文中,優(yōu)選使用這樣的 芳環(huán)開(kāi)環(huán)方法,其經(jīng)優(yōu)化以保持一個(gè)芳環(huán)完好,和因此生產(chǎn)相對(duì)富含具有一個(gè)芳環(huán)的烴化 合物的輕質(zhì)餾分。
[0057]優(yōu)選本發(fā)明的方法包括:
[0058] (a)使原油進(jìn)行原油蒸餾以生產(chǎn)氣體餾分、石腦油、煤油、粗柴油和殘油;
[0059] (b)使殘油進(jìn)行殘油提質(zhì)以生產(chǎn)LPG、輕質(zhì)餾分和中間餾分;
[0060] (c)使殘油提質(zhì)生產(chǎn)的中間餾分和選自煤油和粗柴油中的一種或多種進(jìn)行芳環(huán)開(kāi) 環(huán)以生產(chǎn)LPG和輕質(zhì)餾分;
[0061] (d)使殘油提質(zhì)生產(chǎn)的輕質(zhì)餾分,通過(guò)芳環(huán)開(kāi)環(huán)生產(chǎn)的輕質(zhì)餾分,和石腦油進(jìn)行加 氫裂化以生產(chǎn)LPG和BTX;和
[0062] (e)使該整合方法中生產(chǎn)的LPG進(jìn)行烯烴合成。
[0063] 通過(guò)使殘油具體進(jìn)行殘油提質(zhì)以生產(chǎn)LPG、輕質(zhì)餾分和中間餾分,和使輕質(zhì)餾分和 中間餾分進(jìn)行加氫裂化以最終生產(chǎn)LPG和BTX,可以進(jìn)一步改進(jìn)本發(fā)明方法的碳效率。
[0064] 作為這里使用的,術(shù)語(yǔ)"殘油提質(zhì)單元"涉及一種適于殘油提質(zhì)工藝的煉制單元, 其是一種將殘油和/或煉制單元來(lái)源的重質(zhì)餾分中所含的烴裂化成較低沸點(diǎn)烴的方法;參 見(jiàn)Alfke等人(2007)同前文獻(xiàn)。市售技術(shù)包括延遲焦化器、流體焦化器、殘油FCC、靈活焦化 器(Flexicoker)、減粘裂化器或者催化加氫減粘裂化器。優(yōu)選殘油提質(zhì)單元可以是焦化單 元或者殘油加氫裂化器。"焦化單元"是一種油煉制工藝單元,其將殘油轉(zhuǎn)化成LPG、輕質(zhì)餾 分、中間餾分、重質(zhì)餾分和石油焦。該工藝將殘油進(jìn)料中的長(zhǎng)鏈烴分子熱裂化成短鏈分子。
[0065] 殘油提質(zhì)的進(jìn)料優(yōu)選包含該方法中生產(chǎn)的殘油和重質(zhì)餾分。這種重質(zhì)餾分可以包 含蒸汽裂化器生產(chǎn)的重質(zhì)餾分,例如炭黑油和/或裂化的餾出物,但是也可以包含殘油提質(zhì) 生產(chǎn)的重質(zhì)餾分,其可以再循環(huán)到用完。此外,相對(duì)小的瀝青料流可以從該方法中清除。
[0066] 優(yōu)選用于本發(fā)明方法中的殘油提質(zhì)是殘油加氫裂化。
[0067] 通過(guò)選擇殘油加氫裂化而非其他裝置用于殘油提質(zhì),可以進(jìn)一步提高本發(fā)明方法 的碳效率。
[0068] "殘油加氫裂化器"是一種適于殘油加氫裂化工藝的煉油工藝單元,其是一種將殘 油轉(zhuǎn)化成LPG、輕質(zhì)餾分、中間餾分和重質(zhì)餾分的工藝。殘油加氫裂化工藝是本領(lǐng)域公知的; 參見(jiàn)例如Alfke等人(2007)同前文獻(xiàn)。因此,在商業(yè)加氫裂化中使用三種基本反應(yīng)器類型, 其是固定床(滴流床)反應(yīng)器類型、沸騰床反應(yīng)器類型和漿料(夾帶流)反應(yīng)器類型。固定床 殘油加氫裂化工藝是公知的,能夠處理污染的料流例如常壓殘油和減壓殘油以生產(chǎn)輕質(zhì)和 中間餾分,其可以進(jìn)一步處理以生產(chǎn)烯烴和芳烴。固定床殘油加氫裂化工藝中所用的催化 劑通常包含選自在難熔載體(通常是氧化鋁)上的Co、Mo和Ni中的一種或多種元素。