super-) Hochdruckdampfüberhitzung 127 eine Speisewassereinspritzung erfolgen kann. Kohlenwasserstoffeinsatz H wird in der Einsatzvorwärmung 122 erwärmt und Prozessdampf P wird in der Prozessdampfüberhitzung 125 erhitzt, bevor beide zu dem Speisestrom F vereinigt und in dem ersten Hochtemperaturbündel 124 und dem zweiten Hochtemperaturbündel127 is performed, wherein between the first (super) high-pressure steam superheater 126 and the second (super) high-pressure steam superheater 127 a feedwater injection can take place. Hydrocarbon feed H is heated in feed preheater 122 and process steam P is heated in process steam superheater 125 before both combining into feed stream F and in first high temperature bundle 124 and second high temperature bundle

128 weiter erhitzt werden. Die Erläuterungen zu den Figuren 1 bis 4 gelten auch für die nachfolgenden Figuren, ebenso werden die in den Figuren 1 bis 4 verwendeten Bezugszeichen auch in den nachfolgenden Figuren eingesetzt. In den nachfolgenden Figuren sind der Übersichtlichkeit halber nicht alle Stoffströme wiederholt bezeichnet. 128 to be further heated. The explanations for FIGS. 1 to 4 also apply to the following figures, and the reference symbols used in FIGS. 1 to 4 are also used in the following figures. For the sake of clarity, not all material flows are identified repeatedly in the following figures.

In den Figuren 5 bis 10 sind mit 1A bis 1F bezeichnete Varianten von Anlagen zum Steamcracken gemäß einer ersten Gruppe von erfindungsgemäßen Ausgestaltungen veranschaulicht. Das diese verbindende Merkmal ist die Nutzung von abgekühltem Speisewasser für eine maximale Energierückgewinnung. Prinzip aller gezeigten Varianten 1A bis 1F ist dabei, wie erwähnt, das an der Ofeneinheit 10 bereits vorliegende Speisewasser als Heizmedium für die Luftvorwärmung 75 und optional auch für die Heizgasvorwärmung 65 im Niedertemperaturbereich, d.h. in einem Temperaturbereich bis 100°C, zu nutzen. Das aus der Vorwärmung 75 und ggf. 65 austretende, abgekühlte Speisewasser wird nach dieser der Konvektionszone 12 zugeführt, allerdings bei, wie ebenfalls bereits erwähnt, merklich reduzierter Temperatur gegenüber dem Stand der Technik. FIGS. 5 to 10 show variants of steam cracking plants designated 1A to 1F according to a first group of embodiments according to the invention. The common feature is the use of chilled feed water for maximum energy recovery. As mentioned, the principle of all variants 1A to 1F shown is to use the feed water already present in the furnace unit 10 as a heating medium for the air preheating 75 and optionally also for the heating gas preheating 65 in the low-temperature range, i.e. in a temperature range of up to 100°C. The cooled feed water emerging from the preheater 75 and possibly 65 is fed after this to the convection zone 12, however, as also already mentioned, at a noticeably reduced temperature compared to the prior art.

Die in den Figuren 5 bis 10 gezeigten Vorwärmungen können, wie erwähnt, aus mehreren Stufen bestehen, z.B. einer ersten Stufe mit Speisewasser als Heizmedium, einer zweiten Stufe mit Mitteldruckdampf als Heizmedium und einer dritten Stufe als mit (Super-)Hochdruckdampf als Heizmedium. As mentioned, the preheating shown in Figures 5 to 10 can consist of several stages, e.g. a first stage with feed water as the heating medium, a second stage with medium-pressure steam as the heating medium and a third stage with (super) high-pressure steam as the heating medium.

Weitere mögliche Heizarten bzw. Heizmedien sind ergänzend einsetzbar, wie erwähnt. Des Weiteren können auch mehr oder weniger Vorwärmstufen vorgesehen werden, wie ebenfalls erwähnt. Zur Verwendung von ablaufendem Heizmedium bzw. der Rückführung von Kondensat in die Dampferzeugung wird ebenfalls auf die obigen Erläuterungen verwiesen. Other possible types of heating or heating media can also be used, as mentioned. Furthermore, more or fewer preheating stages can also be provided, as also mentioned. Reference is also made to the above explanations for the use of heating medium that is running off or the return of condensate to the steam generation.

In der in Figur 5 veranschaulichten Variante 1A wird ein Teil des Speisewassers W als entsprechender Heizstrom WH in der zentralen Luftvorwärmung 75 eingesetzt. Ein weiterer Teil kann als Bypass WB an der zentralen Luftvorwärmung 75 vorbeigeführt werden, um die erläuterte Regelmöglichkeit zu realisieren. Letzteres ist auch in den nachfolgend erläuterten Varianten 1B bis 1F der Fall. In der in Figur 6 veranschaulichten Variante 1B werden Teile des Speisewassers W als Heizströme WH1, WH2 in der zentralen Luftvorwärmung 75 und der zentralen Heizgasvorwärmung 65 eingesetzt. In the variant 1A illustrated in FIG. Another part can be routed past the central air preheating 75 as a bypass WB in order to implement the control option explained. The latter is also the case in variants 1B to 1F explained below. In the variant 1B illustrated in FIG. 6, parts of the feed water W are used as heating flows WH1, WH2 in the central air preheating 75 and the central heating gas preheating 65.

