在蒸汽裂解器單元中裂解烴原料的方法
【專利說明】在蒸汽裂解器單元中裂解炫原料的方法
[0001 ]本發明設及在蒸汽裂解器單元中裂解控原料的方法。
[0002] 通常，將原油經由蒸饋處理成許多饋分例如石腦油，瓦斯油和殘留物。每個運些饋 分具有許多潛在的用途，例如用于生產運輸燃料例如汽油，柴油和煤油或者作為到一些石 化和其他處理單元的進料。
[0003] 輕質原油饋分例如石腦油和一些瓦斯油可W用于經由方法例如蒸汽裂解來生產 輕質締控和單環芳香族化合物，在其中控進料流蒸發，并且用蒸汽稀釋，然后在短的停留時 間（<1秒)暴露于非常高的爐(反應器)管的溫度(800°C-860°C)。在運樣的方法中，當與進料 分子相比時，進料中的控分子被轉化成(平均)更短的分子和具有較低的氨:碳比的分子(例 如締控）。運種方法也產生了氨作為有用的副產物和大量的較低價值輔助產物例如甲燒和 C9+芳控和縮合芳族物質(包含兩個或者更多個共享邊的芳環）。
[0004] 通常，更重質（或者更高沸點），更高芳族含量的流例如殘留物是在原油精煉廠進 一步處理，來使得來自原油的更輕質（可蒸饋)產物的收率最大化。運種處理可W通過方法 例如加氨裂解來進行（由此將加氨裂解器進料在運樣的條件下暴露于合適的催化劑，所述 條件導致進料分子的一些部分破裂成更短的控分子，同時添加氨）。重質精煉流加氨裂解通 常在高壓和高溫進行的，和因此具有高的資金成本。
[0005] 原油蒸饋和輕質蒸饋饋分的蒸汽裂解的運樣的組合的一個方面是資金和與原油 分饋相關的其他成本。重質原油饋分(即沸點超過~350°C)是相對富含取代的芳族物質的， 特別是取代的縮合的芳族物質（包含兩個或更多個共享邊的芳環），并且在蒸汽裂解條件 下，運些材料將產生大量的重質副產物例如C9+芳控和縮合的芳控。因此，原油蒸饋和蒸汽 裂解的常規組合的結果是大部分原油沒有經由蒸汽裂解器處理，因為來自于重質饋分的有 價值的產物的裂解收率不被認為是足夠高的。
[0006] 上述技術的另一方面是甚至當僅僅輕質原油饋分(例如石腦油)經由蒸汽裂解處 理時，顯著部分的進料流也被轉化成低價值重質副產物例如C9+芳控和縮合的芳控。使用通 常石腦油和瓦斯油，運些重質副產物會占總產物收率的2 %-25 % (表VI，第295頁， Pyrolysis：Theory and Industrial Practice,Lyle F.Albright等人，Academic Press， 1983)。雖然運表示了在常規蒸汽規模上低價值材料中昂貴的石腦油的明顯財政降級，但是 運些重質副產物通常不值得運樣的資金投入，即，將運些材料提質（例如通過加氨裂解)成 能夠產生大量更高價值的化學品的流所需的資金投入。運部分是因為加氨裂解設備具有高 的資金成本，并且當使用大部分的石化方法時，運些單元的資金成本通常與W0.6或者0.7 的次方增加的通過量成比例的。因此，小規模加氨裂解單元的資金成本通常被認為過高，而 不值得運樣的投資來處理蒸汽裂解器重質副產物。
[0007] 重質精煉流例如殘留物的常規加氨裂解的另一方面是運通常在選擇來實現期望 的整體轉化率的折衷條件下進行的。因為進料流包含一定范圍內易于裂解的物質的混合 物，因此運導致通過相對容易加氨裂解的物質的加氨裂解所形成的可蒸饋產物的一些部分 在運樣的條件下進一步轉化，該條件是加氨裂解更難W加氨裂解的加氨裂解物質所必需 的。運增加了與所述方法有關的氨的消耗和熱管理難度，W及W更有價值的物質為代價，增 加了輕質分子例如甲燒的收率。
[0008] 更輕質蒸饋饋分的原油蒸饋和蒸汽裂解的運樣的組合的一個特征是蒸汽裂解爐 管通常不適于處理運樣的饋分，其包含顯著量的沸點大于~350°C的材料，因為它難W確保 在混合控和蒸汽流暴露于促進熱裂解所需的高溫之前，運些饋分完全蒸發。如果液體控的 小滴存在于裂解管的熱區中，則焦炭快速沉積到該管表面，其降低了傳熱并且增加了壓降 并且最終減少了裂解管的運行，使得必需使該管停機來進行脫焦。歸因于運種難點，顯著比 例的初始原油不能經由蒸汽裂解器處理成輕質締控和芳族物質。