在高污 染的進(jìn)料的情況中,固定床殘油加氫裂化工藝中的催化劑也可以補(bǔ)充到一定程度(移動(dòng) 床)。工藝條件通常包括溫度350-450°C和壓力2-20MPa表壓。沸騰床殘油加氫裂化工藝也是 公知的,并且尤其是特征在于連續(xù)置換該催化劑,以處理高污染的進(jìn)料。沸騰床殘油加氫裂 化工藝中所用的催化劑通常包含選自在難熔載體(通常是氧化鋁)上的Co、Mo和Ni中的一種 或多種元素。使用小粒度催化劑有效地增加了它們的活性(即適于固定床應(yīng)用的形式的類 似配制物)。這兩個(gè)因素使得與固定床加氫裂化單元相比,沸騰加氫裂化工藝能夠?qū)崿F(xiàn)輕質(zhì) 產(chǎn)物明顯更高的產(chǎn)率和更高的加氫水平。工藝條件通常包括溫度350-450°C和壓力5-25MPa 表壓。漿料殘油加氫裂化工藝代表了熱裂化和催化氫化的組合,以實(shí)現(xiàn)由高污染的殘油進(jìn) 料到可蒸餾產(chǎn)物的高產(chǎn)率。在第一液體階段中,熱裂化和加氫裂化反應(yīng)在流化床中,在包括 溫度400-500°C和壓力15-25MPa表壓的工藝條件同時(shí)進(jìn)行。殘油、氫和催化劑在反應(yīng)器底部 引入,并且形成流化床,其高度取決于流速和所需轉(zhuǎn)化率。在這些方法中,連續(xù)置換催化劑 以實(shí)現(xiàn)整個(gè)操作周期中一致的轉(zhuǎn)化率水平。催化劑可以是在反應(yīng)器中原位產(chǎn)生的未負(fù)載的 金屬硫化物。在實(shí)踐中,當(dāng)需要高污染的重質(zhì)料流例如減壓粗柴油的高轉(zhuǎn)化率時(shí),與沸騰床 和漿料相反應(yīng)器有關(guān)的額外成本才是合理的。在這些情況下,非常大的分子的有限轉(zhuǎn)化率 和與催化劑失活有關(guān)的困難使得固定床工藝在本發(fā)明方法中相當(dāng)不具有吸引力。因此,沸 騰床和漿料反應(yīng)器類型是優(yōu)選的,這歸因于它們與固定床加氫裂化相比,提高了輕質(zhì)和中 間餾分的產(chǎn)率。作為這里使用的,術(shù)語(yǔ)"殘油提質(zhì)液體流出物"涉及通過(guò)殘油提質(zhì)生產(chǎn)的產(chǎn) 物,不包括氣態(tài)產(chǎn)物例如甲烷和LPG,和通過(guò)殘油提質(zhì)生產(chǎn)的重質(zhì)餾分。優(yōu)選將通過(guò)殘油提 質(zhì)生產(chǎn)的重質(zhì)餾分再循環(huán)到殘油提質(zhì)單元,直到用完。但是,會(huì)需要凈化相對(duì)小的瀝青料 流。從碳效率的觀點(diǎn),殘油加氫裂化器優(yōu)于焦化單元,因?yàn)楹笳弋a(chǎn)生了相當(dāng)大量的石油焦, 其無(wú)法提質(zhì)成高價(jià)值石化產(chǎn)物。從整合方法的氫平衡的觀點(diǎn),優(yōu)選可以選擇焦化單元,而非 殘油加氫裂化器,因?yàn)楹笳呦牧讼喈?dāng)大量的氫。同樣,鑒于資金支出和/或操作成本,可以 有利地選擇焦化單元,而非殘油加氫裂化器。
[0069] 在殘油使用減壓蒸餾單元進(jìn)一步分餾,以將該殘油分離成減壓粗柴油餾分和減壓 殘油餾分的情況中,優(yōu)選使減壓粗柴油進(jìn)行減壓粗柴油加氫裂化和使減壓殘油進(jìn)行減壓殘 油加氫裂化,其中減壓殘油加氫裂化中生產(chǎn)的重質(zhì)餾分隨后進(jìn)行減壓粗柴油加氫裂化。在 本發(fā)明包括減壓蒸餾的情況中,優(yōu)選將由此獲得的減壓粗柴油與一種或多種其他烴料流 (其相對(duì)富含芳烴,并且其沸點(diǎn)處于煤油和粗柴油沸點(diǎn)范圍)一起進(jìn)料到芳環(huán)開(kāi)環(huán)單元。這 種烴料流(其相對(duì)富含芳烴,并且其沸點(diǎn)處于煤油和粗柴油沸點(diǎn)范圍)可以選自煤油、粗柴 油和中間餾分。減壓殘油加氫裂化優(yōu)選是上面定義的漿料殘油加氫裂化。