In der in Figur 7 veranschaulichten Variante 1C wird eine dezentrale Luftvorwärmung 75 mit Speisewasser WH beheizt, dagegen erfolgt keine Heizgasvorwärmung. In variant 1C illustrated in FIG. 7, decentralized air preheating 75 is heated with feedwater WH, but no heating gas preheating takes place.

In der in Figur 8 veranschaulichten Variante 1D werden sowohl eine dezentrale Luftvorwärmung 75 mit Speisewasser WH1 als auch eine dezentrale Heizgasvorwärmung 65 mit Speisewasser WH2 beheizt. In variant 1D illustrated in FIG. 8, both a decentralized air preheater 75 with feedwater WH1 and a decentralized heating gas preheater 65 with feedwater WH2 are heated.

In der in Figur 9 veranschaulichten Variante 1E werden eine dezentrale Luftvorwärmung 75 mit Speisewasser WH1, aber auch eine zentrale Heizgasvorwärmung 65 mit Speisewasser WH2 beheizt. Es ergeben sich zwei mit WB1, WB2 bezeichnete Bypässe. In variant 1E illustrated in FIG. 9, decentralized air preheating 75 is heated with feedwater WH1, but also central heating gas preheating 65 with feedwater WH2. Two bypasses designated WB1, WB2 result.

In der in Figur 10 veranschaulichten Variante 1F wird eine dezentrale Luftvorwärmung 75 mit Speisewasser WH beheizt, dagegen erfolgt eine zentrale Heizgasvorwärmung 65 ohne Beheizung mit Speisewasser. In variant 1F illustrated in FIG. 10, decentralized air preheating 75 is heated with feedwater WH, while central heating gas preheating 65 takes place without heating with feedwater.

In den Figuren 11 bis 13 sind mit 2A bis 2C bezeichnete Varianten von Anlagen zum Steamcracken gemäß einer zweiten Gruppe von nicht erfindungsgemäßen Ausgestaltungen veranschaulicht. Das diese verbindende Merkmal ist die Nutzung von ofeneigenem (Super-)Hochdrucksattdampf S als Heizmedium in der Luftvorwärmung 75. Prinzip der gezeigten Varianten ist, den im Dampferzeuger 13 desselben Crackerofens 10 erzeugten Sattdampf S teilweise als Heizmedium für die Anwärmung 75 von Luft im Mittel- bis Hochtemperaturbereich, d.h. in einem Temperaturbereich von 150 bis 330°C, zu nutzen. Die den Dampfüberhitzern 126, 127 in der Konvektionszone 12 (vgl. Figur 4) zugeführte Sattdampfmenge reduziert sich entsprechend, wodurch anteilig mehr Abgaswärme den stromab im Pfad des Rauchgases Z in der Konvektionszone 12 angeordneten Wärmetauschern 121 bis 125 zur Verfügung steht. FIGS. 11 to 13 show variants of plants for steam cracking, denoted by 2A to 2C, according to a second group of configurations not according to the invention. The feature that connects these is the use of the furnace's own (super) high-pressure saturated steam S as a heating medium in the air preheating 75. The principle of the variants shown is that the saturated steam S generated in the steam generator 13 of the same cracker furnace 10 is used partially as a heating medium for the heating 75 of air in the middle to high temperatures, i.e. in a temperature range of 150 to 330°C. The amount of saturated steam supplied to the steam superheaters 126, 127 in the convection zone 12 (cf. FIG. 4) is reduced accordingly, as a result of which proportionally more exhaust gas heat is available to the heat exchangers 121 to 125 arranged downstream in the path of the flue gas Z in the convection zone 12.

In den in Figuren 11 und 12 veranschaulichten Varianten 2A und 2B werden diese Maßnahmen zusammen mit einer dezentralen Luftvorwärmung 75 eingesetzt, wobei in der in Figur 12 veranschaulichten Variante 2B zusätzlich eine zentrale Luftvorwärmung, der besseren Unterscheidbarkeit halber mit 75' bezeichnet, vorhanden ist. In der in Figur 13 veranschaulichten Variante 2C findet sich dagegen nur eine zentrale Luftvorwärmung. In allen Fällen ist ein entsprechender, zur Beheizung verwendeter Sattdampfstrom mit SH bezeichnet. Hieraus gebildetes Kondensat ist mit SC bezeichnet. Dieses wird in den veranschaulichten Beispielen in das zentrale Dampfsystem 50 zurückgeführt. In variants 2A and 2B illustrated in FIGS. 11 and 12, these measures are used together with a decentralized air preheating system 75, with variant 2B illustrated in FIG Air preheating, referred to for better distinguishability with 75 'is present. In the variant 2C illustrated in FIG. 13, on the other hand, there is only central air preheating. In all cases, a corresponding saturated steam flow used for heating is denoted by SH. Condensate formed from this is denoted by SC. This is returned to the central steam system 50 in the illustrated examples.

