通過熱蒸汽裂解制備含烯烴產品的方法
【專利說明】通過熱蒸汽裂解制備含烯烴產品的方法
[0001]本發明涉及一種通過熱蒸汽裂解在至少一個第一裂解爐中的由烴組成的第一爐進料和在至少一個第二裂解爐中的由烴組成的第二爐進料來制備烯烴產品的方法，其中所述第一爐進料在至少一個第一裂解爐中被至少部分地轉化成為第一產品流，而所述第二爐進料在至少一個第二裂解爐中被至少部分地轉化成為第二產品流，并且其中從第一產品流中分離出第一裂解油，從第二產品流中分離出第二裂解油，并且第一裂解油至少部分地經化學處理。
【背景技術】
[0002]熱蒸汽裂解(也被稱為蒸汽裂解)是一種歷史悠久的石油化工過程。其傳統的目標化合物是乙烯(ethene)，該產品是一系列化學合成中的重要起始化合物。在用于熱蒸汽裂解的現代的方法和裝置中，越來越多地使用溫和的裂解條件(如下)，因為在這些條件(解釋如下)下特別是可以以更高的產率得到高價值產品，例如丙烯和丁二烯。然而，在溫和的裂解條件下，所用的爐進料的轉化同時也會降低，使得在該爐進料中存在的化合物以相對較大的量進入產品流中，并導致高價值產品的稀釋。在下述的裂解油方面尤其如此。
[0003]熱蒸汽裂解既能使氣體例如乙烷、丙烷或丁烷及它們相應的混合物，也能使液態烴及烴混合物例如天然氣凝析物或餾分(例如來自原油加工的石腦油)發生反應。
[0004]對于在熱蒸汽裂解中使用的具體的裝置和反應條件和發生的反應，以及精煉工藝的細節，可參照以下參考著作中相應的文章，例如在Ullmann’ s Encyclopedia ofIndustrial Chemistry,第 6 片反.ffeinheim:ffiley-VCH, 2005 中，Zimmermann, H.和ffalzl, R.:Ethylene,和在 Ullmann’ s Encyclopedia of Industrial Chemistry,第 6版.Weinheim:Wiley-VCH, 2005 中，Ir1n, ff.ff.和 Neuwirth, 0.S.:Oil Refining.稀徑產品的制備方法也在例如US 3 714 282 A和US 6 743 961 BI中公開。
[0005]在熱蒸汽裂解中使用具有一個或多個裂解爐的設備。所述裂解爐和相應的淬火裝置以及用于處理所得產品流的下游設備一起被并入更大的設備中，其也被統稱為蒸汽裂解裝置、烯烴設備、乙烯設備等。下面給出關于裂解爐的細節。
[0006]在本專利申請中，術語爐進料或進料是指以液態或氣態形式被供給到裂解爐中的含烴流。該爐進料通常是由供給到設備中的烴混合物組成的，且指的是新鮮進料(例如石腦油)，并且通常也指從設備中再循環的多個進一步的烴流。這種再循環的流也被稱為再循環流。所述爐進料在裂解爐中至少部分地發生反應。直接在裂解爐的出口處，以至少部分已反應的形式存在的爐進料被稱為裂解產品流、產品流或裂解氣。
[0007]在熱蒸汽裂解設備中，上述的再循環流通常再循環至裂解爐中。所述爐進料在裂解爐中通常僅部分發生反應。這意味著并不是在爐進料中的所有化合物都發生反應并且在爐進料中的化合物不會完全反應，或發生次級反應，且不能得到理想的最終產品。所述裂解產品在處理之后視需要，可以作為所希望的最終產品被分離并排出，或被用作再循環流，即回到爐中。
[0008]在熱蒸汽裂解中一個重要的參數是裂解強度，其描述了裂解條件。所述裂解條件尤其受溫度和滯留時間以及在裂解爐中烴的分壓及所用蒸汽的分壓影響。所述爐進料的組成和所使用的裂解爐的構造類型也影響裂解條件。由于這些因素的相互影響，所述裂解條件通常通過裂解氣體中或產品蒸汽中以重量為基準(kg/kg)的丙烯(propene)與乙烯的比率(P/E比)或甲烷與丙烯的比率(Μ/P比)來描述。丙烯與乙烯的比率越小，或甲烷與丙烯的比率越大，則存在更劇烈的裂解條件，而在更高的數值時，則存在溫和的裂解條件。所述比率直接取決于溫度，但與裂解爐中或裂解爐出口處的實際溫度不同的是，所述比率能夠被更加精確地測量并且例如在相應的調節系統中被用作調節參數。