[0070] 優(yōu)選使通過(guò)該方法中的原油蒸餾生產(chǎn)的石腦油、煤油和粗柴油的總計(jì)的至少50重 量%,更優(yōu)選至少60重量%,甚至更優(yōu)選至少70重量%,特別優(yōu)選至少80重量%,更特別優(yōu) 選至少90重量%和最優(yōu)選至少95重量%進(jìn)行加氫裂化。因此,在本發(fā)明方法中,優(yōu)選原油的 小于50重量%,更優(yōu)選小于40重量%,甚至更優(yōu)選小于30重量%,特別優(yōu)選小于20重量%, 更特別優(yōu)選小于10重量%和最優(yōu)選小于5重量%轉(zhuǎn)化成燃料。
[0071] 作為這里使用的,術(shù)語(yǔ)"用于烯烴合成的單元"涉及進(jìn)行烷烴到烯烴合成工藝的單 元。該術(shù)語(yǔ)包括將烴轉(zhuǎn)化成烯烴的任何方法,其包括但不限于非催化工藝?yán)鐭峤饣蛘羝?裂化,催化工藝?yán)绫槊摎浠蚨⊥槊摎?,以及兩種的組合例如催化蒸汽裂化。
[0072] 用于烯烴合成的一種非常常用的工藝包括"蒸汽裂化"。作為這里使用的,術(shù)語(yǔ)"蒸 汽裂化"涉及使飽和烴斷裂成較小的、經(jīng)常不飽和的烴例如乙烯和丙烯的石化工藝。在蒸汽 裂化氣態(tài)烴進(jìn)料如乙烷、丙烷和丁烷或其混合物中,(氣體裂化)或液體烴進(jìn)料如石腦油或 粗柴油(液體裂化)用蒸汽稀釋和在爐中短暫加熱,并且不存在氧。典型地,反應(yīng)溫度是750-900°C,并且該反應(yīng)僅允許非常短暫地進(jìn)行,通常停留時(shí)間是50-1000毫秒。優(yōu)選相對(duì)低的工 藝壓力選擇大氣壓高至175kPa表壓。優(yōu)選烴化合物乙烷、丙烷和丁烷在相應(yīng)專用的爐中分 別裂化,以確保在最佳條件裂化。在達(dá)到裂化溫度后,使用冷卻油將該氣體快速冷卻以停止 傳輸管線熱交換器中或者冷卻集管內(nèi)的反應(yīng)。蒸汽裂化導(dǎo)致焦炭(碳的一種形式)緩慢沉積 到反應(yīng)器壁上。脫焦需要將爐與該工藝隔離,然后將蒸汽或者蒸汽/空氣混合物的料流送過(guò) 該爐盤(pán)管。這將硬固體碳層轉(zhuǎn)化成一氧化碳和二氧化碳。一旦該反應(yīng)完成,則將該爐返回投 入使用。蒸汽裂化產(chǎn)生的產(chǎn)物取決于進(jìn)料的組成,烴與蒸汽之比和裂化溫度和爐停留時(shí)間。 輕質(zhì)烴進(jìn)料例如乙烷、丙烷、丁烷或輕質(zhì)石腦油產(chǎn)生了富含較輕質(zhì)聚合物等級(jí)烯烴(包括乙 烯、丙烯和丁二烯)的產(chǎn)物料流。較重質(zhì)烴(全餾程和重質(zhì)石腦油和粗柴油餾分)也產(chǎn)生了富 含芳烴的產(chǎn)物。
[0073] 為了分離蒸汽裂化產(chǎn)生的不同烴化合物,使裂化的氣體經(jīng)歷分餾單元。這種分餾 單元是本領(lǐng)域公知的,并且可以包括所謂的汽油分餾器,其中重質(zhì)餾分("炭黑油")和中間 餾分("裂化的餾出物")與輕質(zhì)餾分和氣體是分開(kāi)的。在隨后任選的冷卻塔中,蒸汽裂化產(chǎn) 生的大部分輕質(zhì)餾分("熱解汽油"或"重質(zhì)裂解汽油")可以通過(guò)冷凝輕質(zhì)餾分而與氣體分 離。隨后,該氣體可以經(jīng)歷多個(gè)壓縮階段,其中在壓縮階段之間其余的輕質(zhì)餾分可以與氣體 分離。同樣,酸性氣體(COdPH 2S)可以在壓縮階段之間除去。在隨后的步驟中,熱解產(chǎn)生的氣 體可以在級(jí)聯(lián)冷凍系統(tǒng)的階段中部分地冷凝為大致氣相中僅保留氫。不同烴化合物可以隨 后通過(guò)簡(jiǎn)單蒸餾進(jìn)行分離,其中乙烯、丙烯和C 4烯烴是蒸汽裂化產(chǎn)生的最重要的高價(jià)值化 學(xué)品。蒸汽裂化產(chǎn)生的甲烷通常用作燃料氣體,氫可以分離和再循環(huán)到消耗氫的工藝,例如 加氫裂化工藝。優(yōu)選蒸汽裂化產(chǎn)生的乙炔選擇性氫化成乙烯。裂化氣體中所含的烷烴可以 再循環(huán)到烯烴合成工藝。