Das entstehende (Super-)Hochdruckkondensat kann wie in den Figuren 11, 12 und 13 zu den Varianten 2A, 2B und 2C gezeigt, dem zentralen Dampfsystem der Anlage zugeführt werden, um die darin enthaltene Restenergie weiter zu nutzen und schließlich einer geeigneten Kondensataufbereitung zuzuführen. Es ist dabei ebenfalls möglich, das gebildete Kondensat in vorangegangenen Vorwärmstufen (d.h. auf niedrigerem Temperaturniveau) ganz oder teilweise erneut zu nutzen, bevorzugt nach teilweiser Entspannung auf ein reduziertes Druckniveau und Zugabe von überhitztem Dampf auf diesem reduzierten Druckniveau. Es kann aber auch eine Unterkühlung des Kondensats in der Vorwärmung ohne vorherige Entspannung und Zumischung von überhitztem Dampf vorgesehen werden. The resulting (super) high-pressure condensate can be fed to the central steam system of the plant, as shown in Figures 11, 12 and 13 for variants 2A, 2B and 2C, in order to continue to use the residual energy contained therein and finally to feed a suitable condensate treatment. It is also possible to reuse all or part of the condensate formed in previous preheating stages (i.e. at a lower temperature level), preferably after partial expansion to a reduced pressure level and addition of superheated steam at this reduced pressure level. However, subcooling of the condensate in the preheating can also be provided without prior expansion and admixture of superheated steam.

In den Figuren 14 und 15 sind mit 3A und 3B bezeichnete Varianten von Anlagen zum Steamcracken gemäß einer dritten Gruppe von erfindungsgemäßen Ausgestaltungen veranschaulicht. Das diese verbindende Merkmal ist eine kombinierte Nutzung von Speisewasser und (Super-)Hochdrucksattdampf S als Heizmedien in der Luft- und/oder Heizgasvorwärmung 65, 75. Prinzip aller gezeigten Varianten ist, die zuvor zu der ersten und zweiten Gruppe von Ausgestaltungen erläuterten Maßnahmen gemeinsam anzuwenden, d.h. für die Luft- und/oder Heizgasvorwärmung 65, 75 im Niedertemperaturbereich bis 100°C Speisewasser W und zusätzlich für die Luftvorwärmung 75 im Mittel- bzw. Hochtemperaturbereich von 150 bis 330°C Sattdampf zu verwenden. FIGS. 14 and 15 show variants, denoted by 3A and 3B, of plants for steam cracking according to a third group of embodiments according to the invention. The feature that connects them is a combined use of feed water and (super) high-pressure saturated steam S as heating media in the air and/or heating gas preheating 65, 75. The principle of all variants shown is the same as the measures previously explained for the first and second groups of configurations to be used, i.e. to be used for air and/or heating gas preheating 65, 75 in the low temperature range up to 100°C feed water W and additionally for air preheating 75 in the medium or high temperature range from 150 to 330°C saturated steam.

Die Vorwärmungen können wie erwähnt aus mehreren Stufen bestehen, z.B. aus einer ersten Stufe mit Speisewasser als Heizmedium, einer zweiten Stufe mit Mitteldruckdampf als Heizmedium, und einer dritten Stufe mit Superhochdruck- Sattdampf als Heizmedium. Weitere mögliche Heizarten bzw. Heizmedien sind ergänzend einsetzbar, wie erwähnt. Des Weiteren können auch mehr oder weniger Vorwärmstufen vorgesehen werden, wie ebenfalls erwähnt. Zur Verwendung von ablaufendem Heizmedium bzw. der Rückführung von Kondensat in die Dampferzeugung wird ebenfalls auf die obigen Erläuterungen verwiesen. As mentioned, the preheating can consist of several stages, for example a first stage with feed water as the heating medium, a second stage with medium-pressure steam as the heating medium, and a third stage with super-high-pressure saturated steam as the heating medium. Other possible types of heating or heating media can also be used, as mentioned. Furthermore, more or fewer preheating stages can also be provided, as also mentioned. For use of draining heating medium or the recirculation of condensate in the steam generation, reference is also made to the above explanations.

In der in Figur 14 veranschaulichten Variante 3A werden diese Heizmedien gemeinsam für eine dezentrale Luftvorwärmung 75 eingesetzt, wohingegen in der in Figur 15 veranschaulichten Variante 3B zusätzlich eine zentrale Luftvorwärmung, der besseren Unterscheidbarkeit halber erneut mit 75' bezeichnet, vorhanden ist, wobei die dezentrale Luftvorwärmung 75 (Super-)Hochdruck-Sattdampf S und die zentrale Luftvorwärmung 76 Speisewasser W verwendet. In variant 3A illustrated in Figure 14, these heating media are used together for a decentralized air preheating 75, whereas in variant 3B illustrated in Figure 15 there is also central air preheating, again designated 75' for the sake of better differentiation, with the decentralized air preheating 75 (super) high-pressure saturated steam S and the central air preheating 76 feed water W used.