[0009]根據爐進料和裂解條件，熱蒸汽裂解不僅僅形成傳統的目標化合物乙烯，有時還形成大量的和多種的副產品，其同樣地可以被適當分開并分離。這些副產品特別是低碳烯徑，比如丙烯、丁烯和二稀，特別是丁二稀，以及還有芳烴，比如苯、甲苯和二甲苯。它們具有相對較高的經濟價值，因此它們形成為高價值產品是所希望的。
[0010]然而，除了所希望的產品，還會得到不希望的產品，例如甲烷、裂解汽油和裂解油。裂解汽油包含高價值產品且可以在該設備中進一步加工，并且還可作為進料再循環。另一方面，裂解油通常僅可以在生產區(battery limits)傳送，且僅具有低價值，因為它幾乎完全被用作加熱方式。
[0011]其中單獨的餾分例如裂解油也可以被處理且再循環以將它們傳送至值得用的地方的蒸汽裂解用方法和設備是已知的，特別是從以下專利中已知:DE 100 54 787Al、DE 100 40 208 Al、DE 35 04 941 Al、WO 2006/063201 Al、US 3 839 484 A 和 US2009/272671 Al。
[0012]DE35 04 941 Al公開了使烴進料裂解的方法，其中獲得富烯烴流和裂解油作為產品。所述裂解油被分離為裂解油重質餾分和裂解油輕質餾分。
[0013]US 2007/0090018 Al公開了氫化工藝和蒸汽裂解方法的整合，其中使包含原油或其渣油餾分的進料經受加氫處理工藝并進料給蒸汽裂解裝置，以得到烯烴產品。
[0014]然而，仍需要改進這種類型的熱蒸汽裂解的方法。特別地，應該提高高價值產品的比例。
【發明內容】
[0015]根據該背景，本發明提出一種通過熱蒸汽裂解在至少一個第一裂解爐中的由烴組成的第一爐進料和在至少一個第二裂解爐中的由烴組成的第二爐進料來制備烯烴產品的方法，其中所述第一爐進料在至少一個第一裂解爐中被至少部分地轉化成為第一產品流，而所述第二爐進料在至少一個第二裂解爐中被至少部分地轉化成為第二產品流，并且從第一產品流中分離出第一裂解油，從第二產品流中分離出第二裂解油，并且第一裂解油至少部分地經化學處理。此外，從第一產品流和第二產品流中分離出至少一種烯烴產品。
[0016]本發明的方法包括權利要求1的特征。其中優選的實施方式為每種情形的以下描述和從屬權利要求的主題。
[0017]根據本發明，本方法的特征在于，第一裂解油至少部分地經化學處理，且然后在至少一個第一裂解爐中被至少部分地熱蒸汽裂解，即，作為再循環流進料和作為至少一部分的爐進料進料到至少一個第一裂解爐。此外，在第一裂解油和第二裂解油被分離之后，所述第一產品流和第二產品流結合以形成聯合產品流并進一步被聯合處理，以分離出所述至少一種烯烴產品。
[0018]此外，根據本發明，至少一個第一裂解爐是在不同于至少一個第二裂解爐的裂解條件下，特別是在比至少一個第二裂解爐溫和的條件下操作的。如下文所述，在溫和的裂解條件下操作至少一個第一裂解爐和在正常的裂解條件下操作至少一個第二裂解爐是特別有利的。術語“溫和”和“正常”裂解條件是本領域技術人員所熟知的，并在下文更詳細地定義。
[0019]發明優點
[0020]根據本發明，從至少一個第一裂解爐下游的第一產品流中分離的至少部分第一裂解油由此至少部分地經化學處理，且在化學處理下游，化學處理部分被至少部分地再循環至至少一個第一裂解爐。在至少一個第一裂解爐中，通過熱蒸汽裂解使該化學處理部分至少部分地發生反應。
[0021]如前所述，根據本發明，所述至少一個第一裂解爐在不同于至少一個第二裂解爐的條件下，特別是在比至少一個第二裂解爐更溫和的裂解條件下操作。因此這種類型的方法允許非常靈活地處理以合適的方法獲得的烴以及烴混合物，包括適當類型的新鮮進料及相應的再循環流，特別是裂解油。特別地，可以在本發明的情況下建立包含至少一個第一裂解爐的循環過程。