通過熱蒸汽裂化轉化烴原料的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種通過熱蒸汽裂化將烴原料轉化為至少一種含烯烴產物流的方法，該含烯烴產物流至少包括乙烯和丙烯，第一烴原料在至少一個第一裂化爐內至少部分地轉化，且第二烴原料在至少一個第二裂化爐內至少部分地轉化。
【背景技術】
[0002]熱蒸汽裂化為長期建立的石油化學工藝。熱蒸汽裂化中的標準目標化合物為乙烯(ethylene)(也稱為乙稀(ethene))，乙稀為多種化學合成的重要的起始化合物。
[0003]用于熱蒸汽裂化的原料可為氣體(諸如乙烷、丙烷或丁烷)和對應的混合物、或液體烴類(例如石腦油)和烴混合物。
[0004]關于熱蒸汽裂化中使用的特定設備和反應條件、和進行的反應和煉油工藝的細節，參考工具書中的對應文章，諸如Zimmermann, H和Walzl, R.:Ethylene,在:Ullmann? sEncyclopedia of Industrial Chemistry.第 6 版，ffeinheim:ffiley-VCH, 2005 ；和Ir1n, ff.W.和 Neuwirth,0.S.: Oil Refining,在:Ullmann’ s Encyclopedia ofIndustrial Chemistry.第 6 版，Weinheim:Wiley-VCH 2005。制備稀徑的方法還公開在，例如US 3714282A和US 6743961B1中。例如，US 2008/0223754公開了裂化器(例如加氫裂化器、催化裂化器、FCC裂化器或熱蒸汽裂化器)可用在用于烴餾分的加工操作的煉油廠中。
[0005]關于熱蒸汽裂化，使用裂化爐。裂化爐與淬火單元和用于加工形成的產物混合物的下游裝置一起集成在用于制備烯烴的對應更大設備中，該對應更大設備在本申請的說明書中稱為“蒸汽裂化器”。
[0006]熱蒸汽裂化中的一個重要參數為所謂的裂化苛刻度，裂化苛刻度決定裂化條件。特別地，裂化條件受溫度、和停留時間、和烴類的分壓和蒸汽的分壓影響。用作原料的烴混合物的組成和使用的裂化爐的設計也影響裂化條件。因為這些因素的相互影響，裂化條件通常通過裂化氣中丙稀(propylene)(也稱為丙稀(propene))與乙稀的比限定。
[0007]根據原料混合物和裂化條件，熱蒸汽裂化不僅產生常規目標化合物乙烯，有時也產生可與對應產物流分離的大量副產物。該副產物包括:低級烯烴類，例如丙烯和丁烯；和二烯烴類，例如丁二烯類；和芳香族化合物，例如苯、甲苯和二甲苯。這具有比較高的經濟價值，且由其形成的“高值產物”是期望的。
[0008]因此本發明要解決的問題是改進通過熱蒸汽裂化由烴類獲得含烯烴產物混合物的方法。
【發明內容】
[0009]與【背景技術】相反，本發明提出了一種具有獨立權利要求的特征的、通過熱蒸汽裂化將烴原料轉化為至少一種含烯烴產物流的方法，含烯烴產物流至少包括乙烯和丙烯，第一烴原料在至少一個第一裂化爐內至少部分地轉化，且第二烴原料在至少一個第二裂化爐內至少部分地轉化。優選的配置為從屬權利要求和接下來的說明書的主題。
[0010]本發明的優點
[0011]根據本發明，提出了一種方法，其中第二烴原料主要包括碳數為5或/和4的烴類，且所述第二烴原料大部分由從所述產物流獲得的一種或多種循環餾分組成，所述第二徑在所述第二裂化爐(2)內在使丙稀與乙稀的比在0.7kg/kg至1.6kg/kg范圍內的裂化條件下轉化。
[0012]在本發明的情況下，第一烴原料和第二烴原料是指分別導入第一裂化爐和第二裂化爐的所有烴類。因此，第一烴原料在第一裂化爐內至少部分地轉化，且第二烴原料在第二裂化爐內至少部分地轉化。根據本發明，第二烴原料有利地由與產物流分離且循環至第二裂化爐的一種餾分或多種餾分組成，其中第二烴原料在第二裂化苛刻度下轉化。因此有利的是，不將任何新鮮原料加入第二烴原料，且還有利的是，不將任何新鮮原料供應至第二裂化爐。