In den Figuren 16 und 17 sind mit 4A und 4B bezeichnete Varianten von Anlagen zum Steamcracken gemäß einer vierten Gruppe von Ausgestaltungen veranschaulicht, wobei Figur 16 eine nicht erfindungsgemäße Ausgestaltung darstellt und Figur 17 eine erfindungsgemäße Ausgestaltung. Das diese verbindende Merkmal ist eine Nutzung von (Super-)Hochdrucksattdampf S als Heizmedium für die Überhitzung von Prozessdampf P. Prinzip aller gezeigten Varianten ist, den im Dampferzeuger 13 desselben Ofens 10 erzeugten Sattdampf S teilweise als Heizmedium für die Überhitzung von Prozessdampf P im Mittel- bis Hochtemperaturbereich, d.h. im Temperaturbereich von 150 bis 330°C, zu nutzen. Die den Dampfüberhitzern 126, 127 für den Sattdampf S in der Konvektionszone 12 (vgl. Figur 4) zugeführte Sattdampfmenge reduziert sich entsprechend, wodurch anteilig mehr Abgaswärme auf einem höheren Temperaturniveau den stromab im Pfad des Rauchgases Z in der Konvektionszone 12 angeordneten Wärmetauschern 121 bis 125 zur Verfügung steht. Zusätzlich reduziert sich aber hierdurch auch die Last des Prozessdampfüberhitzers 125 in der Konvektionszone 12 teilweise oder vollständig, sodass nochmals mehr Abgaswärme auf einem höheren Temperaturniveau den stromab des Prozessdampfüberhitzers 125 im Pfad des Rauchgases Z in der Konvektionszone 12 angeordneten Wärmetauschern 121 bis 124 zur Verfügung steht. FIGS. 16 and 17 show variants, denoted 4A and 4B, of plants for steam cracking according to a fourth group of embodiments, FIG. 16 showing an embodiment not according to the invention and FIG. 17 showing an embodiment according to the invention. The feature that connects these is the use of (super) high-pressure saturated steam S as a heating medium for overheating process steam P. The principle of all variants shown is that the saturated steam S generated in the steam generator 13 of the same furnace 10 is partly used as a heating medium for overheating process steam P on average - to be used up to high temperatures, i.e. in the temperature range from 150 to 330°C. The amount of saturated steam supplied to the steam superheaters 126, 127 for the saturated steam S in the convection zone 12 (cf. Figure 4) is reduced accordingly, whereby proportionately more exhaust gas heat at a higher temperature level is transferred to the heat exchangers 121 to 125 arranged downstream in the path of the flue gas Z in the convection zone 12 is available. In addition, however, this also reduces the load on the process steam superheater 125 in the convection zone 12 partially or completely, so that even more exhaust gas heat at a higher temperature level is available to the heat exchangers 121 to 124 located downstream of the process steam superheater 125 in the path of the flue gas Z in the convection zone 12.

In den in Figur 16 und 17 veranschaulichten Varianten 4A und 4B ist dabei jeweils eine dezentrale Prozessdampferhitzung 35 vorgesehen, wobei in der in Figur 16 veranschaulichten Variante 4A nur diese, in der in Figur 17 veranschaulichten Variante dagegen auch eine dezentrale Luftvorwärmung 75‘ mit (Super-)Hochdrucksattdampf S als Heizmedium beheizt wird. Die in Figur 17 veranschaulichte Variante weist als erfindungsgemäße Ausgestaltung zudem eine Nutzung von Speisewasser zur Luftvorwärmung auf, in diesem Fall in einer vorgeschalteten zentralen Luftvorwärmung 75. In the variants 4A and 4B illustrated in Figures 16 and 17, a decentralized process steam heater 35 is provided in each case, whereby in the variant 4A illustrated in Figure 16 only this, in the variant illustrated in Figure 17 on the other hand also a decentralized air preheating 75' with (Super -) High-pressure saturated steam S is heated as the heating medium. The variant illustrated in FIG. 17 also uses feed water as an embodiment according to the invention Air preheating, in this case in an upstream central air preheating 75.