[0009] US2009173665設及催化劑和增加控原料(其包括多核芳控)的單芳族含量的方法， 其中單芳控的增加可W使用如下方式來實現:增加汽油/柴油收率和同時降低不想要的化 合物，由此提供用于提質控的路線，該控包括顯著量的多核芳控。
[0010] FR2364879設及選擇性方法，用于生產每個分子分別具有2和3個碳原子的輕質締 控，特別是乙締和丙締，其是通過氨解或者加氨裂解，隨后用蒸汽裂解來獲得的。
[0011] DE2708412設及用于生產乙締的整合的方法，其包括在510-815°C的溫度，15-70大 氣壓的壓力和5-60秒的停留時間條件下，將控原料引入沒有非熱加氨裂解催化劑的加氨裂 解反應器中的步驟，分離芳香族控的步驟，通過低溫技術分離基本上由C2-C3控組成的流的 步驟;和將所述的流引入裂解區中，其保持在將主要包含乙締的流中的控進行轉化的條件 下。
[0012] US3944481設及通過如下來將原油饋分轉化成締控產物的方法:將該原油饋分加 氨裂解成C2-C5鏈燒控和將它們熱裂解成C2-C3締控混合物，其中將氨，甲燒和C6-C9組分與 C2-巧饋分分離，并且該C2-C5饋分然后與蒸汽混合和注入到熱裂解器中。
[0013] EP0023802設及生產輕質鏈燒控的方法，其包括在高于2859k化的壓力，300-565°C 的溫度，氨/控摩爾比4:1-50:1和在催化劑上的停留時間1-180秒的條件下，加氨裂解沸點 為93°C-538°C的原油饋分，并且回收C2-C5燒控產物，其中將所述的燒控產物熱裂解成乙締 和丙締。
[0014] GB1148967設及制備乙締的方法，其包括在高溫在氨和催化劑存在下，加氨裂解沸 點低于250°C的控油，將控混合物與加氨裂解的反應產物分離，在高溫在蒸汽存在下熱裂解 運種混合物，和從熱裂解的反應產物中分離乙締。作為加氨裂解的結果，由控油所形成的控 混合物是作為液體存在于氣體/液體分離系統中的，并且送過管線到蒸汽裂解爐。
[0015] GB1250615設及芳控提取方法，由此芳控可W從含芳控的加氨裂解物中提取。
[0016] US3842138設及氨存在下熱裂解石油的控加料的方法，其中該加氨裂解方法是在 5-70己的壓力，在反應器的出口使用0.01-0.5秒的非常短的停留時間和在反應器出口處從 625延至1000°C的溫度范圍進行的。本發明一個目標是提供將石腦油提質成芳控和包含C2- C4鏈燒控的蒸汽裂解器原料的方法。
[0017] 本發明的另一目標是提供運樣的方法，其用于將相對重質液體進料例如柴油和常 壓瓦斯油轉化來生產包含單芳控和C2-C4鏈燒控的加氨裂解產物流。
[0018] 本發明的另一目標是處理重質液體原料，同時使得重質C9+副產物的產生最小化。
[0019] 本發明設及裂解蒸汽裂解器單元中的控原料的方法，其包括下面的步驟：
[0020] 將液體控原料進料到加氨裂解單元中，
[0021] 將因此在所述的加氨裂解單元中加氨裂解的流分離成高含量芳控流和包含C2-C4 鏈燒控、氨和甲燒的氣態流，
[0022] 從所述的氣態流中分離C2-C4鏈燒控，
[0023] 將因此分離的所述的C2-C4鏈燒控進料到蒸汽裂解器單元的爐區。
[0024] 基于運樣的方法，實現了本發明的一種或多種目標。
[0025] 根據運樣的方法，該加氨裂解的原料可W作為原料用于蒸汽裂解器單元。該芳控 與所述氣態流分離，并且將不送到蒸汽裂解器單元，而是將在分別的單元中進一步處理。甲 燒和其他輕質組分可W在分離器中預處理，來將C2-C4鏈燒控從所述的氣態流中分離，并且 將該C2-C4鏈燒控送到蒸汽裂解器單元。在蒸汽裂解器單元中所產生的通常氣體通常包含 許多氨，其經常作為燃料來滿足蒸汽裂解器的能量需求。運因此將改進能量性能和氨平衡。
[0026] 因此本發明的主要目標是生產LPG(乙燒，丙烷，下燒），其可W在氣體蒸汽裂解器 單元中處理。通過將合適設計的加氨裂解器單元置于氣體蒸汽裂