[0013]在本發明的情況下，裂化爐應理解為是指其中限定了裂化條件的裂化單元。可能的是，在一個整體爐內存在分為兩個或更多個裂化爐的部分。這種情況下，經常參考爐元件(furnace cell)。形成整體爐的一部分的多個爐元件通常具有獨立輻射區域、共同對流區域、和共同出煙口。這些情況下，每個爐元件可以用其本身的裂化條件操作。因此，每個爐元件為一個裂化單元且因此在本申請中被稱為裂化爐。這種情況下，整體爐具有多個裂化單元；或換言之，整體爐具有多個裂化爐。如果僅存在一個爐元件，該爐元件為裂化單元且因此為裂化爐。裂化爐可組合為組，該組供應有例如相同原料。爐組內的裂化條件通常為相同的或類似的。
[0014]根據本發明，由于第二烴原料大部分由循環餾分組成，第二烴原料的組成被很好地限定。這與包括新鮮原料的烴原料相比是特別真實的。然后將第二烴在至少一個第二裂化爐中轉化。這具有的優點是裂化條件與原料可相互優化。如果第二烴原料主要由碳數為5或/和4的烴類組成，可將第二烴原料在溫和條件和非常溫和的條件下裂化。
[0015]相反，溫和裂化條件下的具有典型組成的烴類(例如石腦油)的熱裂化產生非常大的量的裂解汽油，因為大量，所以這非常難處理。這是因為在裂化爐內在溫和裂化條件下原料的轉化相對更低。根據本發明的方法的優點是這些問題不會發生。
[0016]因此根據本發明的方法使得可能以以下方式操作蒸汽裂化設備:與其中不使用本發明的方法的常規設備相比，形成與新鮮原料有關的更多丙烯。因此，存在丙烯產率的增加。這通過本發明、更特別地由于裂化可在溫和裂化條件下通過餾分的選擇性循環有利地操作來實現。
[0017]本申請的情況下，詞“主要”用于表明原料或餾分不是僅僅由具有特定碳數的烴類組成，而是除了特定碳數的烴類之外，具有其他碳數的烴類和其他雜質也可存在。產物流和/或餾分的分離和加工總是將組分的殘留物留在產物流或餾分中。其他雜質也存在，且因此加工產物流或餾分流總是包括殘留物。由于與分離和加工相關聯的成本和不便隨著取得的純度增加至十分高的程度，經濟因素決定多少比例的殘留物可存在于該流(該流被取出以將該流例如循環)中。該比例的水平必須根據經濟因素衡量。不需要的烴類和其他雜質的比例的大致指導值通常為不大于30重量％至40重量％可存在于產物流和/或餾分中。通常，實際達到最大值15重量％或更少。關于循環餾分，因此通常情況是其包含至少60重量％、優選至少80重量％、且進一步優選至少90重量％、且更優選至少95重量％、且最優選至少98重量％的期望的烴類。
[0018]第二烴原料大部分由與產物流整體分離的一種或多種循環餾分組成的特征是指，循環餾分構成第二烴原料的大部分。然而，原則上，加入新鮮原料或其他循環餾分是可能的，條件是該加入僅具有很小重要性；換言之，第二烴的性質主要由根據權利要求1的循環餾分的性質來決定。因此第二烴原料中另外比例為多大也取決于可另外加入的部分與根據權利要求1的循環餾分的性質不同的程度。然而，指導值指的是，根據權利要求1的循環餾分為占第二烴原料的大于一半的水平、且優選構成第二烴原料的大于四分之三、更優選大于90%、且最優選大于95%。更特別地，第二烴蒸汽僅僅由從裂化產物流獲得的一種或多種循環餾分組成。
[0019]獲得第二烴原料需要的工藝是本領域技術人員已知的。這些為用于分離和加工產物流和餾分流的蒸汽裂化器中的慣用方法。
[0020]當第二烴原料主要包括碳數為5或/和4的烴類時，本發明的優點被證明。因此第二烴原料可主要包括碳數為5的烴類、或碳數為4的烴類、或碳數為5的烴類和碳數為4的烴類的混合物。很多應用中，碳數為5的烴類和碳數為4的烴類的混合物作為第二烴是特別有利的。