In den Figuren 18 und 19 sind zuvor mit 5A und 5B bezeichnete Varianten von Anlagen zum Steamcracken gemäß einer fünften Gruppe von Ausgestaltungen veranschaulicht, wobei Figur 18 eine nicht erfindungsgemäße Ausgestaltung darstellt und Figur 19 eine erfindungsgemäße Ausgestaltung. Das diese verbindende Merkmal ist eine Nutzung von (Super-)Hochdrucksattdampf S als Heizmedium für die Vorwärmung des Kohlenwasserstoffeinsatzes H. Prinzip aller gezeigten Varianten ist, den im Dampferzeuger 13 desselben Crackofens 10 erzeugten Sattdampf S teilweise als Heizmedium für die Vorwärmung des Kohlenwasserstoffeinsatzes H (inkl. möglicher Teilverdampfung bei flüssigen Einsätzen) im Mittel- bis Hochtemperaturbereich von 100 bis 330°C zu nutzen. Dabei findet auf der Einsatzseite eine einphasige Vorwärmung des Einsatzstroms statt (flüssig oder gasförmig). Zusätzlich kann auch ein teilweiser oder vollständiger Phasenübergang von flüssig zu gasförmig stattfinden (je nach Einsatz und Austrittstemperatur). Die den Dampfüberhitzern 126, 127 für den Sattdampf S in der Konvektionszone 12 (vgl. Figur 4) zugeführte Sattdampfmenge reduziert sich entsprechend, wodurch anteilig mehr Abgaswärme auf einem höheren Temperaturniveau den stromab im Pfad des Rauchgases Z in der Konvektionszone 12 angeordneten Wärmetauschern 121 bis 125 zur Verfügung steht. Zusätzlich reduziert sich die Last des Einsatzvorwärmers 121 in der Konvektionszone 12 teilweise oder vollständig, sodass noch mehr Abgaswärme auf einem höheren Temperaturniveau dem stromab angeordneten Wärmetauscher 121 zur Verfügung steht. FIGS. 18 and 19 show variants of steam cracking installations, previously designated 5A and 5B, according to a fifth group of embodiments, FIG. 18 showing an embodiment not according to the invention and FIG. 19 showing an embodiment according to the invention. The feature that connects these is the use of (super) high-pressure saturated steam S as a heating medium for preheating the hydrocarbon charge H. The principle of all variants shown is that the saturated steam S generated in the steam generator 13 of the same cracking furnace 10 is used partially as a heating medium for preheating the hydrocarbon charge H (incl . possible partial evaporation with liquid inserts) in the medium to high temperature range from 100 to 330°C. A single-phase preheating of the feed stream takes place on the feed side (liquid or gaseous). In addition, a partial or complete phase transition from liquid to gaseous can take place (depending on use and outlet temperature). The amount of saturated steam supplied to the steam superheaters 126, 127 for the saturated steam S in the convection zone 12 (cf. Figure 4) is reduced accordingly, whereby proportionately more exhaust gas heat at a higher temperature level is transferred to the heat exchangers 121 to 125 arranged downstream in the path of the flue gas Z in the convection zone 12 is available. In addition, the load on the feed preheater 121 in the convection zone 12 is partially or completely reduced, so that even more exhaust gas heat is available to the downstream heat exchanger 121 at a higher temperature level.

In den in Figur 18 und 19 veranschaulichten Varianten 5A und 5B ist dabei jeweils eine dezentrale Einsatzerhitzung 25 vorgesehen, wobei in der in Figur 18 veranschaulichten Variante 5A nur diese, in der in Figur 19 veranschaulichten Variante dagegen auch eine dezentrale Luftvorwärmung 75‘ mit (Super-)Hochdrucksattdampf S als Heizmedium beheizt wird. Die in Figur 19 veranschaulichte Variante weist als erfindungsgemäße Ausgestaltung zudem eine Nutzung von Speisewasser zur Luftvorwärmung auf, in diesem Fall in einer vorgeschalteten zentralen Luftvorwärmung 75. In the variants 5A and 5B illustrated in Figures 18 and 19, a decentralized insert heater 25 is provided in each case, whereby in the variant 5A illustrated in Figure 18 only this, in the variant illustrated in Figure 19, on the other hand, a decentralized air preheating 75' with (Super -) High-pressure saturated steam S is heated as the heating medium. The variant illustrated in Figure 19 also has, as a configuration according to the invention, the use of feed water for air preheating, in this case in an upstream central air preheating system 75.