[0074] 優(yōu)選用于本發(fā)明方法的烯烴合成選自氣體裂化(C2-C4烴的熱解)和C3-C4烴的脫 氫。因此,本發(fā)明的方法優(yōu)選不包括液體裂化(C5+烴的熱解)。在本發(fā)明的上下文中,已經(jīng)發(fā) 現(xiàn)與將相同的原油餾分直接進(jìn)行液體裂化的方法相比,可以通過(guò)將石腦油、煤油和粗柴油 中的一種或多種轉(zhuǎn)化成LPG和隨后使所述LPG進(jìn)行烯烴合成,以改進(jìn)將原油轉(zhuǎn)化成石化產(chǎn)品 的整合方法的碳效率。
[0075] 因此,本發(fā)明提供一種將原油轉(zhuǎn)化成石化產(chǎn)品的整合方法,其包括原油蒸餾、加氫 裂化和烯烴合成,該方法包括使加氫裂化器進(jìn)料進(jìn)行加氫裂化以生產(chǎn)LPG和BTX,和使該方 法中生產(chǎn)的LPG進(jìn)行烯烴合成,其中所述加氫裂化器進(jìn)料包含:
[0076] 通過(guò)該方法中的原油蒸餾生產(chǎn)的石腦油、煤油和粗柴油中的一種或多種;和
[0077] 該方法中生產(chǎn)的煉制單元來(lái)源的輕質(zhì)餾分和/或煉制單元來(lái)源的中間餾分。
[0078] 其中所述烯烴合成選自乙烷的熱解、丙烷的熱解、丁烷的熱解、丙烷的脫氫和丁烷 的脫氫。
[0079]優(yōu)選烯烴合成包括乙烷的熱解和丙烷的脫氫。通過(guò)將通過(guò)該方法中的原油蒸餾生 產(chǎn)的石腦油、煤油和粗柴油中的一種或多種;和該方法中生產(chǎn)的煉制單元來(lái)源的輕質(zhì)餾分 和/或煉制單元來(lái)源的中間餾分轉(zhuǎn)化成LPG,該LPG中所含的丙烷可以進(jìn)行丙烷脫氫以生產(chǎn) 丙烯和氫,其是與熱解相比碳效率明顯更大的生產(chǎn)烯烴的方法,因?yàn)樵诒槊摎涔に囍谢?本沒(méi)有甲烷產(chǎn)生。
[0080] 通過(guò)選擇包括丙烷脫氫的烯烴合成,可以改進(jìn)該整合方法的整體氫平衡。將脫氫 方法整合到該整合方法中的另一優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)生了高純度氫流,其可以作為進(jìn)料用于加氫裂化 器/芳環(huán)開(kāi)環(huán),而無(wú)需昂貴的純化。
[0081] 作為這里使用的,術(shù)語(yǔ)"丙烷脫氫單元"涉及將丙烷進(jìn)料流轉(zhuǎn)化成包含丙烯和氫的 產(chǎn)物的石化工藝單元。因此,術(shù)語(yǔ)"丁烷脫氫單元"涉及用于將丁烷進(jìn)料流轉(zhuǎn)化成C 4烯烴的 工藝單元??傊糜趯?duì)低級(jí)烷烴例如丙烷和丁烷進(jìn)行脫氫的工藝被稱作低級(jí)烷烴脫氫工 藝。用于對(duì)低級(jí)烷烴脫氫的工藝是本領(lǐng)域公知的,并且包括氧化性脫氫工藝和非氧化性脫 氫工藝。在氧化性脫氫工藝中,工藝熱通過(guò)進(jìn)料中低級(jí)烷烴的部分氧化來(lái)提供。在非氧化性 脫氫工藝中(其在本發(fā)明上下文中是優(yōu)選的),用于吸熱性脫氫反應(yīng)的工藝熱通過(guò)外部熱源 提供,例如通過(guò)燃料氣體燃燒獲得的熱煙道氣體或者蒸汽。在非氧化性脫氫工藝中,工藝條 件通常包括溫度540-700°C和絕對(duì)壓力25-