In den Figuren 20 bis 22 sind zuvor mit 6A bis 6C bezeichnete Varianten von Anlagen zum Steamcracken gemäß einer sechsten Gruppe von Ausgestaltungen veranschaulicht, wobei Figur 20 eine nicht erfindungsgemäße Ausgestaltung darstellt und Figuren 21 und 22 erfindungsgemäße Ausgestaltungen. Das diese verbindende Merkmal ist eine kombinierte Nutzung von (Super-)Hochdrucksattdampf S als Heizmedium für Prozessdampfüberhitzung und Einsatzvorwärmung. Prinzip aller gezeigten Varianten ist, den im Dampferzeuger 13 desselben Crackofens 10 erzeugten Sattdampf S teilweise als Heizmedium sowohl für die Überhitzung von Prozessdampf P im Mittel- bis Hochtemperaturbereich von 150 bis 330°C als auch für die Vorwärmung des Kohlenwasserstoff-Einsatzstroms H (inkl. möglicher Teilverdampfung bei flüssigen Einsätzen) im Mittel- bis Hochtemperaturbereich von 100 bis 330°C zu nutzen. Die den Dampfüberhitzern 126, 127 für den (Super-)Hochdrucksattdampf S in der Konvektionszone 12 (vgl. Figur 4) zugeführte Sattdampfmenge reduziert sich entsprechend, wodurch anteilig mehr Abgaswärme auf einem höheren Temperaturniveau den stromab im Pfad des Rauchgases Z in der Konvektionszone 12 angeordneten Wärmetauschern 121 bis 125 zur Verfügung steht. Zusätzlich reduziert sich die Last des Überhitzers 125 für Prozessdampf P in der Konvektionszone 12 teilweise oder vollständig, sodass nochmals mehr Abgaswärme auf einem höheren Temperaturniveau für die stromab angeordneten Wärmetauscher 121 bis 124 zur Verfügung steht. FIGS. 20 to 22 show variants of steam cracking installations, previously designated 6A to 6C, according to a sixth group of embodiments illustrated, wherein Figure 20 shows an embodiment not according to the invention and Figures 21 and 22 embodiments according to the invention. The feature that connects them is a combined use of (super) high-pressure saturated steam S as a heating medium for process steam overheating and preheating of the insert. The principle of all variants shown is that the saturated steam S generated in the steam generator 13 of the same cracking furnace 10 is partly used as a heating medium both for superheating process steam P in the medium to high temperature range of 150 to 330°C and for preheating the hydrocarbon feed stream H (incl. possible partial evaporation with liquid inserts) in the medium to high temperature range from 100 to 330°C. The amount of saturated steam fed to the steam superheaters 126, 127 for the (super) high-pressure saturated steam S in the convection zone 12 (see FIG. 4) is reduced accordingly, whereby proportionately more exhaust gas heat is distributed at a higher temperature level downstream in the path of the flue gas Z in the convection zone 12 Heat exchangers 121 to 125 is available. In addition, the load on the superheater 125 for process steam P in the convection zone 12 is partially or completely reduced, so that even more exhaust gas heat is available at a higher temperature level for the heat exchangers 121 to 124 arranged downstream.

In den in den Figuren 20 bis 22 veranschaulichten Varianten 6A bis 6C sind dabei jeweils eine dezentrale Einsatzerhitzung 25 und eine dezentrale Prozessdampfüberhitzung 35 vorgesehen. Bei den in den Figuren 20 und 21. veranschaulichten Varianten 6A und 6B werden diese Einheiten in der dargestellten Weise mit Sattdampf S beschickt. In der in Figur 22 veranschaulichten Variante 6C sind die Prozessdampfüberhitzung 35 und die Einsatzvorwärmung 25 auf der Wärmeträgerseite in Serie geschaltet. Bei den in den Figuren 21 und 22 veranschaulichten Varianten 6B und 6C wird zusätzlich eine dezentrale Luftvorwärmung 75‘ mit Sattdampf S beschickt. Die in den Figur 21 und 22 veranschaulichten Varianten weisen als erfindungsgemäße Ausgestaltungen zudem eine Nutzung von Speisewasser zur Luftvorwärmung auf, in diesem Fall in einer vorgeschalteten zentralen Luftvorwärmung 75. In the variants 6A to 6C illustrated in FIGS. 20 to 22, decentralized insert heating 25 and decentralized process steam superheating 35 are provided in each case. In the variants 6A and 6B illustrated in FIGS. 20 and 21, these units are charged with saturated steam S in the manner shown. In the variant 6C illustrated in FIG. 22, the process steam superheater 35 and the insert preheater 25 are connected in series on the heat transfer medium side. In the variants 6B and 6C illustrated in FIGS. 21 and 22, a decentralized air preheater 75' is additionally charged with saturated steam S. The variants illustrated in Figures 21 and 22 also show, as configurations according to the invention, the use of feed water for air preheating, in this case in an upstream central air preheating system 75.

Figur 23 fasst Ausgestaltungen der Erfindung und nicht erfindungsgemäße Ausgestaltungen in einem schematischen Schaubild zusammen, wobei die entsprechenden Stoffströme nicht nochmals gesondert bezeichnet sind. Die Figur 23 veranschaulicht insbesondere die Möglichkeit zur zentralen und dezentralen Bereitstellung der zuvor erläuterten Einheiten. FIG. 23 summarizes configurations of the invention and configurations not according to the invention in a schematic diagram, with the corresponding material flows not being separately identified again. The figure 23 illustrates in particular the possibility of centralized and decentralized provision of the previously explained units.

Claims

Patentansprüche patent claims

1. Verfahren zur Umsetzung eines oder mehrerer Kohlenwasserstoffe durch Steamcracken, bei dem ein oder mehrere Einsatzströme (F), der oder die den einen oder die mehreren Kohlenwasserstoffe (H) enthalten, unter Erhalt eines oder mehrerer Produktströme (C) durch eine oder mehrere Strahlungszonen (11) eines oder mehrerer Crackeröfen (10) geführt werden, bei dem die eine oder die mehreren Strahlungszonen (11) durch Verfeuern von Heizgas (X) mit Verbrennungsluft (L) beheizt werden, bei dem zumindest ein Teil der Verbrennungsluft (L) einer Verbrennungsluftvorwärmung (75) unterworfen wird, bei dem Dampf (S, T) aus Speisewasser (W) erzeugt wird, und bei dem das Speisewasser (W) in einer oder mehreren Konvektionszonen (12) des einen oder der mehreren Crackeröfen (10) einer Speisewasservorwärmung unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennungsluftvorwärmung (75) zumindest zum Teil und/oder zumindest zeitweise unter Verwendung von Wärme durchgeführt wird, die zumindest einem Teil des Speisewassers (W) stromauf der Speisewasservorwärmung entzogen wird. 1. A process for converting one or more hydrocarbons by steam cracking, in which one or more feed streams (F) containing the one or more hydrocarbons (H) to obtain one or more product streams (C) through one or more radiant zones (11) one or more cracker furnaces (10), in which the one or more radiation zones (11) are heated by firing fuel gas (X) with combustion air (L), in which at least part of the combustion air (L) is Combustion air preheating (75) is subjected, in which steam (S, T) is generated from feedwater (W), and in which the feedwater (W) is subjected to feedwater preheating in one or more convection zones (12) of the one or more cracker furnaces (10). is subjected, characterized in that the combustion air preheating (75) is carried out at least in part and / or at least temporarily using heat, the at least a part of the feed water (W) is withdrawn upstream of the feed water preheating.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , bei dem der aus dem Speisewasser (W) erzeugte Dampf überhitzten und/oder nicht überhitzten Hoch- oder Superhochdruckdampf (T) umfasst, der aus dem Speisewasser (W) nach der Speisewasservorwärmung gebildet wird. 2. The method of claim 1, wherein the from the feed water (W) generated steam comprises superheated and / or non-superheated high or super high pressure steam (T), which is formed from the feed water (W) after the feed water preheating.

3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem zumindest ein Teil des Speisewassers (W) nach der Speisewasservorwärmung unter Verwendung von Wärme, die zumindest einem Teil des einen oder der mehreren Produktströme (C) entzogen wird, unter Erhalt von Hoch- oder Superhochdrucksattdampf (S) einer Speisewasserverdampfung unterworfen wird. 3. The method according to claim 2, in which at least part of the feed water (W) after the feed water preheating using heat that is extracted from at least part of the one or more product streams (C) to obtain high or super high pressure saturated steam (S ) is subjected to feedwater evaporation.

4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem zumindest ein Teil des Hoch- oder Superhochdrucksattdampfs (S) in der einen oder in den mehreren Konvektionszonen (12) zum Erhalt des überhitzten Hoch- oder Superhochdruckdampfs (T) einer Dampfüberhitzung unterworfen wird. 4. The method according to claim 3, wherein at least part of the high or super high pressure saturated steam (S) is subjected to steam superheating in the one or more convection zones (12) to obtain the superheated high or super high pressure steam (T).

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei dem die Verbrennungsluftvorwärmung (75) ferner unter Verwendung von Wärme durchgeführt wird, die einem Teil des überhitzten Hoch- oder Superhochdruckdampfs (T) entzogen wird. 5. A method according to any one of claims 2 to 4, wherein the combustion air preheating (75) is further performed using heat extracted from a portion of the superheated high or super high pressure steam (T).

6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Heizgas (X) einer Heizgasvorwärmung (65) unterworfen wird, die ebenfalls unter Verwendung von Wärme durchgeführt wird, die zumindest einem Teil des Speisewassers (W) stromauf der Speisewasservorwärmung entzogen wird. 6. The method according to any one of the preceding claims, in which the heating gas (X) is subjected to heating gas preheating (65), which is also carried out using heat that is withdrawn from at least part of the feedwater (W) upstream of the feedwater preheating.

7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Speisewasservorwärmung in einem oder in mehreren Rauchgaskanälen in der einen oder in den mehreren Konvektionszonen (12) durchgeführt wird, wobei die Speisewasservorwärmung auf einem niedrigeren Temperaturniveau durchgeführt wird, als es für die Dampfüberhitzung zum Erhalt des überhitzten Hoch- oder Superhochdruckdampfs (T), und für eine Prozessdampfüberhitzung zur Bereitstellung von ausreichend erhitztem Prozessdampf, der zur Bildung des einen oder der mehreren Einsatzströme (F) verwendet wird, durchgeführt wird. 7. Method according to one of the preceding claims, in which the feedwater preheating is carried out in one or more flue gas ducts in the one or more convection zones (12), the feedwater preheating being carried out at a lower temperature level than is necessary for the steam superheating to be maintained of superheated high or super high pressure steam (T), and for process steam superheating to provide sufficiently heated process steam used to form the one or more feed streams (F).

8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Speisewasser (W) auf einem Temperaturniveau von 80 bis 140°C bereitgestellt wird und bei dem das Speisewasser (W) bei der Verbrennungsluftvorwärmung (75) auf ein Temperaturniveau von 40 bis 100°C abgekühlt wird. 8. The method according to any one of the preceding claims, in which the feed water (W) is provided at a temperature level of 80 to 140 ° C and in which the feed water (W) in the combustion air preheating (75) to a temperature level of 40 to 100 ° C is cooled.

9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Speisewasser (W) der Verbrennungsluftvorwärmung (75) auf einem Druckniveau von 30 bis 60 bar Absolutdruck oder von 60 bis 175 bar Absolutdruck zugeführt und auf diesem Druckniveau der Speisewasservorwärmung unterworfen wird. 9. Process according to one of the preceding claims, in which the feed water (W) is fed to the combustion air preheater (75) at a pressure level of 30 to 60 bar absolute pressure or 60 to 175 bar absolute pressure and is subjected to the feed water preheating at this pressure level.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem das Speisewasser (W) der Verbrennungsluftvorwärmung (75) auf einem Druckniveau von 20 bis 60 bar Absolutdruck zugeführt und auf einem Druckniveau von 30 bis 60 bar Absolutdruck oder von 60 bis 175 bar Absolutdruck der Speisewasservorwärmung unterworfen wird. 10. The method according to any one of claims 1 to 8, in which the feed water (W) of the combustion air preheater (75) is fed at a pressure level of 20 to 60 bar absolute pressure and at a pressure level of 30 to 60 bar absolute pressure or 60 to 175 bar absolute pressure is subjected to feedwater preheating.

11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem mehrere Crackeröfen (10) verwendet werden, die mittels eines zentralen Speisewassersystems (40) mit dem Speisewasser (W) versorgt werden, wobei die Verbrennungsluftvorwärmung (75) für jeden der mehreren Crackeröfen (10) gesondert oder für die mehreren Crackeröfen (10) gemeinsam durchgeführt wird. 11. The method according to any one of the preceding claims, in which a plurality of cracker furnaces (10) are used, which are supplied with the feed water (W) by means of a central feed water system (40), the combustion air preheating (75) for each of the plurality of cracker furnaces (10) is carried out separately or jointly for the several cracker furnaces (10).

12. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Luftvorwärmung ferner unter Verwendung von Sattdampf und/oder hieraus gebildetem Dampfkondensat durchgeführt wird. 12. The method as claimed in one of the preceding claims, in which the air preheating is also carried out using saturated steam and/or steam condensate formed therefrom.

13. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem eine Vorwärmung des einen oder der mehreren Einsatzströme (F) und/oder eines oder mehrere, zu dessen oder deren Bildung verwendeter Stoffströme unter Verwendung von Sattdampf und/oder hieraus gebildetem Dampfkondensat durchgeführt wird. 13. The method according to any one of the preceding claims, in which a preheating of the one or more feed streams (F) and / or one or more, to its or their formation used streams is carried out using saturated steam and / or steam condensate formed therefrom.

14. Anlage zur Umsetzung eines oder mehrerer Kohlenwasserstoffe durch Steamcracken, die einen oder mehrere Crackeröfen (10) mit einer oder mit mehreren Strahlungszonen (11) aufweist und die dafür eingerichtet ist, einen oder mehrere Einsatzströme (F), der oder die den einen oder die mehreren Kohlenwasserstoffe (H) enthalten, unter Erhalt eines oder mehrerer Produktströme (C) durch die eine oder durch die mehreren Strahlungszonen (11) des einen oder der mehreren Crackeröfen (10) zu führen, wobei die Anlage zum Beheizen der einen oder der mehreren Strahlungszonen (11) durch Verfeuern von Heizgas (X) mit Verbrennungsluft (L) einen oder mehrere Brenner aufweist, wobei die Anlage eine Verbrennungsluftvorwärmung (75) aufweist und dazu eingerichtet ist, zumindest einen Teil der Verbrennungsluft (L) in der Verbrennungsluftvorwärmung (75) zu erwärmen, wobei die Anlage einen oder mehrere Dampferzeuger aufweist, der oder die dazu eingerichtet ist oder sind, Dampf (S, T) aus Speisewasser (W) zu erzeugen, und wobei die Anlage dazu eingerichtet ist, das Speisewasser (W) in einer oder mehreren Konvektionszonen (12) des einen oder der mehreren Crackeröfen (10) einer Speisewasservorwärmung zu unterwerfen, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennungsluftvorwärmung (75) Wärmeübertragungsmittel umfasst, die dafür eingerichtet sind, zumindest zeitweise Wärme auf die Verbrennungsluft zu übertragen, die zumindest einem Teil des Speisewassers (W) stromauf der Speisewasservorwärmung entzogen wird. 14. Plant for converting one or more hydrocarbons by steam cracking, which has one or more cracker furnaces (10) with one or more radiation zones (11) and which is adapted to one or more feed streams (F), which or the one or containing a plurality of hydrocarbons (H), to obtain one or more product streams (C) through the one or more radiant zones (11) of the one or more cracker furnaces (10), the plant for heating the one or more Radiation zones (11) by firing heating gas (X) with combustion air (L) has one or more burners, the system having combustion air preheating (75) and being set up to heat at least part of the combustion air (L) in the combustion air preheating (75) to heat, the plant having one or more steam generators, which is or are set up to steam (S, T) from feed water (W) to he and wherein the plant is set up to subject the feed water (W) in one or more convection zones (12) of the one or more cracker furnaces (10) to feed water preheating, characterized in that the combustion air preheating (75) comprises heat transfer means which are set up to at least temporarily heat the combustion air transferred, which is withdrawn from at least part of the feed water (W) upstream of the feed water preheating.